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