contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaCast.cpp

   1 //===--- SemaCast.cpp - Semantic Analysis for Casts -----------------------===//
   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 file implements semantic analysis for cast expressions, including
  11 //  1) C-style casts like '(int) x'
  12 //  2) C++ functional casts like 'int(x)'
  13 //  3) C++ named casts like 'static_cast<int>(x)'
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  18 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  19 #include "clang/AST/CXXInheritance.h"
  20 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  21 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
  22 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  23 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
  24 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  25 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  27 #include <set>
  28 using namespace clang;
  29
  30
  31
  32 enum TryCastResult {
  33   TC_NotApplicable, ///< The cast method is not applicable.
  34   TC_Success,       ///< The cast method is appropriate and successful.
  35   TC_Failed         ///< The cast method is appropriate, but failed. A
  36                     ///< diagnostic has been emitted.
  37 };
  38
  39 enum CastType {
  40   CT_Const,       ///< const_cast
  41   CT_Static,      ///< static_cast
  42   CT_Reinterpret, ///< reinterpret_cast
  43   CT_Dynamic,     ///< dynamic_cast
  44   CT_CStyle,      ///< (Type)expr
  45   CT_Functional   ///< Type(expr)
  46 };
  47
  48 namespace {
  49   struct CastOperation {
  50     CastOperation(Sema &S, QualType destType, ExprResult src)
  51       : Self(S), SrcExpr(src), DestType(destType),
  52         ResultType(destType.getNonLValueExprType(S.Context)),
  53         ValueKind(Expr::getValueKindForType(destType)),
  54         Kind(CK_Dependent), IsARCUnbridgedCast(false) {
  55
  56       if (const BuiltinType *placeholder =
  57             src.get()->getType()->getAsPlaceholderType()) {
  58         PlaceholderKind = placeholder->getKind();
  59       } else {
  60         PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
  61       }
  62     }
  63
  64     Sema &Self;
  65     ExprResult SrcExpr;
  66     QualType DestType;
  67     QualType ResultType;
  68     ExprValueKind ValueKind;
  69     CastKind Kind;
  70     BuiltinType::Kind PlaceholderKind;
  71     CXXCastPath BasePath;
  72     bool IsARCUnbridgedCast;
  73
  74     SourceRange OpRange;
  75     SourceRange DestRange;
  76
  77     // Top-level semantics-checking routines.
  78     void CheckConstCast();
  79     void CheckReinterpretCast();
  80     void CheckStaticCast();
  81     void CheckDynamicCast();
  82     void CheckCXXCStyleCast(bool FunctionalCast, bool ListInitialization);
  83     void CheckCStyleCast();
  84
  85     /// Complete an apparently-successful cast operation that yields
  86     /// the given expression.
  87     ExprResult complete(CastExpr *castExpr) {
  88       // If this is an unbridged cast, wrap the result in an implicit
  89       // cast that yields the unbridged-cast placeholder type.
  90       if (IsARCUnbridgedCast) {
  91         castExpr = ImplicitCastExpr::Create(Self.Context,
  92                                             Self.Context.ARCUnbridgedCastTy,
  93                                             CK_Dependent, castExpr, nullptr,
  94                                             castExpr->getValueKind());
  95       }
  96       return castExpr;
  97     }
  98
  99     // Internal convenience methods.
 100
 101     /// Try to handle the given placeholder expression kind.  Return
 102     /// true if the source expression has the appropriate placeholder
 103     /// kind.  A placeholder can only be claimed once.
 104     bool claimPlaceholder(BuiltinType::Kind K) {
 105       if (PlaceholderKind != K) return false;
 106
 107       PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
 108       return true;
 109     }
 110
 111     bool isPlaceholder() const {
 112       return PlaceholderKind != 0;
 113     }
 114     bool isPlaceholder(BuiltinType::Kind K) const {
 115       return PlaceholderKind == K;
 116     }
 117
 118     void checkCastAlign() {
 119       Self.CheckCastAlign(SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
 120     }
 121
 122     void checkObjCARCConversion(Sema::CheckedConversionKind CCK) {
 123       assert(Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
 124
 125       Expr *src = SrcExpr.get();
 126       if (Self.CheckObjCARCConversion(OpRange, DestType, src, CCK) ==
 127             Sema::ACR_unbridged)
 128         IsARCUnbridgedCast = true;
 129       SrcExpr = src;
 130     }
 131
 132     /// Check for and handle non-overload placeholder expressions.
 133     void checkNonOverloadPlaceholders() {
 134       if (!isPlaceholder() || isPlaceholder(BuiltinType::Overload))
 135         return;
 136
 137       SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
 138       if (SrcExpr.isInvalid())
 139         return;
 140       PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
 141     }
 142   };
 143 }
 144
 145 // The Try functions attempt a specific way of casting. If they succeed, they
 146 // return TC_Success. If their way of casting is not appropriate for the given
 147 // arguments, they return TC_NotApplicable and *may* set diag to a diagnostic
 148 // to emit if no other way succeeds. If their way of casting is appropriate but
 149 // fails, they return TC_Failed and *must* set diag; they can set it to 0 if
 150 // they emit a specialized diagnostic.
 151 // All diagnostics returned by these functions must expect the same three
 152 // arguments:
 153 // %0: Cast Type (a value from the CastType enumeration)
 154 // %1: Source Type
 155 // %2: Destination Type
 156 static TryCastResult TryLValueToRValueCast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
 157                                            QualType DestType, bool CStyle,
 158                                            CastKind &Kind,
 159                                            CXXCastPath &BasePath,
 160                                            unsigned &msg);
 161 static TryCastResult TryStaticReferenceDowncast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
 162                                                QualType DestType, bool CStyle,
 163                                                const SourceRange &OpRange,
 164                                                unsigned &msg,
 165                                                CastKind &Kind,
 166                                                CXXCastPath &BasePath);
 167 static TryCastResult TryStaticPointerDowncast(Sema &Self, QualType SrcType,
 168                                               QualType DestType, bool CStyle,
 169                                               const SourceRange &OpRange,
 170                                               unsigned &msg,
 171                                               CastKind &Kind,
 172                                               CXXCastPath &BasePath);
 173 static TryCastResult TryStaticDowncast(Sema &Self, CanQualType SrcType,
 174                                        CanQualType DestType, bool CStyle,
 175                                        const SourceRange &OpRange,
 176                                        QualType OrigSrcType,
 177                                        QualType OrigDestType, unsigned &msg,
 178                                        CastKind &Kind,
 179                                        CXXCastPath &BasePath);
 180 static TryCastResult TryStaticMemberPointerUpcast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 181                                                QualType SrcType,
 182                                                QualType DestType,bool CStyle,
 183                                                const SourceRange &OpRange,
 184                                                unsigned &msg,
 185                                                CastKind &Kind,
 186                                                CXXCastPath &BasePath);
 187
 188 static TryCastResult TryStaticImplicitCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 189                                            QualType DestType,
 190                                            Sema::CheckedConversionKind CCK,
 191                                            const SourceRange &OpRange,
 192                                            unsigned &msg, CastKind &Kind,
 193                                            bool ListInitialization);
 194 static TryCastResult TryStaticCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 195                                    QualType DestType,
 196                                    Sema::CheckedConversionKind CCK,
 197                                    const SourceRange &OpRange,
 198                                    unsigned &msg, CastKind &Kind,
 199                                    CXXCastPath &BasePath,
 200                                    bool ListInitialization);
 201 static TryCastResult TryConstCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 202                                   QualType DestType, bool CStyle,
 203                                   unsigned &msg);
 204 static TryCastResult TryReinterpretCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 205                                         QualType DestType, bool CStyle,
 206                                         const SourceRange &OpRange,
 207                                         unsigned &msg,
 208                                         CastKind &Kind);
 209
 210
 211 /// ActOnCXXNamedCast - Parse {dynamic,static,reinterpret,const}_cast's.
 212 ExprResult
 213 Sema::ActOnCXXNamedCast(SourceLocation OpLoc, tok::TokenKind Kind,
 214                         SourceLocation LAngleBracketLoc, Declarator &D,
 215                         SourceLocation RAngleBracketLoc,
 216                         SourceLocation LParenLoc, Expr *E,
 217                         SourceLocation RParenLoc) {
 218
 219   assert(!D.isInvalidType());
 220
 221   TypeSourceInfo *TInfo = GetTypeForDeclaratorCast(D, E->getType());
 222   if (D.isInvalidType())
 223     return ExprError();
 224
 225   if (getLangOpts().CPlusPlus) {
 226     // Check that there are no default arguments (C++ only).
 227     CheckExtraCXXDefaultArguments(D);
 228   }
 229
 230   return BuildCXXNamedCast(OpLoc, Kind, TInfo, E,
 231                            SourceRange(LAngleBracketLoc, RAngleBracketLoc),
 232                            SourceRange(LParenLoc, RParenLoc));
 233 }
 234
 235 ExprResult
 236 Sema::BuildCXXNamedCast(SourceLocation OpLoc, tok::TokenKind Kind,
 237                         TypeSourceInfo *DestTInfo, Expr *E,
 238                         SourceRange AngleBrackets, SourceRange Parens) {
 239   ExprResult Ex = E;
 240   QualType DestType = DestTInfo->getType();
 241
 242   // If the type is dependent, we won't do the semantic analysis now.
 243   bool TypeDependent =
 244       DestType->isDependentType() || Ex.get()->isTypeDependent();
 245
 246   CastOperation Op(*this, DestType, E);
 247   Op.OpRange = SourceRange(OpLoc, Parens.getEnd());
 248   Op.DestRange = AngleBrackets;
 249
 250   switch (Kind) {
 251   default: llvm_unreachable("Unknown C++ cast!");
 252
 253   case tok::kw_const_cast:
 254     if (!TypeDependent) {
 255       Op.CheckConstCast();
 256       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 257         return ExprError();
 258     }
 259     return Op.complete(CXXConstCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 260                                   Op.ValueKind, Op.SrcExpr.get(), DestTInfo,
 261                                                 OpLoc, Parens.getEnd(),
 262                                                 AngleBrackets));
 263
 264   case tok::kw_dynamic_cast: {
 265     if (!TypeDependent) {
 266       Op.CheckDynamicCast();
 267       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 268         return ExprError();
 269     }
 270     return Op.complete(CXXDynamicCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 271                                     Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
 272                                                   &Op.BasePath, DestTInfo,
 273                                                   OpLoc, Parens.getEnd(),
 274                                                   AngleBrackets));
 275   }
 276   case tok::kw_reinterpret_cast: {
 277     if (!TypeDependent) {
 278       Op.CheckReinterpretCast();
 279       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 280         return ExprError();
 281     }
 282     return Op.complete(CXXReinterpretCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 283                                     Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
 284                                                       nullptr, DestTInfo, OpLoc,
 285                                                       Parens.getEnd(),
 286                                                       AngleBrackets));
 287   }
 288   case tok::kw_static_cast: {
 289     if (!TypeDependent) {
 290       Op.CheckStaticCast();
 291       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 292         return ExprError();
 293     }
 294
 295     return Op.complete(CXXStaticCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 296                                    Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
 297                                                  &Op.BasePath, DestTInfo,
 298                                                  OpLoc, Parens.getEnd(),
 299                                                  AngleBrackets));
 300   }
 301   }
 302 }
 303
 304 /// Try to diagnose a failed overloaded cast.  Returns true if
 305 /// diagnostics were emitted.
 306 static bool tryDiagnoseOverloadedCast(Sema &S, CastType CT,
 307                                       SourceRange range, Expr *src,
 308                                       QualType destType,
 309                                       bool listInitialization) {
 310   switch (CT) {
 311   // These cast kinds don't consider user-defined conversions.
 312   case CT_Const:
 313   case CT_Reinterpret:
 314   case CT_Dynamic:
 315     return false;
 316
 317   // These do.
 318   case CT_Static:
 319   case CT_CStyle:
 320   case CT_Functional:
 321     break;
 322   }
 323
 324   QualType srcType = src->getType();
 325   if (!destType->isRecordType() && !srcType->isRecordType())
 326     return false;
 327
 328   InitializedEntity entity = InitializedEntity::InitializeTemporary(destType);
 329   InitializationKind initKind
 330     = (CT == CT_CStyle)? InitializationKind::CreateCStyleCast(range.getBegin(),
 331                                                       range, listInitialization)
 332     : (CT == CT_Functional)? InitializationKind::CreateFunctionalCast(range,
 333                                                              listInitialization)
 334     : InitializationKind::CreateCast(/*type range?*/ range);
 335   InitializationSequence sequence(S, entity, initKind, src);
 336
 337   assert(sequence.Failed() && "initialization succeeded on second try?");
 338   switch (sequence.getFailureKind()) {
 339   default: return false;
 340
 341   case InitializationSequence::FK_ConstructorOverloadFailed:
 342   case InitializationSequence::FK_UserConversionOverloadFailed:
 343     break;
 344   }
 345
 346   OverloadCandidateSet &candidates = sequence.getFailedCandidateSet();
 347
 348   unsigned msg = 0;
 349   OverloadCandidateDisplayKind howManyCandidates = OCD_AllCandidates;
 350
 351   switch (sequence.getFailedOverloadResult()) {
 352   case OR_Success: llvm_unreachable("successful failed overload");
 353   case OR_No_Viable_Function:
 354     if (candidates.empty())
 355       msg = diag::err_ovl_no_conversion_in_cast;
 356     else
 357       msg = diag::err_ovl_no_viable_conversion_in_cast;
 358     howManyCandidates = OCD_AllCandidates;
 359     break;
 360
 361   case OR_Ambiguous:
 362     msg = diag::err_ovl_ambiguous_conversion_in_cast;
 363     howManyCandidates = OCD_ViableCandidates;
 364     break;
 365
 366   case OR_Deleted:
 367     msg = diag::err_ovl_deleted_conversion_in_cast;
 368     howManyCandidates = OCD_ViableCandidates;
 369     break;
 370   }
 371
 372   S.Diag(range.getBegin(), msg)
 373     << CT << srcType << destType
 374     << range << src->getSourceRange();
 375
 376   candidates.NoteCandidates(S, howManyCandidates, src);
 377
 378   return true;
 379 }
 380
 381 /// Diagnose a failed cast.
 382 static void diagnoseBadCast(Sema &S, unsigned msg, CastType castType,
 383                             SourceRange opRange, Expr *src, QualType destType,
 384                             bool listInitialization) {
 385   if (msg == diag::err_bad_cxx_cast_generic &&
 386       tryDiagnoseOverloadedCast(S, castType, opRange, src, destType,
 387                                 listInitialization))
 388     return;
 389
 390   S.Diag(opRange.getBegin(), msg) << castType
 391     << src->getType() << destType << opRange << src->getSourceRange();
 392
 393   // Detect if both types are (ptr to) class, and note any incompleteness.
 394   int DifferentPtrness = 0;
 395   QualType From = destType;
 396   if (auto Ptr = From->getAs<PointerType>()) {
 397     From = Ptr->getPointeeType();
 398     DifferentPtrness++;
 399   }
 400   QualType To = src->getType();
 401   if (auto Ptr = To->getAs<PointerType>()) {
 402     To = Ptr->getPointeeType();
 403     DifferentPtrness--;
 404   }
 405   if (!DifferentPtrness) {
 406     auto RecFrom = From->getAs<RecordType>();
 407     auto RecTo = To->getAs<RecordType>();
 408     if (RecFrom && RecTo) {
 409       auto DeclFrom = RecFrom->getAsCXXRecordDecl();
 410       if (!DeclFrom->isCompleteDefinition())
 411         S.Diag(DeclFrom->getLocation(), diag::note_type_incomplete)
 412           << DeclFrom->getDeclName();
 413       auto DeclTo = RecTo->getAsCXXRecordDecl();
 414       if (!DeclTo->isCompleteDefinition())
 415         S.Diag(DeclTo->getLocation(), diag::note_type_incomplete)
 416           << DeclTo->getDeclName();
 417     }
 418   }
 419 }
 420
 421 /// UnwrapDissimilarPointerTypes - Like Sema::UnwrapSimilarPointerTypes,
 422 /// this removes one level of indirection from both types, provided that they're
 423 /// the same kind of pointer (plain or to-member). Unlike the Sema function,
 424 /// this one doesn't care if the two pointers-to-member don't point into the
 425 /// same class. This is because CastsAwayConstness doesn't care.
 426 static bool UnwrapDissimilarPointerTypes(QualType& T1, QualType& T2) {
 427   const PointerType *T1PtrType = T1->getAs<PointerType>(),
 428                     *T2PtrType = T2->getAs<PointerType>();
 429   if (T1PtrType && T2PtrType) {
 430     T1 = T1PtrType->getPointeeType();
 431     T2 = T2PtrType->getPointeeType();
 432     return true;
 433   }
 434   const ObjCObjectPointerType *T1ObjCPtrType =
 435                                             T1->getAs<ObjCObjectPointerType>(),
 436                               *T2ObjCPtrType =
 437                                             T2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
 438   if (T1ObjCPtrType) {
 439     if (T2ObjCPtrType) {
 440       T1 = T1ObjCPtrType->getPointeeType();
 441       T2 = T2ObjCPtrType->getPointeeType();
 442       return true;
 443     }
 444     else if (T2PtrType) {
 445       T1 = T1ObjCPtrType->getPointeeType();
 446       T2 = T2PtrType->getPointeeType();
 447       return true;
 448     }
 449   }
 450   else if (T2ObjCPtrType) {
 451     if (T1PtrType) {
 452       T2 = T2ObjCPtrType->getPointeeType();
 453       T1 = T1PtrType->getPointeeType();
 454       return true;
 455     }
 456   }
 457
 458   const MemberPointerType *T1MPType = T1->getAs<MemberPointerType>(),
 459                           *T2MPType = T2->getAs<MemberPointerType>();
 460   if (T1MPType && T2MPType) {
 461     T1 = T1MPType->getPointeeType();
 462     T2 = T2MPType->getPointeeType();
 463     return true;
 464   }
 465
 466   const BlockPointerType *T1BPType = T1->getAs<BlockPointerType>(),
 467                          *T2BPType = T2->getAs<BlockPointerType>();
 468   if (T1BPType && T2BPType) {
 469     T1 = T1BPType->getPointeeType();
 470     T2 = T2BPType->getPointeeType();
 471     return true;
 472   }
 473
 474   return false;
 475 }
 476
 477 /// CastsAwayConstness - Check if the pointer conversion from SrcType to
 478 /// DestType casts away constness as defined in C++ 5.2.11p8ff. This is used by
 479 /// the cast checkers.  Both arguments must denote pointer (possibly to member)
 480 /// types.
 481 ///
 482 /// \param CheckCVR Whether to check for const/volatile/restrict qualifiers.
 483 ///
 484 /// \param CheckObjCLifetime Whether to check Objective-C lifetime qualifiers.
 485 static bool
 486 CastsAwayConstness(Sema &Self, QualType SrcType, QualType DestType,
 487                    bool CheckCVR, bool CheckObjCLifetime,
 488                    QualType *TheOffendingSrcType = nullptr,
 489                    QualType *TheOffendingDestType = nullptr,
 490                    Qualifiers *CastAwayQualifiers = nullptr) {
 491   // If the only checking we care about is for Objective-C lifetime qualifiers,
 492   // and we're not in ARC mode, there's nothing to check.
 493   if (!CheckCVR && CheckObjCLifetime &&
 494       !Self.Context.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
 495     return false;
 496
 497   // Casting away constness is defined in C++ 5.2.11p8 with reference to
 498   // C++ 4.4. We piggyback on Sema::IsQualificationConversion for this, since
 499   // the rules are non-trivial. So first we construct Tcv *...cv* as described
 500   // in C++ 5.2.11p8.
 501   assert((SrcType->isAnyPointerType() || SrcType->isMemberPointerType() ||
 502           SrcType->isBlockPointerType()) &&
 503          "Source type is not pointer or pointer to member.");
 504   assert((DestType->isAnyPointerType() || DestType->isMemberPointerType() ||
 505           DestType->isBlockPointerType()) &&
 506          "Destination type is not pointer or pointer to member.");
 507
 508   QualType UnwrappedSrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType),
 509            UnwrappedDestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
 510   SmallVector<Qualifiers, 8> cv1, cv2;
 511
 512   // Find the qualifiers. We only care about cvr-qualifiers for the
 513   // purpose of this check, because other qualifiers (address spaces,
 514   // Objective-C GC, etc.) are part of the type's identity.
 515   QualType PrevUnwrappedSrcType = UnwrappedSrcType;
 516   QualType PrevUnwrappedDestType = UnwrappedDestType;
 517   while (UnwrapDissimilarPointerTypes(UnwrappedSrcType, UnwrappedDestType)) {
 518     // Determine the relevant qualifiers at this level.
 519     Qualifiers SrcQuals, DestQuals;
 520     Self.Context.getUnqualifiedArrayType(UnwrappedSrcType, SrcQuals);
 521     Self.Context.getUnqualifiedArrayType(UnwrappedDestType, DestQuals);
 522
 523     Qualifiers RetainedSrcQuals, RetainedDestQuals;
 524     if (CheckCVR) {
 525       RetainedSrcQuals.setCVRQualifiers(SrcQuals.getCVRQualifiers());
 526       RetainedDestQuals.setCVRQualifiers(DestQuals.getCVRQualifiers());
 527
 528       if (RetainedSrcQuals != RetainedDestQuals && TheOffendingSrcType &&
 529           TheOffendingDestType && CastAwayQualifiers) {
 530         *TheOffendingSrcType = PrevUnwrappedSrcType;
 531         *TheOffendingDestType = PrevUnwrappedDestType;
 532         *CastAwayQualifiers = RetainedSrcQuals - RetainedDestQuals;
 533       }
 534     }
 535
 536     if (CheckObjCLifetime &&
 537         !DestQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(SrcQuals))
 538       return true;
 539
 540     cv1.push_back(RetainedSrcQuals);
 541     cv2.push_back(RetainedDestQuals);
 542
 543     PrevUnwrappedSrcType = UnwrappedSrcType;
 544     PrevUnwrappedDestType = UnwrappedDestType;
 545   }
 546   if (cv1.empty())
 547     return false;
 548
 549   // Construct void pointers with those qualifiers (in reverse order of
 550   // unwrapping, of course).
 551   QualType SrcConstruct = Self.Context.VoidTy;
 552   QualType DestConstruct = Self.Context.VoidTy;
 553   ASTContext &Context = Self.Context;
 554   for (SmallVectorImpl<Qualifiers>::reverse_iterator i1 = cv1.rbegin(),
 555                                                      i2 = cv2.rbegin();
 556        i1 != cv1.rend(); ++i1, ++i2) {
 557     SrcConstruct
 558       = Context.getPointerType(Context.getQualifiedType(SrcConstruct, *i1));
 559     DestConstruct
 560       = Context.getPointerType(Context.getQualifiedType(DestConstruct, *i2));
 561   }
 562
 563   // Test if they're compatible.
 564   bool ObjCLifetimeConversion;
 565   return SrcConstruct != DestConstruct &&
 566     !Self.IsQualificationConversion(SrcConstruct, DestConstruct, false,
 567                                     ObjCLifetimeConversion);
 568 }
 569
 570 /// CheckDynamicCast - Check that a dynamic_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
 571 /// Refer to C++ 5.2.7 for details. Dynamic casts are used mostly for runtime-
 572 /// checked downcasts in class hierarchies.
 573 void CastOperation::CheckDynamicCast() {
 574   if (ValueKind == VK_RValue)
 575     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 576   else if (isPlaceholder())
 577     SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
 578   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 579     return;
 580
 581   QualType OrigSrcType = SrcExpr.get()->getType();
 582   QualType DestType = Self.Context.getCanonicalType(this->DestType);
 583
 584   // C++ 5.2.7p1: T shall be a pointer or reference to a complete class type,
 585   //   or "pointer to cv void".
 586
 587   QualType DestPointee;
 588   const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
 589   const ReferenceType *DestReference = nullptr;
 590   if (DestPointer) {
 591     DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
 592   } else if ((DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>())) {
 593     DestPointee = DestReference->getPointeeType();
 594   } else {
 595     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ref_or_ptr)
 596       << this->DestType << DestRange;
 597     SrcExpr = ExprError();
 598     return;
 599   }
 600
 601   const RecordType *DestRecord = DestPointee->getAs<RecordType>();
 602   if (DestPointee->isVoidType()) {
 603     assert(DestPointer && "Reference to void is not possible");
 604   } else if (DestRecord) {
 605     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestPointee,
 606                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete,
 607                                  DestRange)) {
 608       SrcExpr = ExprError();
 609       return;
 610     }
 611   } else {
 612     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_class)
 613       << DestPointee.getUnqualifiedType() << DestRange;
 614     SrcExpr = ExprError();
 615     return;
 616   }
 617
 618   // C++0x 5.2.7p2: If T is a pointer type, v shall be an rvalue of a pointer to
 619   //   complete class type, [...]. If T is an lvalue reference type, v shall be
 620   //   an lvalue of a complete class type, [...]. If T is an rvalue reference
 621   //   type, v shall be an expression having a complete class type, [...]
 622   QualType SrcType = Self.Context.getCanonicalType(OrigSrcType);
 623   QualType SrcPointee;
 624   if (DestPointer) {
 625     if (const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>()) {
 626       SrcPointee = SrcPointer->getPointeeType();
 627     } else {
 628       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ptr)
 629         << OrigSrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
 630       SrcExpr = ExprError();
 631       return;
 632     }
 633   } else if (DestReference->isLValueReferenceType()) {
 634     if (!SrcExpr.get()->isLValue()) {
 635       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cxx_cast_rvalue)
 636         << CT_Dynamic << OrigSrcType << this->DestType << OpRange;
 637     }
 638     SrcPointee = SrcType;
 639   } else {
 640     // If we're dynamic_casting from a prvalue to an rvalue reference, we need
 641     // to materialize the prvalue before we bind the reference to it.
 642     if (SrcExpr.get()->isRValue())
 643       SrcExpr = new (Self.Context) MaterializeTemporaryExpr(
 644           SrcType, SrcExpr.get(), /*IsLValueReference*/false);
 645     SrcPointee = SrcType;
 646   }
 647
 648   const RecordType *SrcRecord = SrcPointee->getAs<RecordType>();
 649   if (SrcRecord) {
 650     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcPointee,
 651                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete,
 652                                  SrcExpr.get())) {
 653       SrcExpr = ExprError();
 654       return;
 655     }
 656   } else {
 657     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_class)
 658       << SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
 659     SrcExpr = ExprError();
 660     return;
 661   }
 662
 663   assert((DestPointer || DestReference) &&
 664     "Bad destination non-ptr/ref slipped through.");
 665   assert((DestRecord || DestPointee->isVoidType()) &&
 666     "Bad destination pointee slipped through.");
 667   assert(SrcRecord && "Bad source pointee slipped through.");
 668
 669   // C++ 5.2.7p1: The dynamic_cast operator shall not cast away constness.
 670   if (!DestPointee.isAtLeastAsQualifiedAs(SrcPointee)) {
 671     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away)
 672       << CT_Dynamic << OrigSrcType << this->DestType << OpRange;
 673     SrcExpr = ExprError();
 674     return;
 675   }
 676
 677   // C++ 5.2.7p3: If the type of v is the same as the required result type,
 678   //   [except for cv].
 679   if (DestRecord == SrcRecord) {
 680     Kind = CK_NoOp;
 681     return;
 682   }
 683
 684   // C++ 5.2.7p5
 685   // Upcasts are resolved statically.
 686   if (DestRecord && Self.IsDerivedFrom(SrcPointee, DestPointee)) {
 687     if (Self.CheckDerivedToBaseConversion(SrcPointee, DestPointee,
 688                                            OpRange.getBegin(), OpRange,
 689                                            &BasePath)) {
 690       SrcExpr = ExprError();
 691       return;
 692     }
 693
 694     Kind = CK_DerivedToBase;
 695     return;
 696   }
 697
 698   // C++ 5.2.7p6: Otherwise, v shall be [polymorphic].
 699   const RecordDecl *SrcDecl = SrcRecord->getDecl()->getDefinition();
 700   assert(SrcDecl && "Definition missing");
 701   if (!cast<CXXRecordDecl>(SrcDecl)->isPolymorphic()) {
 702     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_polymorphic)
 703       << SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
 704     SrcExpr = ExprError();
 705   }
 706
 707   // dynamic_cast is not available with -fno-rtti.
 708   // As an exception, dynamic_cast to void* is available because it doesn't
 709   // use RTTI.
 710   if (!Self.getLangOpts().RTTI && !DestPointee->isVoidType()) {
 711     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_no_dynamic_cast_with_fno_rtti);
 712     SrcExpr = ExprError();
 713     return;
 714   }
 715
 716   // Done. Everything else is run-time checks.
 717   Kind = CK_Dynamic;
 718 }
 719
 720 /// CheckConstCast - Check that a const_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
 721 /// Refer to C++ 5.2.11 for details. const_cast is typically used in code
 722 /// like this:
 723 /// const char *str = "literal";
 724 /// legacy_function(const_cast\<char*\>(str));
 725 void CastOperation::CheckConstCast() {
 726   if (ValueKind == VK_RValue)
 727     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 728   else if (isPlaceholder())
 729     SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
 730   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 731     return;
 732
 733   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
 734   if (TryConstCast(Self, SrcExpr, DestType, /*CStyle*/false, msg) != TC_Success
 735       && msg != 0) {
 736     Self.Diag(OpRange.getBegin(), msg) << CT_Const
 737       << SrcExpr.get()->getType() << DestType << OpRange;
 738     SrcExpr = ExprError();
 739   }
 740 }
 741
 742 /// Check that a reinterpret_cast\<DestType\>(SrcExpr) is not used as upcast
 743 /// or downcast between respective pointers or references.
 744 static void DiagnoseReinterpretUpDownCast(Sema &Self, const Expr *SrcExpr,
 745                                           QualType DestType,
 746                                           SourceRange OpRange) {
 747   QualType SrcType = SrcExpr->getType();
 748   // When casting from pointer or reference, get pointee type; use original
 749   // type otherwise.
 750   const CXXRecordDecl *SrcPointeeRD = SrcType->getPointeeCXXRecordDecl();
 751   const CXXRecordDecl *SrcRD =
 752     SrcPointeeRD ? SrcPointeeRD : SrcType->getAsCXXRecordDecl();
 753
 754   // Examining subobjects for records is only possible if the complete and
 755   // valid definition is available.  Also, template instantiation is not
 756   // allowed here.
 757   if (!SrcRD || !SrcRD->isCompleteDefinition() || SrcRD->isInvalidDecl())
 758     return;
 759
 760   const CXXRecordDecl *DestRD = DestType->getPointeeCXXRecordDecl();
 761
 762   if (!DestRD || !DestRD->isCompleteDefinition() || DestRD->isInvalidDecl())
 763     return;
 764
 765   enum {
 766     ReinterpretUpcast,
 767     ReinterpretDowncast
 768   } ReinterpretKind;
 769
 770   CXXBasePaths BasePaths;
 771
 772   if (SrcRD->isDerivedFrom(DestRD, BasePaths))
 773     ReinterpretKind = ReinterpretUpcast;
 774   else if (DestRD->isDerivedFrom(SrcRD, BasePaths))
 775     ReinterpretKind = ReinterpretDowncast;
 776   else
 777     return;
 778
 779   bool VirtualBase = true;
 780   bool NonZeroOffset = false;
 781   for (CXXBasePaths::const_paths_iterator I = BasePaths.begin(),
 782                                           E = BasePaths.end();
 783        I != E; ++I) {
 784     const CXXBasePath &Path = *I;
 785     CharUnits Offset = CharUnits::Zero();
 786     bool IsVirtual = false;
 787     for (CXXBasePath::const_iterator IElem = Path.begin(), EElem = Path.end();
 788          IElem != EElem; ++IElem) {
 789       IsVirtual = IElem->Base->isVirtual();
 790       if (IsVirtual)
 791         break;
 792       const CXXRecordDecl *BaseRD = IElem->Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
 793       assert(BaseRD && "Base type should be a valid unqualified class type");
 794       // Don't check if any base has invalid declaration or has no definition
 795       // since it has no layout info.
 796       const CXXRecordDecl *Class = IElem->Class,
 797                           *ClassDefinition = Class->getDefinition();
 798       if (Class->isInvalidDecl() || !ClassDefinition ||
 799           !ClassDefinition->isCompleteDefinition())
 800         return;
 801
 802       const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
 803           Self.Context.getASTRecordLayout(Class);
 804       Offset += DerivedLayout.getBaseClassOffset(BaseRD);
 805     }
 806     if (!IsVirtual) {
 807       // Don't warn if any path is a non-virtually derived base at offset zero.
 808       if (Offset.isZero())
 809         return;
 810       // Offset makes sense only for non-virtual bases.
 811       else
 812         NonZeroOffset = true;
 813     }
 814     VirtualBase = VirtualBase && IsVirtual;
 815   }
 816
 817   (void) NonZeroOffset; // Silence set but not used warning.
 818   assert((VirtualBase || NonZeroOffset) &&
 819          "Should have returned if has non-virtual base with zero offset");
 820
 821   QualType BaseType =
 822       ReinterpretKind == ReinterpretUpcast? DestType : SrcType;
 823   QualType DerivedType =
 824       ReinterpretKind == ReinterpretUpcast? SrcType : DestType;
 825
 826   SourceLocation BeginLoc = OpRange.getBegin();
 827   Self.Diag(BeginLoc, diag::warn_reinterpret_different_from_static)
 828     << DerivedType << BaseType << !VirtualBase << int(ReinterpretKind)
 829     << OpRange;
 830   Self.Diag(BeginLoc, diag::note_reinterpret_updowncast_use_static)
 831     << int(ReinterpretKind)
 832     << FixItHint::CreateReplacement(BeginLoc, "static_cast");
 833 }
 834
 835 /// CheckReinterpretCast - Check that a reinterpret_cast\<DestType\>(SrcExpr) is
 836 /// valid.
 837 /// Refer to C++ 5.2.10 for details. reinterpret_cast is typically used in code
 838 /// like this:
 839 /// char *bytes = reinterpret_cast\<char*\>(int_ptr);
 840 void CastOperation::CheckReinterpretCast() {
 841   if (ValueKind == VK_RValue && !isPlaceholder(BuiltinType::Overload))
 842     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 843   else
 844     checkNonOverloadPlaceholders();
 845   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 846     return;
 847
 848   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
 849   TryCastResult tcr =
 850     TryReinterpretCast(Self, SrcExpr, DestType,
 851                        /*CStyle*/false, OpRange, msg, Kind);
 852   if (tcr != TC_Success && msg != 0)
 853   {
 854     if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 855       return;
 856     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
 857       //FIXME: &f<int>; is overloaded and resolvable
 858       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_reinterpret_cast_overload)
 859         << OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression->getName()
 860         << DestType << OpRange;
 861       Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
 862
 863     } else {
 864       diagnoseBadCast(Self, msg, CT_Reinterpret, OpRange, SrcExpr.get(),
 865                       DestType, /*listInitialization=*/false);
 866     }
 867     SrcExpr = ExprError();
 868   } else if (tcr == TC_Success) {
 869     if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
 870       checkObjCARCConversion(Sema::CCK_OtherCast);
 871     DiagnoseReinterpretUpDownCast(Self, SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
 872   }
 873 }
 874
 875
 876 /// CheckStaticCast - Check that a static_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
 877 /// Refer to C++ 5.2.9 for details. Static casts are mostly used for making
 878 /// implicit conversions explicit and getting rid of data loss warnings.
 879 void CastOperation::CheckStaticCast() {
 880   if (isPlaceholder()) {
 881     checkNonOverloadPlaceholders();
 882     if (SrcExpr.isInvalid())
 883       return;
 884   }
 885
 886   // This test is outside everything else because it's the only case where
 887   // a non-lvalue-reference target type does not lead to decay.
 888   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
 889   if (DestType->isVoidType()) {
 890     Kind = CK_ToVoid;
 891
 892     if (claimPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
 893       Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(SrcExpr,
 894                 false, // Decay Function to ptr
 895                 true, // Complain
 896                 OpRange, DestType, diag::err_bad_static_cast_overload);
 897       if (SrcExpr.isInvalid())
 898         return;
 899     }
 900
 901     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
 902     return;
 903   }
 904
 905   if (ValueKind == VK_RValue && !DestType->isRecordType() &&
 906       !isPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
 907     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 908     if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 909       return;
 910   }
 911
 912   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
 913   TryCastResult tcr
 914     = TryStaticCast(Self, SrcExpr, DestType, Sema::CCK_OtherCast, OpRange, msg,
 915                     Kind, BasePath, /*ListInitialization=*/false);
 916   if (tcr != TC_Success && msg != 0) {
 917     if (SrcExpr.isInvalid())
 918       return;
 919     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
 920       OverloadExpr* oe = OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression;
 921       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_static_cast_overload)
 922         << oe->getName() << DestType << OpRange
 923         << oe->getQualifierLoc().getSourceRange();
 924       Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
 925     } else {
 926       diagnoseBadCast(Self, msg, CT_Static, OpRange, SrcExpr.get(), DestType,
 927                       /*listInitialization=*/false);
 928     }
 929     SrcExpr = ExprError();
 930   } else if (tcr == TC_Success) {
 931     if (Kind == CK_BitCast)
 932       checkCastAlign();
 933     if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
 934       checkObjCARCConversion(Sema::CCK_OtherCast);
 935   } else if (Kind == CK_BitCast) {
 936     checkCastAlign();
 937   }
 938 }
 939
 940 /// TryStaticCast - Check if a static cast can be performed, and do so if
 941 /// possible. If @p CStyle, ignore access restrictions on hierarchy casting
 942 /// and casting away constness.
 943 static TryCastResult TryStaticCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 944                                    QualType DestType,
 945                                    Sema::CheckedConversionKind CCK,
 946                                    const SourceRange &OpRange, unsigned &msg,
 947                                    CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath,
 948                                    bool ListInitialization) {
 949   // Determine whether we have the semantics of a C-style cast.
 950   bool CStyle
 951     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast || CCK == Sema::CCK_FunctionalCast);
 952
 953   // The order the tests is not entirely arbitrary. There is one conversion
 954   // that can be handled in two different ways. Given:
 955   // struct A {};
 956   // struct B : public A {
 957   //   B(); B(const A&);
 958   // };
 959   // const A &a = B();
 960   // the cast static_cast<const B&>(a) could be seen as either a static
 961   // reference downcast, or an explicit invocation of the user-defined
 962   // conversion using B's conversion constructor.
 963   // DR 427 specifies that the downcast is to be applied here.
 964
 965   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
 966   // Done outside this function.
 967
 968   TryCastResult tcr;
 969
 970   // C++ 5.2.9p5, reference downcast.
 971   // See the function for details.
 972   // DR 427 specifies that this is to be applied before paragraph 2.
 973   tcr = TryStaticReferenceDowncast(Self, SrcExpr.get(), DestType, CStyle,
 974                                    OpRange, msg, Kind, BasePath);
 975   if (tcr != TC_NotApplicable)
 976     return tcr;
 977
 978   // C++0x [expr.static.cast]p3:
 979   //   A glvalue of type "cv1 T1" can be cast to type "rvalue reference to cv2
 980   //   T2" if "cv2 T2" is reference-compatible with "cv1 T1".
 981   tcr = TryLValueToRValueCast(Self, SrcExpr.get(), DestType, CStyle, Kind,
 982                               BasePath, msg);
 983   if (tcr != TC_NotApplicable)
 984     return tcr;
 985
 986   // C++ 5.2.9p2: An expression e can be explicitly converted to a type T
 987   //   [...] if the declaration "T t(e);" is well-formed, [...].
 988   tcr = TryStaticImplicitCast(Self, SrcExpr, DestType, CCK, OpRange, msg,
 989                               Kind, ListInitialization);
 990   if (SrcExpr.isInvalid())
 991     return TC_Failed;
 992   if (tcr != TC_NotApplicable)
 993     return tcr;
 994
 995   // C++ 5.2.9p6: May apply the reverse of any standard conversion, except
 996   // lvalue-to-rvalue, array-to-pointer, function-to-pointer, and boolean
 997   // conversions, subject to further restrictions.
 998   // Also, C++ 5.2.9p1 forbids casting away constness, which makes reversal
 999   // of qualification conversions impossible.
1000   // In the CStyle case, the earlier attempt to const_cast should have taken
1001   // care of reverse qualification conversions.
1002
1003   QualType SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcExpr.get()->getType());
1004
1005   // C++0x 5.2.9p9: A value of a scoped enumeration type can be explicitly
1006   // converted to an integral type. [...] A value of a scoped enumeration type
1007   // can also be explicitly converted to a floating-point type [...].
1008   if (const EnumType *Enum = SrcType->getAs<EnumType>()) {
1009     if (Enum->getDecl()->isScoped()) {
1010       if (DestType->isBooleanType()) {
1011         Kind = CK_IntegralToBoolean;
1012         return TC_Success;
1013       } else if (DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1014         Kind = CK_IntegralCast;
1015         return TC_Success;
1016       } else if (DestType->isRealFloatingType()) {
1017         Kind = CK_IntegralToFloating;
1018         return TC_Success;
1019       }
1020     }
1021   }
1022
1023   // Reverse integral promotion/conversion. All such conversions are themselves
1024   // again integral promotions or conversions and are thus already handled by
1025   // p2 (TryDirectInitialization above).
1026   // (Note: any data loss warnings should be suppressed.)
1027   // The exception is the reverse of enum->integer, i.e. integer->enum (and
1028   // enum->enum). See also C++ 5.2.9p7.
1029   // The same goes for reverse floating point promotion/conversion and
1030   // floating-integral conversions. Again, only floating->enum is relevant.
1031   if (DestType->isEnumeralType()) {
1032     if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType()) {
1033       Kind = CK_IntegralCast;
1034       return TC_Success;
1035     } else if (SrcType->isRealFloatingType())   {
1036       Kind = CK_FloatingToIntegral;
1037       return TC_Success;
1038     }
1039   }
1040
1041   // Reverse pointer upcast. C++ 4.10p3 specifies pointer upcast.
1042   // C++ 5.2.9p8 additionally disallows a cast path through virtual inheritance.
1043   tcr = TryStaticPointerDowncast(Self, SrcType, DestType, CStyle, OpRange, msg,
1044                                  Kind, BasePath);
1045   if (tcr != TC_NotApplicable)
1046     return tcr;
1047
1048   // Reverse member pointer conversion. C++ 4.11 specifies member pointer
1049   // conversion. C++ 5.2.9p9 has additional information.
1050   // DR54's access restrictions apply here also.
1051   tcr = TryStaticMemberPointerUpcast(Self, SrcExpr, SrcType, DestType, CStyle,
1052                                      OpRange, msg, Kind, BasePath);
1053   if (tcr != TC_NotApplicable)
1054     return tcr;
1055
1056   // Reverse pointer conversion to void*. C++ 4.10.p2 specifies conversion to
1057   // void*. C++ 5.2.9p10 specifies additional restrictions, which really is
1058   // just the usual constness stuff.
1059   if (const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>()) {
1060     QualType SrcPointee = SrcPointer->getPointeeType();
1061     if (SrcPointee->isVoidType()) {
1062       if (const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>()) {
1063         QualType DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
1064         if (DestPointee->isIncompleteOrObjectType()) {
1065           // This is definitely the intended conversion, but it might fail due
1066           // to a qualifier violation. Note that we permit Objective-C lifetime
1067           // and GC qualifier mismatches here.
1068           if (!CStyle) {
1069             Qualifiers DestPointeeQuals = DestPointee.getQualifiers();
1070             Qualifiers SrcPointeeQuals = SrcPointee.getQualifiers();
1071             DestPointeeQuals.removeObjCGCAttr();
1072             DestPointeeQuals.removeObjCLifetime();
1073             SrcPointeeQuals.removeObjCGCAttr();
1074             SrcPointeeQuals.removeObjCLifetime();
1075             if (DestPointeeQuals != SrcPointeeQuals &&
1076                 !DestPointeeQuals.compatiblyIncludes(SrcPointeeQuals)) {
1077               msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1078               return TC_Failed;
1079             }
1080           }
1081           Kind = CK_BitCast;
1082           return TC_Success;
1083         }
1084       }
1085       else if (DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1086         // allow both c-style cast and static_cast of objective-c pointers as
1087         // they are pervasive.
1088         Kind = CK_CPointerToObjCPointerCast;
1089         return TC_Success;
1090       }
1091       else if (CStyle && DestType->isBlockPointerType()) {
1092         // allow c-style cast of void * to block pointers.
1093         Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
1094         return TC_Success;
1095       }
1096     }
1097   }
1098   // Allow arbitray objective-c pointer conversion with static casts.
1099   if (SrcType->isObjCObjectPointerType() &&
1100       DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1101     Kind = CK_BitCast;
1102     return TC_Success;
1103   }
1104   // Allow ns-pointer to cf-pointer conversion in either direction
1105   // with static casts.
1106   if (!CStyle &&
1107       Self.CheckTollFreeBridgeStaticCast(DestType, SrcExpr.get(), Kind))
1108     return TC_Success;
1109
1110   // See if it looks like the user is trying to convert between
1111   // related record types, and select a better diagnostic if so.
1112   if (auto SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>())
1113     if (auto DestPointer = DestType->getAs<PointerType>())
1114       if (SrcPointer->getPointeeType()->getAs<RecordType>() &&
1115           DestPointer->getPointeeType()->getAs<RecordType>())
1116        msg = diag::err_bad_cxx_cast_unrelated_class;
1117
1118   // We tried everything. Everything! Nothing works! :-(
1119   return TC_NotApplicable;
1120 }
1121
1122 /// Tests whether a conversion according to N2844 is valid.
1123 TryCastResult
1124 TryLValueToRValueCast(Sema &Self, Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1125                       bool CStyle, CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath,
1126                       unsigned &msg) {
1127   // C++0x [expr.static.cast]p3:
1128   //   A glvalue of type "cv1 T1" can be cast to type "rvalue reference to
1129   //   cv2 T2" if "cv2 T2" is reference-compatible with "cv1 T1".
1130   const RValueReferenceType *R = DestType->getAs<RValueReferenceType>();
1131   if (!R)
1132     return TC_NotApplicable;
1133
1134   if (!SrcExpr->isGLValue())
1135     return TC_NotApplicable;
1136
1137   // Because we try the reference downcast before this function, from now on
1138   // this is the only cast possibility, so we issue an error if we fail now.
1139   // FIXME: Should allow casting away constness if CStyle.
1140   bool DerivedToBase;
1141   bool ObjCConversion;
1142   bool ObjCLifetimeConversion;
1143   QualType FromType = SrcExpr->getType();
1144   QualType ToType = R->getPointeeType();
1145   if (CStyle) {
1146     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1147     ToType = ToType.getUnqualifiedType();
1148   }
1149
1150   if (Self.CompareReferenceRelationship(SrcExpr->getLocStart(),
1151                                         ToType, FromType,
1152                                         DerivedToBase, ObjCConversion,
1153                                         ObjCLifetimeConversion)
1154         < Sema::Ref_Compatible_With_Added_Qualification) {
1155     msg = diag::err_bad_lvalue_to_rvalue_cast;
1156     return TC_Failed;
1157   }
1158
1159   if (DerivedToBase) {
1160     Kind = CK_DerivedToBase;
1161     CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1162                        /*DetectVirtual=*/true);
1163     if (!Self.IsDerivedFrom(SrcExpr->getType(), R->getPointeeType(), Paths))
1164       return TC_NotApplicable;
1165
1166     Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1167   } else
1168     Kind = CK_NoOp;
1169
1170   return TC_Success;
1171 }
1172
1173 /// Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p5 is valid.
1174 TryCastResult
1175 TryStaticReferenceDowncast(Sema &Self, Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1176                            bool CStyle, const SourceRange &OpRange,
1177                            unsigned &msg, CastKind &Kind,
1178                            CXXCastPath &BasePath) {
1179   // C++ 5.2.9p5: An lvalue of type "cv1 B", where B is a class type, can be
1180   //   cast to type "reference to cv2 D", where D is a class derived from B,
1181   //   if a valid standard conversion from "pointer to D" to "pointer to B"
1182   //   exists, cv2 >= cv1, and B is not a virtual base class of D.
1183   // In addition, DR54 clarifies that the base must be accessible in the
1184   // current context. Although the wording of DR54 only applies to the pointer
1185   // variant of this rule, the intent is clearly for it to apply to the this
1186   // conversion as well.
1187
1188   const ReferenceType *DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>();
1189   if (!DestReference) {
1190     return TC_NotApplicable;
1191   }
1192   bool RValueRef = DestReference->isRValueReferenceType();
1193   if (!RValueRef && !SrcExpr->isLValue()) {
1194     // We know the left side is an lvalue reference, so we can suggest a reason.
1195     msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1196     return TC_NotApplicable;
1197   }
1198
1199   QualType DestPointee = DestReference->getPointeeType();
1200
1201   // FIXME: If the source is a prvalue, we should issue a warning (because the
1202   // cast always has undefined behavior), and for AST consistency, we should
1203   // materialize a temporary.
1204   return TryStaticDowncast(Self,
1205                            Self.Context.getCanonicalType(SrcExpr->getType()),
1206                            Self.Context.getCanonicalType(DestPointee), CStyle,
1207                            OpRange, SrcExpr->getType(), DestType, msg, Kind,
1208                            BasePath);
1209 }
1210
1211 /// Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p8 is valid.
1212 TryCastResult
1213 TryStaticPointerDowncast(Sema &Self, QualType SrcType, QualType DestType,
1214                          bool CStyle, const SourceRange &OpRange,
1215                          unsigned &msg, CastKind &Kind,
1216                          CXXCastPath &BasePath) {
1217   // C++ 5.2.9p8: An rvalue of type "pointer to cv1 B", where B is a class
1218   //   type, can be converted to an rvalue of type "pointer to cv2 D", where D
1219   //   is a class derived from B, if a valid standard conversion from "pointer
1220   //   to D" to "pointer to B" exists, cv2 >= cv1, and B is not a virtual base
1221   //   class of D.
1222   // In addition, DR54 clarifies that the base must be accessible in the
1223   // current context.
1224
1225   const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
1226   if (!DestPointer) {
1227     return TC_NotApplicable;
1228   }
1229
1230   const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>();
1231   if (!SrcPointer) {
1232     msg = diag::err_bad_static_cast_pointer_nonpointer;
1233     return TC_NotApplicable;
1234   }
1235
1236   return TryStaticDowncast(Self,
1237                    Self.Context.getCanonicalType(SrcPointer->getPointeeType()),
1238                   Self.Context.getCanonicalType(DestPointer->getPointeeType()),
1239                            CStyle, OpRange, SrcType, DestType, msg, Kind,
1240                            BasePath);
1241 }
1242
1243 /// TryStaticDowncast - Common functionality of TryStaticReferenceDowncast and
1244 /// TryStaticPointerDowncast. Tests whether a static downcast from SrcType to
1245 /// DestType is possible and allowed.
1246 TryCastResult
1247 TryStaticDowncast(Sema &Self, CanQualType SrcType, CanQualType DestType,
1248                   bool CStyle, const SourceRange &OpRange, QualType OrigSrcType,
1249                   QualType OrigDestType, unsigned &msg,
1250                   CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath) {
1251   // We can only work with complete types. But don't complain if it doesn't work
1252   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType, 0) ||
1253       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType, 0))
1254     return TC_NotApplicable;
1255
1256   // Downcast can only happen in class hierarchies, so we need classes.
1257   if (!DestType->getAs<RecordType>() || !SrcType->getAs<RecordType>()) {
1258     return TC_NotApplicable;
1259   }
1260
1261   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1262                      /*DetectVirtual=*/true);
1263   if (!Self.IsDerivedFrom(DestType, SrcType, Paths)) {
1264     return TC_NotApplicable;
1265   }
1266
1267   // Target type does derive from source type. Now we're serious. If an error
1268   // appears now, it's not ignored.
1269   // This may not be entirely in line with the standard. Take for example:
1270   // struct A {};
1271   // struct B : virtual A {
1272   //   B(A&);
1273   // };
1274   //
1275   // void f()
1276   // {
1277   //   (void)static_cast<const B&>(*((A*)0));
1278   // }
1279   // As far as the standard is concerned, p5 does not apply (A is virtual), so
1280   // p2 should be used instead - "const B& t(*((A*)0));" is perfectly valid.
1281   // However, both GCC and Comeau reject this example, and accepting it would
1282   // mean more complex code if we're to preserve the nice error message.
1283   // FIXME: Being 100% compliant here would be nice to have.
1284
1285   // Must preserve cv, as always, unless we're in C-style mode.
1286   if (!CStyle && !DestType.isAtLeastAsQualifiedAs(SrcType)) {
1287     msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1288     return TC_Failed;
1289   }
1290
1291   if (Paths.isAmbiguous(SrcType.getUnqualifiedType())) {
1292     // This code is analoguous to that in CheckDerivedToBaseConversion, except
1293     // that it builds the paths in reverse order.
1294     // To sum up: record all paths to the base and build a nice string from
1295     // them. Use it to spice up the error message.
1296     if (!Paths.isRecordingPaths()) {
1297       Paths.clear();
1298       Paths.setRecordingPaths(true);
1299       Self.IsDerivedFrom(DestType, SrcType, Paths);
1300     }
1301     std::string PathDisplayStr;
1302     std::set<unsigned> DisplayedPaths;
1303     for (CXXBasePaths::paths_iterator PI = Paths.begin(), PE = Paths.end();
1304          PI != PE; ++PI) {
1305       if (DisplayedPaths.insert(PI->back().SubobjectNumber).second) {
1306         // We haven't displayed a path to this particular base
1307         // class subobject yet.
1308         PathDisplayStr += "\n    ";
1309         for (CXXBasePath::const_reverse_iterator EI = PI->rbegin(),
1310                                                  EE = PI->rend();
1311              EI != EE; ++EI)
1312           PathDisplayStr += EI->Base->getType().getAsString() + " -> ";
1313         PathDisplayStr += QualType(DestType).getAsString();
1314       }
1315     }
1316
1317     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_ambiguous_base_to_derived_cast)
1318       << QualType(SrcType).getUnqualifiedType()
1319       << QualType(DestType).getUnqualifiedType()
1320       << PathDisplayStr << OpRange;
1321     msg = 0;
1322     return TC_Failed;
1323   }
1324
1325   if (Paths.getDetectedVirtual() != nullptr) {
1326     QualType VirtualBase(Paths.getDetectedVirtual(), 0);
1327     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_static_downcast_via_virtual)
1328       << OrigSrcType << OrigDestType << VirtualBase << OpRange;
1329     msg = 0;
1330     return TC_Failed;
1331   }
1332
1333   if (!CStyle) {
1334     switch (Self.CheckBaseClassAccess(OpRange.getBegin(),
1335                                       SrcType, DestType,
1336                                       Paths.front(),
1337                                 diag::err_downcast_from_inaccessible_base)) {
1338     case Sema::AR_accessible:
1339     case Sema::AR_delayed:     // be optimistic
1340     case Sema::AR_dependent:   // be optimistic
1341       break;
1342
1343     case Sema::AR_inaccessible:
1344       msg = 0;
1345       return TC_Failed;
1346     }
1347   }
1348
1349   Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1350   Kind = CK_BaseToDerived;
1351   return TC_Success;
1352 }
1353
1354 /// TryStaticMemberPointerUpcast - Tests whether a conversion according to
1355 /// C++ 5.2.9p9 is valid:
1356 ///
1357 ///   An rvalue of type "pointer to member of D of type cv1 T" can be
1358 ///   converted to an rvalue of type "pointer to member of B of type cv2 T",
1359 ///   where B is a base class of D [...].
1360 ///
1361 TryCastResult
1362 TryStaticMemberPointerUpcast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr, QualType SrcType,
1363                              QualType DestType, bool CStyle,
1364                              const SourceRange &OpRange,
1365                              unsigned &msg, CastKind &Kind,
1366                              CXXCastPath &BasePath) {
1367   const MemberPointerType *DestMemPtr = DestType->getAs<MemberPointerType>();
1368   if (!DestMemPtr)
1369     return TC_NotApplicable;
1370
1371   bool WasOverloadedFunction = false;
1372   DeclAccessPair FoundOverload;
1373   if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
1374     if (FunctionDecl *Fn
1375           = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(), DestType, false,
1376                                                     FoundOverload)) {
1377       CXXMethodDecl *M = cast<CXXMethodDecl>(Fn);
1378       SrcType = Self.Context.getMemberPointerType(Fn->getType(),
1379                       Self.Context.getTypeDeclType(M->getParent()).getTypePtr());
1380       WasOverloadedFunction = true;
1381     }
1382   }
1383
1384   const MemberPointerType *SrcMemPtr = SrcType->getAs<MemberPointerType>();
1385   if (!SrcMemPtr) {
1386     msg = diag::err_bad_static_cast_member_pointer_nonmp;
1387     return TC_NotApplicable;
1388   }
1389
1390   // T == T, modulo cv
1391   if (!Self.Context.hasSameUnqualifiedType(SrcMemPtr->getPointeeType(),
1392                                            DestMemPtr->getPointeeType()))
1393     return TC_NotApplicable;
1394
1395   // B base of D
1396   QualType SrcClass(SrcMemPtr->getClass(), 0);
1397   QualType DestClass(DestMemPtr->getClass(), 0);
1398   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1399                   /*DetectVirtual=*/true);
1400   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcClass, 0) ||
1401       !Self.IsDerivedFrom(SrcClass, DestClass, Paths)) {
1402     return TC_NotApplicable;
1403   }
1404
1405   // B is a base of D. But is it an allowed base? If not, it's a hard error.
1406   if (Paths.isAmbiguous(Self.Context.getCanonicalType(DestClass))) {
1407     Paths.clear();
1408     Paths.setRecordingPaths(true);
1409     bool StillOkay = Self.IsDerivedFrom(SrcClass, DestClass, Paths);
1410     assert(StillOkay);
1411     (void)StillOkay;
1412     std::string PathDisplayStr = Self.getAmbiguousPathsDisplayString(Paths);
1413     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_ambiguous_memptr_conv)
1414       << 1 << SrcClass << DestClass << PathDisplayStr << OpRange;
1415     msg = 0;
1416     return TC_Failed;
1417   }
1418
1419   if (const RecordType *VBase = Paths.getDetectedVirtual()) {
1420     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_memptr_conv_via_virtual)
1421       << SrcClass << DestClass << QualType(VBase, 0) << OpRange;
1422     msg = 0;
1423     return TC_Failed;
1424   }
1425
1426   if (!CStyle) {
1427     switch (Self.CheckBaseClassAccess(OpRange.getBegin(),
1428                                       DestClass, SrcClass,
1429                                       Paths.front(),
1430                                       diag::err_upcast_to_inaccessible_base)) {
1431     case Sema::AR_accessible:
1432     case Sema::AR_delayed:
1433     case Sema::AR_dependent:
1434       // Optimistically assume that the delayed and dependent cases
1435       // will work out.
1436       break;
1437
1438     case Sema::AR_inaccessible:
1439       msg = 0;
1440       return TC_Failed;
1441     }
1442   }
1443
1444   if (WasOverloadedFunction) {
1445     // Resolve the address of the overloaded function again, this time
1446     // allowing complaints if something goes wrong.
1447     FunctionDecl *Fn = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(),
1448                                                                DestType,
1449                                                                true,
1450                                                                FoundOverload);
1451     if (!Fn) {
1452       msg = 0;
1453       return TC_Failed;
1454     }
1455
1456     SrcExpr = Self.FixOverloadedFunctionReference(SrcExpr, FoundOverload, Fn);
1457     if (!SrcExpr.isUsable()) {
1458       msg = 0;
1459       return TC_Failed;
1460     }
1461   }
1462
1463   Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1464   Kind = CK_DerivedToBaseMemberPointer;
1465   return TC_Success;
1466 }
1467
1468 /// TryStaticImplicitCast - Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p2
1469 /// is valid:
1470 ///
1471 ///   An expression e can be explicitly converted to a type T using a
1472 ///   @c static_cast if the declaration "T t(e);" is well-formed [...].
1473 TryCastResult
1474 TryStaticImplicitCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr, QualType DestType,
1475                       Sema::CheckedConversionKind CCK,
1476                       const SourceRange &OpRange, unsigned &msg,
1477                       CastKind &Kind, bool ListInitialization) {
1478   if (DestType->isRecordType()) {
1479     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType,
1480                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete) ||
1481         Self.RequireNonAbstractType(OpRange.getBegin(), DestType,
1482                                     diag::err_allocation_of_abstract_type)) {
1483       msg = 0;
1484       return TC_Failed;
1485     }
1486   } else if (DestType->isMemberPointerType()) {
1487     if (Self.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft()) {
1488       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType, 0);
1489     }
1490   }
1491
1492   InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeTemporary(DestType);
1493   InitializationKind InitKind
1494     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast)
1495         ? InitializationKind::CreateCStyleCast(OpRange.getBegin(), OpRange,
1496                                                ListInitialization)
1497     : (CCK == Sema::CCK_FunctionalCast)
1498         ? InitializationKind::CreateFunctionalCast(OpRange, ListInitialization)
1499     : InitializationKind::CreateCast(OpRange);
1500   Expr *SrcExprRaw = SrcExpr.get();
1501   InitializationSequence InitSeq(Self, Entity, InitKind, SrcExprRaw);
1502
1503   // At this point of CheckStaticCast, if the destination is a reference,
1504   // or the expression is an overload expression this has to work.
1505   // There is no other way that works.
1506   // On the other hand, if we're checking a C-style cast, we've still got
1507   // the reinterpret_cast way.
1508   bool CStyle
1509     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast || CCK == Sema::CCK_FunctionalCast);
1510   if (InitSeq.Failed() && (CStyle || !DestType->isReferenceType()))
1511     return TC_NotApplicable;
1512
1513   ExprResult Result = InitSeq.Perform(Self, Entity, InitKind, SrcExprRaw);
1514   if (Result.isInvalid()) {
1515     msg = 0;
1516     return TC_Failed;
1517   }
1518
1519   if (InitSeq.isConstructorInitialization())
1520     Kind = CK_ConstructorConversion;
1521   else
1522     Kind = CK_NoOp;
1523
1524   SrcExpr = Result;
1525   return TC_Success;
1526 }
1527
1528 /// TryConstCast - See if a const_cast from source to destination is allowed,
1529 /// and perform it if it is.
1530 static TryCastResult TryConstCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
1531                                   QualType DestType, bool CStyle,
1532                                   unsigned &msg) {
1533   DestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
1534   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1535   bool NeedToMaterializeTemporary = false;
1536
1537   if (const ReferenceType *DestTypeTmp =DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1538     // C++11 5.2.11p4:
1539     //   if a pointer to T1 can be explicitly converted to the type "pointer to
1540     //   T2" using a const_cast, then the following conversions can also be
1541     //   made:
1542     //    -- an lvalue of type T1 can be explicitly converted to an lvalue of
1543     //       type T2 using the cast const_cast<T2&>;
1544     //    -- a glvalue of type T1 can be explicitly converted to an xvalue of
1545     //       type T2 using the cast const_cast<T2&&>; and
1546     //    -- if T1 is a class type, a prvalue of type T1 can be explicitly
1547     //       converted to an xvalue of type T2 using the cast const_cast<T2&&>.
1548
1549     if (isa<LValueReferenceType>(DestTypeTmp) && !SrcExpr.get()->isLValue()) {
1550       // Cannot const_cast non-lvalue to lvalue reference type. But if this
1551       // is C-style, static_cast might find a way, so we simply suggest a
1552       // message and tell the parent to keep searching.
1553       msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1554       return TC_NotApplicable;
1555     }
1556
1557     if (isa<RValueReferenceType>(DestTypeTmp) && SrcExpr.get()->isRValue()) {
1558       if (!SrcType->isRecordType()) {
1559         // Cannot const_cast non-class prvalue to rvalue reference type. But if
1560         // this is C-style, static_cast can do this.
1561         msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1562         return TC_NotApplicable;
1563       }
1564
1565       // Materialize the class prvalue so that the const_cast can bind a
1566       // reference to it.
1567       NeedToMaterializeTemporary = true;
1568     }
1569
1570     // It's not completely clear under the standard whether we can
1571     // const_cast bit-field gl-values.  Doing so would not be
1572     // intrinsically complicated, but for now, we say no for
1573     // consistency with other compilers and await the word of the
1574     // committee.
1575     if (SrcExpr.get()->refersToBitField()) {
1576       msg = diag::err_bad_cxx_cast_bitfield;
1577       return TC_NotApplicable;
1578     }
1579
1580     DestType = Self.Context.getPointerType(DestTypeTmp->getPointeeType());
1581     SrcType = Self.Context.getPointerType(SrcType);
1582   }
1583
1584   // C++ 5.2.11p5: For a const_cast involving pointers to data members [...]
1585   //   the rules for const_cast are the same as those used for pointers.
1586
1587   if (!DestType->isPointerType() &&
1588       !DestType->isMemberPointerType() &&
1589       !DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1590     // Cannot cast to non-pointer, non-reference type. Note that, if DestType
1591     // was a reference type, we converted it to a pointer above.
1592     // The status of rvalue references isn't entirely clear, but it looks like
1593     // conversion to them is simply invalid.
1594     // C++ 5.2.11p3: For two pointer types [...]
1595     if (!CStyle)
1596       msg = diag::err_bad_const_cast_dest;
1597     return TC_NotApplicable;
1598   }
1599   if (DestType->isFunctionPointerType() ||
1600       DestType->isMemberFunctionPointerType()) {
1601     // Cannot cast direct function pointers.
1602     // C++ 5.2.11p2: [...] where T is any object type or the void type [...]
1603     // T is the ultimate pointee of source and target type.
1604     if (!CStyle)
1605       msg = diag::err_bad_const_cast_dest;
1606     return TC_NotApplicable;
1607   }
1608   SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType);
1609
1610   // Unwrap the pointers. Ignore qualifiers. Terminate early if the types are
1611   // completely equal.
1612   // C++ 5.2.11p3 describes the core semantics of const_cast. All cv specifiers
1613   // in multi-level pointers may change, but the level count must be the same,
1614   // as must be the final pointee type.
1615   while (SrcType != DestType &&
1616          Self.Context.UnwrapSimilarPointerTypes(SrcType, DestType)) {
1617     Qualifiers SrcQuals, DestQuals;
1618     SrcType = Self.Context.getUnqualifiedArrayType(SrcType, SrcQuals);
1619     DestType = Self.Context.getUnqualifiedArrayType(DestType, DestQuals);
1620
1621     // const_cast is permitted to strip cvr-qualifiers, only. Make sure that
1622     // the other qualifiers (e.g., address spaces) are identical.
1623     SrcQuals.removeCVRQualifiers();
1624     DestQuals.removeCVRQualifiers();
1625     if (SrcQuals != DestQuals)
1626       return TC_NotApplicable;
1627   }
1628
1629   // Since we're dealing in canonical types, the remainder must be the same.
1630   if (SrcType != DestType)
1631     return TC_NotApplicable;
1632
1633   if (NeedToMaterializeTemporary)
1634     // This is a const_cast from a class prvalue to an rvalue reference type.
1635     // Materialize a temporary to store the result of the conversion.
1636     SrcExpr = new (Self.Context) MaterializeTemporaryExpr(
1637         SrcType, SrcExpr.get(), /*IsLValueReference*/ false);
1638
1639   return TC_Success;
1640 }
1641
1642 // Checks for undefined behavior in reinterpret_cast.
1643 // The cases that is checked for is:
1644 // *reinterpret_cast<T*>(&a)
1645 // reinterpret_cast<T&>(a)
1646 // where accessing 'a' as type 'T' will result in undefined behavior.
1647 void Sema::CheckCompatibleReinterpretCast(QualType SrcType, QualType DestType,
1648                                           bool IsDereference,
1649                                           SourceRange Range) {
1650   unsigned DiagID = IsDereference ?
1651                         diag::warn_pointer_indirection_from_incompatible_type :
1652                         diag::warn_undefined_reinterpret_cast;
1653
1654   if (Diags.isIgnored(DiagID, Range.getBegin()))
1655     return;
1656
1657   QualType SrcTy, DestTy;
1658   if (IsDereference) {
1659     if (!SrcType->getAs<PointerType>() || !DestType->getAs<PointerType>()) {
1660       return;
1661     }
1662     SrcTy = SrcType->getPointeeType();
1663     DestTy = DestType->getPointeeType();
1664   } else {
1665     if (!DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1666       return;
1667     }
1668     SrcTy = SrcType;
1669     DestTy = DestType->getPointeeType();
1670   }
1671
1672   // Cast is compatible if the types are the same.
1673   if (Context.hasSameUnqualifiedType(DestTy, SrcTy)) {
1674     return;
1675   }
1676   // or one of the types is a char or void type
1677   if (DestTy->isAnyCharacterType() || DestTy->isVoidType() ||
1678       SrcTy->isAnyCharacterType() || SrcTy->isVoidType()) {
1679     return;
1680   }
1681   // or one of the types is a tag type.
1682   if (SrcTy->getAs<TagType>() || DestTy->getAs<TagType>()) {
1683     return;
1684   }
1685
1686   // FIXME: Scoped enums?
1687   if ((SrcTy->isUnsignedIntegerType() && DestTy->isSignedIntegerType()) ||
1688       (SrcTy->isSignedIntegerType() && DestTy->isUnsignedIntegerType())) {
1689     if (Context.getTypeSize(DestTy) == Context.getTypeSize(SrcTy)) {
1690       return;
1691     }
1692   }
1693
1694   Diag(Range.getBegin(), DiagID) << SrcType << DestType << Range;
1695 }
1696
1697 static void DiagnoseCastOfObjCSEL(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
1698                                   QualType DestType) {
1699   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1700   if (Self.Context.hasSameType(SrcType, DestType))
1701     return;
1702   if (const PointerType *SrcPtrTy = SrcType->getAs<PointerType>())
1703     if (SrcPtrTy->isObjCSelType()) {
1704       QualType DT = DestType;
1705       if (isa<PointerType>(DestType))
1706         DT = DestType->getPointeeType();
1707       if (!DT.getUnqualifiedType()->isVoidType())
1708         Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
1709                   diag::warn_cast_pointer_from_sel)
1710         << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
1711     }
1712 }
1713
1714 static void checkIntToPointerCast(bool CStyle, SourceLocation Loc,
1715                                   const Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1716                                   Sema &Self) {
1717   QualType SrcType = SrcExpr->getType();
1718
1719   // Not warning on reinterpret_cast, boolean, constant expressions, etc
1720   // are not explicit design choices, but consistent with GCC's behavior.
1721   // Feel free to modify them if you've reason/evidence for an alternative.
1722   if (CStyle && SrcType->isIntegralType(Self.Context)
1723       && !SrcType->isBooleanType()
1724       && !SrcType->isEnumeralType()
1725       && !SrcExpr->isIntegerConstantExpr(Self.Context)
1726       && Self.Context.getTypeSize(DestType) >
1727          Self.Context.getTypeSize(SrcType)) {
1728     // Separate between casts to void* and non-void* pointers.
1729     // Some APIs use (abuse) void* for something like a user context,
1730     // and often that value is an integer even if it isn't a pointer itself.
1731     // Having a separate warning flag allows users to control the warning
1732     // for their workflow.
1733     unsigned Diag = DestType->isVoidPointerType() ?
1734                       diag::warn_int_to_void_pointer_cast
1735                     : diag::warn_int_to_pointer_cast;
1736     Self.Diag(Loc, Diag) << SrcType << DestType;
1737   }
1738 }
1739
1740 static TryCastResult TryReinterpretCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
1741                                         QualType DestType, bool CStyle,
1742                                         const SourceRange &OpRange,
1743                                         unsigned &msg,
1744                                         CastKind &Kind) {
1745   bool IsLValueCast = false;
1746
1747   DestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
1748   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1749
1750   // Is the source an overloaded name? (i.e. &foo)
1751   // If so, reinterpret_cast can not help us here (13.4, p1, bullet 5) ...
1752   if (SrcType == Self.Context.OverloadTy) {
1753     // ... unless foo<int> resolves to an lvalue unambiguously.
1754     // TODO: what if this fails because of DiagnoseUseOfDecl or something
1755     // like it?
1756     ExprResult SingleFunctionExpr = SrcExpr;
1757     if (Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
1758           SingleFunctionExpr,
1759           Expr::getValueKindForType(DestType) == VK_RValue // Convert Fun to Ptr
1760         ) && SingleFunctionExpr.isUsable()) {
1761       SrcExpr = SingleFunctionExpr;
1762       SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1763     } else {
1764       return TC_NotApplicable;
1765     }
1766   }
1767
1768   if (const ReferenceType *DestTypeTmp = DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1769     if (!SrcExpr.get()->isGLValue()) {
1770       // Cannot cast non-glvalue to (lvalue or rvalue) reference type. See the
1771       // similar comment in const_cast.
1772       msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1773       return TC_NotApplicable;
1774     }
1775
1776     if (!CStyle) {
1777       Self.CheckCompatibleReinterpretCast(SrcType, DestType,
1778                                           /*isDereference=*/false, OpRange);
1779     }
1780
1781     // C++ 5.2.10p10: [...] a reference cast reinterpret_cast<T&>(x) has the
1782     //   same effect as the conversion *reinterpret_cast<T*>(&x) with the
1783     //   built-in & and * operators.
1784
1785     const char *inappropriate = nullptr;
1786     switch (SrcExpr.get()->getObjectKind()) {
1787     case OK_Ordinary:
1788       break;
1789     case OK_BitField:        inappropriate = "bit-field";           break;
1790     case OK_VectorComponent: inappropriate = "vector element";      break;
1791     case OK_ObjCProperty:    inappropriate = "property expression"; break;
1792     case OK_ObjCSubscript:   inappropriate = "container subscripting expression";
1793                              break;
1794     }
1795     if (inappropriate) {
1796       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_reinterpret_cast_reference)
1797           << inappropriate << DestType
1798           << OpRange << SrcExpr.get()->getSourceRange();
1799       msg = 0; SrcExpr = ExprError();
1800       return TC_NotApplicable;
1801     }
1802
1803     // This code does this transformation for the checked types.
1804     DestType = Self.Context.getPointerType(DestTypeTmp->getPointeeType());
1805     SrcType = Self.Context.getPointerType(SrcType);
1806
1807     IsLValueCast = true;
1808   }
1809
1810   // Canonicalize source for comparison.
1811   SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType);
1812
1813   const MemberPointerType *DestMemPtr = DestType->getAs<MemberPointerType>(),
1814                           *SrcMemPtr = SrcType->getAs<MemberPointerType>();
1815   if (DestMemPtr && SrcMemPtr) {
1816     // C++ 5.2.10p9: An rvalue of type "pointer to member of X of type T1"
1817     //   can be explicitly converted to an rvalue of type "pointer to member
1818     //   of Y of type T2" if T1 and T2 are both function types or both object
1819     //   types.
1820     if (DestMemPtr->isMemberFunctionPointer() !=
1821         SrcMemPtr->isMemberFunctionPointer())
1822       return TC_NotApplicable;
1823
1824     // C++ 5.2.10p2: The reinterpret_cast operator shall not cast away
1825     //   constness.
1826     // A reinterpret_cast followed by a const_cast can, though, so in C-style,
1827     // we accept it.
1828     if (CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, /*CheckCVR=*/!CStyle,
1829                            /*CheckObjCLifetime=*/CStyle)) {
1830       msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1831       return TC_Failed;
1832     }
1833
1834     if (Self.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft()) {
1835       // We need to determine the inheritance model that the class will use if
1836       // haven't yet.
1837       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType, 0);
1838       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType, 0);
1839     }
1840
1841     // Don't allow casting between member pointers of different sizes.
1842     if (Self.Context.getTypeSize(DestMemPtr) !=
1843         Self.Context.getTypeSize(SrcMemPtr)) {
1844       msg = diag::err_bad_cxx_cast_member_pointer_size;
1845       return TC_Failed;
1846     }
1847
1848     // A valid member pointer cast.
1849     assert(!IsLValueCast);
1850     Kind = CK_ReinterpretMemberPointer;
1851     return TC_Success;
1852   }
1853
1854   // See below for the enumeral issue.
1855   if (SrcType->isNullPtrType() && DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1856     // C++0x 5.2.10p4: A pointer can be explicitly converted to any integral
1857     //   type large enough to hold it. A value of std::nullptr_t can be
1858     //   converted to an integral type; the conversion has the same meaning
1859     //   and validity as a conversion of (void*)0 to the integral type.
1860     if (Self.Context.getTypeSize(SrcType) >
1861         Self.Context.getTypeSize(DestType)) {
1862       msg = diag::err_bad_reinterpret_cast_small_int;
1863       return TC_Failed;
1864     }
1865     Kind = CK_PointerToIntegral;
1866     return TC_Success;
1867   }
1868
1869   bool destIsVector = DestType->isVectorType();
1870   bool srcIsVector = SrcType->isVectorType();
1871   if (srcIsVector || destIsVector) {
1872     // FIXME: Should this also apply to floating point types?
1873     bool srcIsScalar = SrcType->isIntegralType(Self.Context);
1874     bool destIsScalar = DestType->isIntegralType(Self.Context);
1875
1876     // Check if this is a cast between a vector and something else.
1877     if (!(srcIsScalar && destIsVector) && !(srcIsVector && destIsScalar) &&
1878         !(srcIsVector && destIsVector))
1879       return TC_NotApplicable;
1880
1881     // If both types have the same size, we can successfully cast.
1882     if (Self.Context.getTypeSize(SrcType)
1883           == Self.Context.getTypeSize(DestType)) {
1884       Kind = CK_BitCast;
1885       return TC_Success;
1886     }
1887
1888     if (destIsScalar)
1889       msg = diag::err_bad_cxx_cast_vector_to_scalar_different_size;
1890     else if (srcIsScalar)
1891       msg = diag::err_bad_cxx_cast_scalar_to_vector_different_size;
1892     else
1893       msg = diag::err_bad_cxx_cast_vector_to_vector_different_size;
1894
1895     return TC_Failed;
1896   }
1897
1898   if (SrcType == DestType) {
1899     // C++ 5.2.10p2 has a note that mentions that, subject to all other
1900     // restrictions, a cast to the same type is allowed so long as it does not
1901     // cast away constness. In C++98, the intent was not entirely clear here,
1902     // since all other paragraphs explicitly forbid casts to the same type.
1903     // C++11 clarifies this case with p2.
1904     //
1905     // The only allowed types are: integral, enumeration, pointer, or
1906     // pointer-to-member types.  We also won't restrict Obj-C pointers either.
1907     Kind = CK_NoOp;
1908     TryCastResult Result = TC_NotApplicable;
1909     if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType() ||
1910         SrcType->isAnyPointerType() ||
1911         SrcType->isMemberPointerType() ||
1912         SrcType->isBlockPointerType()) {
1913       Result = TC_Success;
1914     }
1915     return Result;
1916   }
1917
1918   bool destIsPtr = DestType->isAnyPointerType() ||
1919                    DestType->isBlockPointerType();
1920   bool srcIsPtr = SrcType->isAnyPointerType() ||
1921                   SrcType->isBlockPointerType();
1922   if (!destIsPtr && !srcIsPtr) {
1923     // Except for std::nullptr_t->integer and lvalue->reference, which are
1924     // handled above, at least one of the two arguments must be a pointer.
1925     return TC_NotApplicable;
1926   }
1927
1928   if (DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1929     assert(srcIsPtr && "One type must be a pointer");
1930     // C++ 5.2.10p4: A pointer can be explicitly converted to any integral
1931     //   type large enough to hold it; except in Microsoft mode, where the
1932     //   integral type size doesn't matter (except we don't allow bool).
1933     bool MicrosoftException = Self.getLangOpts().MicrosoftExt &&
1934                               !DestType->isBooleanType();
1935     if ((Self.Context.getTypeSize(SrcType) >
1936          Self.Context.getTypeSize(DestType)) &&
1937          !MicrosoftException) {
1938       msg = diag::err_bad_reinterpret_cast_small_int;
1939       return TC_Failed;
1940     }
1941     Kind = CK_PointerToIntegral;
1942     return TC_Success;
1943   }
1944
1945   if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType()) {
1946     assert(destIsPtr && "One type must be a pointer");
1947     checkIntToPointerCast(CStyle, OpRange.getBegin(), SrcExpr.get(), DestType,
1948                           Self);
1949     // C++ 5.2.10p5: A value of integral or enumeration type can be explicitly
1950     //   converted to a pointer.
1951     // C++ 5.2.10p9: [Note: ...a null pointer constant of integral type is not
1952     //   necessarily converted to a null pointer value.]
1953     Kind = CK_IntegralToPointer;
1954     return TC_Success;
1955   }
1956
1957   if (!destIsPtr || !srcIsPtr) {
1958     // With the valid non-pointer conversions out of the way, we can be even
1959     // more stringent.
1960     return TC_NotApplicable;
1961   }
1962
1963   // C++ 5.2.10p2: The reinterpret_cast operator shall not cast away constness.
1964   // The C-style cast operator can.
1965   if (CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, /*CheckCVR=*/!CStyle,
1966                          /*CheckObjCLifetime=*/CStyle)) {
1967     msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1968     return TC_Failed;
1969   }
1970
1971   // Cannot convert between block pointers and Objective-C object pointers.
1972   if ((SrcType->isBlockPointerType() && DestType->isObjCObjectPointerType()) ||
1973       (DestType->isBlockPointerType() && SrcType->isObjCObjectPointerType()))
1974     return TC_NotApplicable;
1975
1976   if (IsLValueCast) {
1977     Kind = CK_LValueBitCast;
1978   } else if (DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1979     Kind = Self.PrepareCastToObjCObjectPointer(SrcExpr);
1980   } else if (DestType->isBlockPointerType()) {
1981     if (!SrcType->isBlockPointerType()) {
1982       Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
1983     } else {
1984       Kind = CK_BitCast;
1985     }
1986   } else {
1987     Kind = CK_BitCast;
1988   }
1989
1990   // Any pointer can be cast to an Objective-C pointer type with a C-style
1991   // cast.
1992   if (CStyle && DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1993     return TC_Success;
1994   }
1995   if (CStyle)
1996     DiagnoseCastOfObjCSEL(Self, SrcExpr, DestType);
1997
1998   // Not casting away constness, so the only remaining check is for compatible
1999   // pointer categories.
2000
2001   if (SrcType->isFunctionPointerType()) {
2002     if (DestType->isFunctionPointerType()) {
2003       // C++ 5.2.10p6: A pointer to a function can be explicitly converted to
2004       // a pointer to a function of a different type.
2005       return TC_Success;
2006     }
2007
2008     // C++0x 5.2.10p8: Converting a pointer to a function into a pointer to
2009     //   an object type or vice versa is conditionally-supported.
2010     // Compilers support it in C++03 too, though, because it's necessary for
2011     // casting the return value of dlsym() and GetProcAddress().
2012     // FIXME: Conditionally-supported behavior should be configurable in the
2013     // TargetInfo or similar.
2014     Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2015               Self.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2016                 diag::warn_cxx98_compat_cast_fn_obj : diag::ext_cast_fn_obj)
2017       << OpRange;
2018     return TC_Success;
2019   }
2020
2021   if (DestType->isFunctionPointerType()) {
2022     // See above.
2023     Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2024               Self.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2025                 diag::warn_cxx98_compat_cast_fn_obj : diag::ext_cast_fn_obj)
2026       << OpRange;
2027     return TC_Success;
2028   }
2029
2030   // C++ 5.2.10p7: A pointer to an object can be explicitly converted to
2031   //   a pointer to an object of different type.
2032   // Void pointers are not specified, but supported by every compiler out there.
2033   // So we finish by allowing everything that remains - it's got to be two
2034   // object pointers.
2035   return TC_Success;
2036 }
2037
2038 void CastOperation::CheckCXXCStyleCast(bool FunctionalStyle,
2039                                        bool ListInitialization) {
2040   // Handle placeholders.
2041   if (isPlaceholder()) {
2042     // C-style casts can resolve __unknown_any types.
2043     if (claimPlaceholder(BuiltinType::UnknownAny)) {
2044       SrcExpr = Self.checkUnknownAnyCast(DestRange, DestType,
2045                                          SrcExpr.get(), Kind,
2046                                          ValueKind, BasePath);
2047       return;
2048     }
2049
2050     checkNonOverloadPlaceholders();
2051     if (SrcExpr.isInvalid())
2052       return;
2053   }
2054
2055   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
2056   // This test is outside everything else because it's the only case where
2057   // a non-lvalue-reference target type does not lead to decay.
2058   if (DestType->isVoidType()) {
2059     Kind = CK_ToVoid;
2060
2061     if (claimPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
2062       Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
2063                   SrcExpr, /* Decay Function to ptr */ false,
2064                   /* Complain */ true, DestRange, DestType,
2065                   diag::err_bad_cstyle_cast_overload);
2066       if (SrcExpr.isInvalid())
2067         return;
2068     }
2069
2070     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
2071     return;
2072   }
2073
2074   // If the type is dependent, we won't do any other semantic analysis now.
2075   if (DestType->isDependentType() || SrcExpr.get()->isTypeDependent() ||
2076       SrcExpr.get()->isValueDependent()) {
2077     assert(Kind == CK_Dependent);
2078     return;
2079   }
2080
2081   if (ValueKind == VK_RValue && !DestType->isRecordType() &&
2082       !isPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
2083     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
2084     if (SrcExpr.isInvalid())
2085       return;
2086   }
2087
2088   // AltiVec vector initialization with a single literal.
2089   if (const VectorType *vecTy = DestType->getAs<VectorType>())
2090     if (vecTy->getVectorKind() == VectorType::AltiVecVector
2091         && (SrcExpr.get()->getType()->isIntegerType()
2092             || SrcExpr.get()->getType()->isFloatingType())) {
2093       Kind = CK_VectorSplat;
2094       return;
2095     }
2096
2097   // C++ [expr.cast]p5: The conversions performed by
2098   //   - a const_cast,
2099   //   - a static_cast,
2100   //   - a static_cast followed by a const_cast,
2101   //   - a reinterpret_cast, or
2102   //   - a reinterpret_cast followed by a const_cast,
2103   //   can be performed using the cast notation of explicit type conversion.
2104   //   [...] If a conversion can be interpreted in more than one of the ways
2105   //   listed above, the interpretation that appears first in the list is used,
2106   //   even if a cast resulting from that interpretation is ill-formed.
2107   // In plain language, this means trying a const_cast ...
2108   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
2109   TryCastResult tcr = TryConstCast(Self, SrcExpr, DestType,
2110                                    /*CStyle*/true, msg);
2111   if (SrcExpr.isInvalid())
2112     return;
2113   if (tcr == TC_Success)
2114     Kind = CK_NoOp;
2115
2116   Sema::CheckedConversionKind CCK
2117     = FunctionalStyle? Sema::CCK_FunctionalCast
2118                      : Sema::CCK_CStyleCast;
2119   if (tcr == TC_NotApplicable) {
2120     // ... or if that is not possible, a static_cast, ignoring const, ...
2121     tcr = TryStaticCast(Self, SrcExpr, DestType, CCK, OpRange,
2122                         msg, Kind, BasePath, ListInitialization);
2123     if (SrcExpr.isInvalid())
2124       return;
2125
2126     if (tcr == TC_NotApplicable) {
2127       // ... and finally a reinterpret_cast, ignoring const.
2128       tcr = TryReinterpretCast(Self, SrcExpr, DestType, /*CStyle*/true,
2129                                OpRange, msg, Kind);
2130       if (SrcExpr.isInvalid())
2131         return;
2132     }
2133   }
2134
2135   if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount && tcr == TC_Success)
2136     checkObjCARCConversion(CCK);
2137
2138   if (tcr != TC_Success && msg != 0) {
2139     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
2140       DeclAccessPair Found;
2141       FunctionDecl *Fn = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(),
2142                                 DestType,
2143                                 /*Complain*/ true,
2144                                 Found);
2145       if (Fn) {
2146         // If DestType is a function type (not to be confused with the function
2147         // pointer type), it will be possible to resolve the function address,
2148         // but the type cast should be considered as failure.
2149         OverloadExpr *OE = OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression;
2150         Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cstyle_cast_overload)
2151           << OE->getName() << DestType << OpRange
2152           << OE->getQualifierLoc().getSourceRange();
2153         Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
2154       }
2155     } else {
2156       diagnoseBadCast(Self, msg, (FunctionalStyle ? CT_Functional : CT_CStyle),
2157                       OpRange, SrcExpr.get(), DestType, ListInitialization);
2158     }
2159   } else if (Kind == CK_BitCast) {
2160     checkCastAlign();
2161   }
2162
2163   // Clear out SrcExpr if there was a fatal error.
2164   if (tcr != TC_Success)
2165     SrcExpr = ExprError();
2166 }
2167
2168 /// DiagnoseBadFunctionCast - Warn whenever a function call is cast to a
2169 ///  non-matching type. Such as enum function call to int, int call to
2170 /// pointer; etc. Cast to 'void' is an exception.
2171 static void DiagnoseBadFunctionCast(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
2172                                   QualType DestType) {
2173   if (Self.Diags.isIgnored(diag::warn_bad_function_cast,
2174                            SrcExpr.get()->getExprLoc()))
2175     return;
2176
2177   if (!isa<CallExpr>(SrcExpr.get()))
2178     return;
2179
2180   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
2181   if (DestType.getUnqualifiedType()->isVoidType())
2182     return;
2183   if ((SrcType->isAnyPointerType() || SrcType->isBlockPointerType())
2184       && (DestType->isAnyPointerType() || DestType->isBlockPointerType()))
2185     return;
2186   if (SrcType->isIntegerType() && DestType->isIntegerType() &&
2187       (SrcType->isBooleanType() == DestType->isBooleanType()) &&
2188       (SrcType->isEnumeralType() == DestType->isEnumeralType()))
2189     return;
2190   if (SrcType->isRealFloatingType() && DestType->isRealFloatingType())
2191     return;
2192   if (SrcType->isEnumeralType() && DestType->isEnumeralType())
2193     return;
2194   if (SrcType->isComplexType() && DestType->isComplexType())
2195     return;
2196   if (SrcType->isComplexIntegerType() && DestType->isComplexIntegerType())
2197     return;
2198
2199   Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2200             diag::warn_bad_function_cast)
2201             << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2202 }
2203
2204 /// Check the semantics of a C-style cast operation, in C.
2205 void CastOperation::CheckCStyleCast() {
2206   assert(!Self.getLangOpts().CPlusPlus);
2207
2208   // C-style casts can resolve __unknown_any types.
2209   if (claimPlaceholder(BuiltinType::UnknownAny)) {
2210     SrcExpr = Self.checkUnknownAnyCast(DestRange, DestType,
2211                                        SrcExpr.get(), Kind,
2212                                        ValueKind, BasePath);
2213     return;
2214   }
2215
2216   // C99 6.5.4p2: the cast type needs to be void or scalar and the expression
2217   // type needs to be scalar.
2218   if (DestType->isVoidType()) {
2219     // We don't necessarily do lvalue-to-rvalue conversions on this.
2220     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
2221     if (SrcExpr.isInvalid())
2222       return;
2223
2224     // Cast to void allows any expr type.
2225     Kind = CK_ToVoid;
2226     return;
2227   }
2228
2229   SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
2230   if (SrcExpr.isInvalid())
2231     return;
2232   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
2233
2234   assert(!SrcType->isPlaceholderType());
2235
2236   // OpenCL v1 s6.5: Casting a pointer to address space A to a pointer to
2237   // address space B is illegal.
2238   if (Self.getLangOpts().OpenCL && DestType->isPointerType() &&
2239       SrcType->isPointerType()) {
2240     const PointerType *DestPtr = DestType->getAs<PointerType>();
2241     if (!DestPtr->isAddressSpaceOverlapping(*SrcType->getAs<PointerType>())) {
2242       Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2243                 diag::err_typecheck_incompatible_address_space)
2244           << SrcType << DestType << Sema::AA_Casting
2245           << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2246       SrcExpr = ExprError();
2247       return;
2248     }
2249   }
2250
2251   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType,
2252                                diag::err_typecheck_cast_to_incomplete)) {
2253     SrcExpr = ExprError();
2254     return;
2255   }
2256
2257   if (!DestType->isScalarType() && !DestType->isVectorType()) {
2258     const RecordType *DestRecordTy = DestType->getAs<RecordType>();
2259
2260     if (DestRecordTy && Self.Context.hasSameUnqualifiedType(DestType, SrcType)){
2261       // GCC struct/union extension: allow cast to self.
2262       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_typecheck_cast_nonscalar)
2263         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2264       Kind = CK_NoOp;
2265       return;
2266     }
2267
2268     // GCC's cast to union extension.
2269     if (DestRecordTy && DestRecordTy->getDecl()->isUnion()) {
2270       RecordDecl *RD = DestRecordTy->getDecl();
2271       RecordDecl::field_iterator Field, FieldEnd;
2272       for (Field = RD->field_begin(), FieldEnd = RD->field_end();
2273            Field != FieldEnd; ++Field) {
2274         if (Self.Context.hasSameUnqualifiedType(Field->getType(), SrcType) &&
2275             !Field->isUnnamedBitfield()) {
2276           Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_typecheck_cast_to_union)
2277             << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2278           break;
2279         }
2280       }
2281       if (Field == FieldEnd) {
2282         Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_typecheck_cast_to_union_no_type)
2283           << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2284         SrcExpr = ExprError();
2285         return;
2286       }
2287       Kind = CK_ToUnion;
2288       return;
2289     }
2290
2291     // Reject any other conversions to non-scalar types.
2292     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_typecheck_cond_expect_scalar)
2293       << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2294     SrcExpr = ExprError();
2295     return;
2296   }
2297
2298   // The type we're casting to is known to be a scalar or vector.
2299
2300   // Require the operand to be a scalar or vector.
2301   if (!SrcType->isScalarType() && !SrcType->isVectorType()) {
2302     Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2303               diag::err_typecheck_expect_scalar_operand)
2304       << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2305     SrcExpr = ExprError();
2306     return;
2307   }
2308
2309   if (DestType->isExtVectorType()) {
2310     SrcExpr = Self.CheckExtVectorCast(OpRange, DestType, SrcExpr.get(), Kind);
2311     return;
2312   }
2313
2314   if (const VectorType *DestVecTy = DestType->getAs<VectorType>()) {
2315     if (DestVecTy->getVectorKind() == VectorType::AltiVecVector &&
2316           (SrcType->isIntegerType() || SrcType->isFloatingType())) {
2317       Kind = CK_VectorSplat;
2318     } else if (Self.CheckVectorCast(OpRange, DestType, SrcType, Kind)) {
2319       SrcExpr = ExprError();
2320     }
2321     return;
2322   }
2323
2324   if (SrcType->isVectorType()) {
2325     if (Self.CheckVectorCast(OpRange, SrcType, DestType, Kind))
2326       SrcExpr = ExprError();
2327     return;
2328   }
2329
2330   // The source and target types are both scalars, i.e.
2331   //   - arithmetic types (fundamental, enum, and complex)
2332   //   - all kinds of pointers
2333   // Note that member pointers were filtered out with C++, above.
2334
2335   if (isa<ObjCSelectorExpr>(SrcExpr.get())) {
2336     Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(), diag::err_cast_selector_expr);
2337     SrcExpr = ExprError();
2338     return;
2339   }
2340
2341   // If either type is a pointer, the other type has to be either an
2342   // integer or a pointer.
2343   if (!DestType->isArithmeticType()) {
2344     if (!SrcType->isIntegralType(Self.Context) && SrcType->isArithmeticType()) {
2345       Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2346                 diag::err_cast_pointer_from_non_pointer_int)
2347         << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2348       SrcExpr = ExprError();
2349       return;
2350     }
2351     checkIntToPointerCast(/* CStyle */ true, OpRange.getBegin(), SrcExpr.get(),
2352                           DestType, Self);
2353   } else if (!SrcType->isArithmeticType()) {
2354     if (!DestType->isIntegralType(Self.Context) &&
2355         DestType->isArithmeticType()) {
2356       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2357            diag::err_cast_pointer_to_non_pointer_int)
2358         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2359       SrcExpr = ExprError();
2360       return;
2361     }
2362   }
2363
2364   if (Self.getLangOpts().OpenCL && !Self.getOpenCLOptions().cl_khr_fp16) {
2365     if (DestType->isHalfType()) {
2366       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::err_opencl_cast_to_half)
2367         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2368       SrcExpr = ExprError();
2369       return;
2370     }
2371   }
2372
2373   // ARC imposes extra restrictions on casts.
2374   if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount) {
2375     checkObjCARCConversion(Sema::CCK_CStyleCast);
2376     if (SrcExpr.isInvalid())
2377       return;
2378
2379     if (const PointerType *CastPtr = DestType->getAs<PointerType>()) {
2380       if (const PointerType *ExprPtr = SrcType->getAs<PointerType>()) {
2381         Qualifiers CastQuals = CastPtr->getPointeeType().getQualifiers();
2382         Qualifiers ExprQuals = ExprPtr->getPointeeType().getQualifiers();
2383         if (CastPtr->getPointeeType()->isObjCLifetimeType() &&
2384             ExprPtr->getPointeeType()->isObjCLifetimeType() &&
2385             !CastQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(ExprQuals)) {
2386           Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2387                     diag::err_typecheck_incompatible_ownership)
2388             << SrcType << DestType << Sema::AA_Casting
2389             << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2390           return;
2391         }
2392       }
2393     }
2394     else if (!Self.CheckObjCARCUnavailableWeakConversion(DestType, SrcType)) {
2395       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2396                 diag::err_arc_convesion_of_weak_unavailable)
2397         << 1 << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2398       SrcExpr = ExprError();
2399       return;
2400     }
2401   }
2402
2403   DiagnoseCastOfObjCSEL(Self, SrcExpr, DestType);
2404   DiagnoseBadFunctionCast(Self, SrcExpr, DestType);
2405   Kind = Self.PrepareScalarCast(SrcExpr, DestType);
2406   if (SrcExpr.isInvalid())
2407     return;
2408
2409   if (Kind == CK_BitCast)
2410     checkCastAlign();
2411
2412   // -Wcast-qual
2413   QualType TheOffendingSrcType, TheOffendingDestType;
2414   Qualifiers CastAwayQualifiers;
2415   if (SrcType->isAnyPointerType() && DestType->isAnyPointerType() &&
2416       CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, true, false,
2417                          &TheOffendingSrcType, &TheOffendingDestType,
2418                          &CastAwayQualifiers)) {
2419     int qualifiers = -1;
2420     if (CastAwayQualifiers.hasConst() && CastAwayQualifiers.hasVolatile()) {
2421       qualifiers = 0;
2422     } else if (CastAwayQualifiers.hasConst()) {
2423       qualifiers = 1;
2424     } else if (CastAwayQualifiers.hasVolatile()) {
2425       qualifiers = 2;
2426     }
2427     // This is a variant of int **x; const int **y = (const int **)x;
2428     if (qualifiers == -1)
2429       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::warn_cast_qual2) <<
2430         SrcType << DestType;
2431     else
2432       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::warn_cast_qual) <<
2433         TheOffendingSrcType << TheOffendingDestType << qualifiers;
2434   }
2435 }
2436
2437 ExprResult Sema::BuildCStyleCastExpr(SourceLocation LPLoc,
2438                                      TypeSourceInfo *CastTypeInfo,
2439                                      SourceLocation RPLoc,
2440                                      Expr *CastExpr) {
2441   CastOperation Op(*this, CastTypeInfo->getType(), CastExpr);
2442   Op.DestRange = CastTypeInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2443   Op.OpRange = SourceRange(LPLoc, CastExpr->getLocEnd());
2444
2445   if (getLangOpts().CPlusPlus) {
2446     Op.CheckCXXCStyleCast(/*FunctionalStyle=*/ false,
2447                           isa<InitListExpr>(CastExpr));
2448   } else {
2449     Op.CheckCStyleCast();
2450   }
2451
2452   if (Op.SrcExpr.isInvalid())
2453     return ExprError();
2454
2455   return Op.complete(CStyleCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
2456                               Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
2457                               &Op.BasePath, CastTypeInfo, LPLoc, RPLoc));
2458 }
2459
2460 ExprResult Sema::BuildCXXFunctionalCastExpr(TypeSourceInfo *CastTypeInfo,
2461                                             SourceLocation LPLoc,
2462                                             Expr *CastExpr,
2463                                             SourceLocation RPLoc) {
2464   assert(LPLoc.isValid() && "List-initialization shouldn't get here.");
2465   CastOperation Op(*this, CastTypeInfo->getType(), CastExpr);
2466   Op.DestRange = CastTypeInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2467   Op.OpRange = SourceRange(Op.DestRange.getBegin(), CastExpr->getLocEnd());
2468
2469   Op.CheckCXXCStyleCast(/*FunctionalStyle=*/true, /*ListInit=*/false);
2470   if (Op.SrcExpr.isInvalid())
2471     return ExprError();
2472
2473   if (CXXConstructExpr *ConstructExpr = dyn_cast<CXXConstructExpr>(Op.SrcExpr.get()))
2474     ConstructExpr->setParenOrBraceRange(SourceRange(LPLoc, RPLoc));
2475
2476   return Op.complete(CXXFunctionalCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
2477                          Op.ValueKind, CastTypeInfo, Op.Kind,
2478                          Op.SrcExpr.get(), &Op.BasePath, LPLoc, RPLoc));
2479 }