]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaCast.cpp
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r305575, and update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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/Lex/Preprocessor.h"
26 #include "clang/Sema/Initialization.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include <set>
29 using namespace clang;
30
31
32
33 enum TryCastResult {
34   TC_NotApplicable, ///< The cast method is not applicable.
35   TC_Success,       ///< The cast method is appropriate and successful.
36   TC_Failed         ///< The cast method is appropriate, but failed. A
37                     ///< diagnostic has been emitted.
38 };
39
40 enum CastType {
41   CT_Const,       ///< const_cast
42   CT_Static,      ///< static_cast
43   CT_Reinterpret, ///< reinterpret_cast
44   CT_Dynamic,     ///< dynamic_cast
45   CT_CStyle,      ///< (Type)expr
46   CT_Functional   ///< Type(expr)
47 };
48
49 namespace {
50   struct CastOperation {
51     CastOperation(Sema &S, QualType destType, ExprResult src)
52       : Self(S), SrcExpr(src), DestType(destType),
53         ResultType(destType.getNonLValueExprType(S.Context)),
54         ValueKind(Expr::getValueKindForType(destType)),
55         Kind(CK_Dependent), IsARCUnbridgedCast(false) {
56
57       if (const BuiltinType *placeholder =
58             src.get()->getType()->getAsPlaceholderType()) {
59         PlaceholderKind = placeholder->getKind();
60       } else {
61         PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
62       }
63     }
64
65     Sema &Self;
66     ExprResult SrcExpr;
67     QualType DestType;
68     QualType ResultType;
69     ExprValueKind ValueKind;
70     CastKind Kind;
71     BuiltinType::Kind PlaceholderKind;
72     CXXCastPath BasePath;
73     bool IsARCUnbridgedCast;
74
75     SourceRange OpRange;
76     SourceRange DestRange;
77
78     // Top-level semantics-checking routines.
79     void CheckConstCast();
80     void CheckReinterpretCast();
81     void CheckStaticCast();
82     void CheckDynamicCast();
83     void CheckCXXCStyleCast(bool FunctionalCast, bool ListInitialization);
84     void CheckCStyleCast();
85
86     /// Complete an apparently-successful cast operation that yields
87     /// the given expression.
88     ExprResult complete(CastExpr *castExpr) {
89       // If this is an unbridged cast, wrap the result in an implicit
90       // cast that yields the unbridged-cast placeholder type.
91       if (IsARCUnbridgedCast) {
92         castExpr = ImplicitCastExpr::Create(Self.Context,
93                                             Self.Context.ARCUnbridgedCastTy,
94                                             CK_Dependent, castExpr, nullptr,
95                                             castExpr->getValueKind());
96       }
97       return castExpr;
98     }
99
100     // Internal convenience methods.
101
102     /// Try to handle the given placeholder expression kind.  Return
103     /// true if the source expression has the appropriate placeholder
104     /// kind.  A placeholder can only be claimed once.
105     bool claimPlaceholder(BuiltinType::Kind K) {
106       if (PlaceholderKind != K) return false;
107
108       PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
109       return true;
110     }
111
112     bool isPlaceholder() const {
113       return PlaceholderKind != 0;
114     }
115     bool isPlaceholder(BuiltinType::Kind K) const {
116       return PlaceholderKind == K;
117     }
118
119     void checkCastAlign() {
120       Self.CheckCastAlign(SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
121     }
122
123     void checkObjCConversion(Sema::CheckedConversionKind CCK) {
124       assert(Self.getLangOpts().allowsNonTrivialObjCLifetimeQualifiers());
125
126       Expr *src = SrcExpr.get();
127       if (Self.CheckObjCConversion(OpRange, DestType, src, CCK) ==
128           Sema::ACR_unbridged)
129         IsARCUnbridgedCast = true;
130       SrcExpr = src;
131     }
132
133     /// Check for and handle non-overload placeholder expressions.
134     void checkNonOverloadPlaceholders() {
135       if (!isPlaceholder() || isPlaceholder(BuiltinType::Overload))
136         return;
137
138       SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
139       if (SrcExpr.isInvalid())
140         return;
141       PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
142     }
143   };
144 }
145
146 // The Try functions attempt a specific way of casting. If they succeed, they
147 // return TC_Success. If their way of casting is not appropriate for the given
148 // arguments, they return TC_NotApplicable and *may* set diag to a diagnostic
149 // to emit if no other way succeeds. If their way of casting is appropriate but
150 // fails, they return TC_Failed and *must* set diag; they can set it to 0 if
151 // they emit a specialized diagnostic.
152 // All diagnostics returned by these functions must expect the same three
153 // arguments:
154 // %0: Cast Type (a value from the CastType enumeration)
155 // %1: Source Type
156 // %2: Destination Type
157 static TryCastResult TryLValueToRValueCast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
158                                            QualType DestType, bool CStyle,
159                                            CastKind &Kind,
160                                            CXXCastPath &BasePath,
161                                            unsigned &msg);
162 static TryCastResult TryStaticReferenceDowncast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
163                                                QualType DestType, bool CStyle,
164                                                SourceRange OpRange,
165                                                unsigned &msg,
166                                                CastKind &Kind,
167                                                CXXCastPath &BasePath);
168 static TryCastResult TryStaticPointerDowncast(Sema &Self, QualType SrcType,
169                                               QualType DestType, bool CStyle,
170                                               SourceRange OpRange,
171                                               unsigned &msg,
172                                               CastKind &Kind,
173                                               CXXCastPath &BasePath);
174 static TryCastResult TryStaticDowncast(Sema &Self, CanQualType SrcType,
175                                        CanQualType DestType, bool CStyle,
176                                        SourceRange OpRange,
177                                        QualType OrigSrcType,
178                                        QualType OrigDestType, unsigned &msg,
179                                        CastKind &Kind,
180                                        CXXCastPath &BasePath);
181 static TryCastResult TryStaticMemberPointerUpcast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
182                                                QualType SrcType,
183                                                QualType DestType,bool CStyle,
184                                                SourceRange OpRange,
185                                                unsigned &msg,
186                                                CastKind &Kind,
187                                                CXXCastPath &BasePath);
188
189 static TryCastResult TryStaticImplicitCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
190                                            QualType DestType, 
191                                            Sema::CheckedConversionKind CCK,
192                                            SourceRange OpRange,
193                                            unsigned &msg, CastKind &Kind,
194                                            bool ListInitialization);
195 static TryCastResult TryStaticCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
196                                    QualType DestType, 
197                                    Sema::CheckedConversionKind CCK,
198                                    SourceRange OpRange,
199                                    unsigned &msg, CastKind &Kind,
200                                    CXXCastPath &BasePath,
201                                    bool ListInitialization);
202 static TryCastResult TryConstCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
203                                   QualType DestType, bool CStyle,
204                                   unsigned &msg);
205 static TryCastResult TryReinterpretCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
206                                         QualType DestType, bool CStyle,
207                                         SourceRange OpRange,
208                                         unsigned &msg,
209                                         CastKind &Kind);
210
211
212 /// ActOnCXXNamedCast - Parse {dynamic,static,reinterpret,const}_cast's.
213 ExprResult
214 Sema::ActOnCXXNamedCast(SourceLocation OpLoc, tok::TokenKind Kind,
215                         SourceLocation LAngleBracketLoc, Declarator &D,
216                         SourceLocation RAngleBracketLoc,
217                         SourceLocation LParenLoc, Expr *E,
218                         SourceLocation RParenLoc) {
219
220   assert(!D.isInvalidType());
221
222   TypeSourceInfo *TInfo = GetTypeForDeclaratorCast(D, E->getType());
223   if (D.isInvalidType())
224     return ExprError();
225
226   if (getLangOpts().CPlusPlus) {
227     // Check that there are no default arguments (C++ only).
228     CheckExtraCXXDefaultArguments(D);
229   }
230
231   return BuildCXXNamedCast(OpLoc, Kind, TInfo, E,
232                            SourceRange(LAngleBracketLoc, RAngleBracketLoc),
233                            SourceRange(LParenLoc, RParenLoc));
234 }
235
236 ExprResult
237 Sema::BuildCXXNamedCast(SourceLocation OpLoc, tok::TokenKind Kind,
238                         TypeSourceInfo *DestTInfo, Expr *E,
239                         SourceRange AngleBrackets, SourceRange Parens) {
240   ExprResult Ex = E;
241   QualType DestType = DestTInfo->getType();
242
243   // If the type is dependent, we won't do the semantic analysis now.
244   bool TypeDependent =
245       DestType->isDependentType() || Ex.get()->isTypeDependent();
246
247   CastOperation Op(*this, DestType, E);
248   Op.OpRange = SourceRange(OpLoc, Parens.getEnd());
249   Op.DestRange = AngleBrackets;
250
251   switch (Kind) {
252   default: llvm_unreachable("Unknown C++ cast!");
253
254   case tok::kw_const_cast:
255     if (!TypeDependent) {
256       Op.CheckConstCast();
257       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
258         return ExprError();
259       DiscardMisalignedMemberAddress(DestType.getTypePtr(), E);
260     }
261     return Op.complete(CXXConstCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
262                                   Op.ValueKind, Op.SrcExpr.get(), DestTInfo,
263                                                 OpLoc, Parens.getEnd(),
264                                                 AngleBrackets));
265
266   case tok::kw_dynamic_cast: {
267     if (!TypeDependent) {
268       Op.CheckDynamicCast();
269       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
270         return ExprError();
271     }
272     return Op.complete(CXXDynamicCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
273                                     Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
274                                                   &Op.BasePath, DestTInfo,
275                                                   OpLoc, Parens.getEnd(),
276                                                   AngleBrackets));
277   }
278   case tok::kw_reinterpret_cast: {
279     if (!TypeDependent) {
280       Op.CheckReinterpretCast();
281       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
282         return ExprError();
283       DiscardMisalignedMemberAddress(DestType.getTypePtr(), E);
284     }
285     return Op.complete(CXXReinterpretCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
286                                     Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
287                                                       nullptr, DestTInfo, OpLoc,
288                                                       Parens.getEnd(),
289                                                       AngleBrackets));
290   }
291   case tok::kw_static_cast: {
292     if (!TypeDependent) {
293       Op.CheckStaticCast();
294       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
295         return ExprError();
296       DiscardMisalignedMemberAddress(DestType.getTypePtr(), E);
297     }
298     
299     return Op.complete(CXXStaticCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
300                                    Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
301                                                  &Op.BasePath, DestTInfo,
302                                                  OpLoc, Parens.getEnd(),
303                                                  AngleBrackets));
304   }
305   }
306 }
307
308 /// Try to diagnose a failed overloaded cast.  Returns true if
309 /// diagnostics were emitted.
310 static bool tryDiagnoseOverloadedCast(Sema &S, CastType CT,
311                                       SourceRange range, Expr *src,
312                                       QualType destType,
313                                       bool listInitialization) {
314   switch (CT) {
315   // These cast kinds don't consider user-defined conversions.
316   case CT_Const:
317   case CT_Reinterpret:
318   case CT_Dynamic:
319     return false;
320
321   // These do.
322   case CT_Static:
323   case CT_CStyle:
324   case CT_Functional:
325     break;
326   }
327
328   QualType srcType = src->getType();
329   if (!destType->isRecordType() && !srcType->isRecordType())
330     return false;
331
332   InitializedEntity entity = InitializedEntity::InitializeTemporary(destType);
333   InitializationKind initKind
334     = (CT == CT_CStyle)? InitializationKind::CreateCStyleCast(range.getBegin(),
335                                                       range, listInitialization)
336     : (CT == CT_Functional)? InitializationKind::CreateFunctionalCast(range,
337                                                              listInitialization)
338     : InitializationKind::CreateCast(/*type range?*/ range);
339   InitializationSequence sequence(S, entity, initKind, src);
340
341   assert(sequence.Failed() && "initialization succeeded on second try?");
342   switch (sequence.getFailureKind()) {
343   default: return false;
344
345   case InitializationSequence::FK_ConstructorOverloadFailed:
346   case InitializationSequence::FK_UserConversionOverloadFailed:
347     break;
348   }
349
350   OverloadCandidateSet &candidates = sequence.getFailedCandidateSet();
351
352   unsigned msg = 0;
353   OverloadCandidateDisplayKind howManyCandidates = OCD_AllCandidates;
354
355   switch (sequence.getFailedOverloadResult()) {
356   case OR_Success: llvm_unreachable("successful failed overload");
357   case OR_No_Viable_Function:
358     if (candidates.empty())
359       msg = diag::err_ovl_no_conversion_in_cast;
360     else
361       msg = diag::err_ovl_no_viable_conversion_in_cast;
362     howManyCandidates = OCD_AllCandidates;
363     break;
364
365   case OR_Ambiguous:
366     msg = diag::err_ovl_ambiguous_conversion_in_cast;
367     howManyCandidates = OCD_ViableCandidates;
368     break;
369
370   case OR_Deleted:
371     msg = diag::err_ovl_deleted_conversion_in_cast;
372     howManyCandidates = OCD_ViableCandidates;
373     break;
374   }
375
376   S.Diag(range.getBegin(), msg)
377     << CT << srcType << destType
378     << range << src->getSourceRange();
379
380   candidates.NoteCandidates(S, howManyCandidates, src);
381
382   return true;
383 }
384
385 /// Diagnose a failed cast.
386 static void diagnoseBadCast(Sema &S, unsigned msg, CastType castType,
387                             SourceRange opRange, Expr *src, QualType destType,
388                             bool listInitialization) {
389   if (msg == diag::err_bad_cxx_cast_generic &&
390       tryDiagnoseOverloadedCast(S, castType, opRange, src, destType,
391                                 listInitialization))
392     return;
393
394   S.Diag(opRange.getBegin(), msg) << castType
395     << src->getType() << destType << opRange << src->getSourceRange();
396
397   // Detect if both types are (ptr to) class, and note any incompleteness.
398   int DifferentPtrness = 0;
399   QualType From = destType;
400   if (auto Ptr = From->getAs<PointerType>()) {
401     From = Ptr->getPointeeType();
402     DifferentPtrness++;
403   }
404   QualType To = src->getType();
405   if (auto Ptr = To->getAs<PointerType>()) {
406     To = Ptr->getPointeeType();
407     DifferentPtrness--;
408   }
409   if (!DifferentPtrness) {
410     auto RecFrom = From->getAs<RecordType>();
411     auto RecTo = To->getAs<RecordType>();
412     if (RecFrom && RecTo) {
413       auto DeclFrom = RecFrom->getAsCXXRecordDecl();
414       if (!DeclFrom->isCompleteDefinition())
415         S.Diag(DeclFrom->getLocation(), diag::note_type_incomplete)
416           << DeclFrom->getDeclName();
417       auto DeclTo = RecTo->getAsCXXRecordDecl();
418       if (!DeclTo->isCompleteDefinition())
419         S.Diag(DeclTo->getLocation(), diag::note_type_incomplete)
420           << DeclTo->getDeclName();
421     }
422   }
423 }
424
425 /// UnwrapDissimilarPointerTypes - Like Sema::UnwrapSimilarPointerTypes,
426 /// this removes one level of indirection from both types, provided that they're
427 /// the same kind of pointer (plain or to-member). Unlike the Sema function,
428 /// this one doesn't care if the two pointers-to-member don't point into the
429 /// same class. This is because CastsAwayConstness doesn't care.
430 static bool UnwrapDissimilarPointerTypes(QualType& T1, QualType& T2) {
431   const PointerType *T1PtrType = T1->getAs<PointerType>(),
432                     *T2PtrType = T2->getAs<PointerType>();
433   if (T1PtrType && T2PtrType) {
434     T1 = T1PtrType->getPointeeType();
435     T2 = T2PtrType->getPointeeType();
436     return true;
437   }
438   const ObjCObjectPointerType *T1ObjCPtrType = 
439                                             T1->getAs<ObjCObjectPointerType>(),
440                               *T2ObjCPtrType = 
441                                             T2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
442   if (T1ObjCPtrType) {
443     if (T2ObjCPtrType) {
444       T1 = T1ObjCPtrType->getPointeeType();
445       T2 = T2ObjCPtrType->getPointeeType();
446       return true;
447     }
448     else if (T2PtrType) {
449       T1 = T1ObjCPtrType->getPointeeType();
450       T2 = T2PtrType->getPointeeType();
451       return true;
452     }
453   }
454   else if (T2ObjCPtrType) {
455     if (T1PtrType) {
456       T2 = T2ObjCPtrType->getPointeeType();
457       T1 = T1PtrType->getPointeeType();
458       return true;
459     }
460   }
461   
462   const MemberPointerType *T1MPType = T1->getAs<MemberPointerType>(),
463                           *T2MPType = T2->getAs<MemberPointerType>();
464   if (T1MPType && T2MPType) {
465     T1 = T1MPType->getPointeeType();
466     T2 = T2MPType->getPointeeType();
467     return true;
468   }
469   
470   const BlockPointerType *T1BPType = T1->getAs<BlockPointerType>(),
471                          *T2BPType = T2->getAs<BlockPointerType>();
472   if (T1BPType && T2BPType) {
473     T1 = T1BPType->getPointeeType();
474     T2 = T2BPType->getPointeeType();
475     return true;
476   }
477   
478   return false;
479 }
480
481 /// CastsAwayConstness - Check if the pointer conversion from SrcType to
482 /// DestType casts away constness as defined in C++ 5.2.11p8ff. This is used by
483 /// the cast checkers.  Both arguments must denote pointer (possibly to member)
484 /// types.
485 ///
486 /// \param CheckCVR Whether to check for const/volatile/restrict qualifiers.
487 ///
488 /// \param CheckObjCLifetime Whether to check Objective-C lifetime qualifiers.
489 static bool
490 CastsAwayConstness(Sema &Self, QualType SrcType, QualType DestType,
491                    bool CheckCVR, bool CheckObjCLifetime,
492                    QualType *TheOffendingSrcType = nullptr,
493                    QualType *TheOffendingDestType = nullptr,
494                    Qualifiers *CastAwayQualifiers = nullptr) {
495   // If the only checking we care about is for Objective-C lifetime qualifiers,
496   // and we're not in ObjC mode, there's nothing to check.
497   if (!CheckCVR && CheckObjCLifetime && 
498       !Self.Context.getLangOpts().ObjC1)
499     return false;
500     
501   // Casting away constness is defined in C++ 5.2.11p8 with reference to
502   // C++ 4.4. We piggyback on Sema::IsQualificationConversion for this, since
503   // the rules are non-trivial. So first we construct Tcv *...cv* as described
504   // in C++ 5.2.11p8.
505   assert((SrcType->isAnyPointerType() || SrcType->isMemberPointerType() ||
506           SrcType->isBlockPointerType()) &&
507          "Source type is not pointer or pointer to member.");
508   assert((DestType->isAnyPointerType() || DestType->isMemberPointerType() ||
509           DestType->isBlockPointerType()) &&
510          "Destination type is not pointer or pointer to member.");
511
512   QualType UnwrappedSrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType), 
513            UnwrappedDestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
514   SmallVector<Qualifiers, 8> cv1, cv2;
515
516   // Find the qualifiers. We only care about cvr-qualifiers for the 
517   // purpose of this check, because other qualifiers (address spaces, 
518   // Objective-C GC, etc.) are part of the type's identity.
519   QualType PrevUnwrappedSrcType = UnwrappedSrcType;
520   QualType PrevUnwrappedDestType = UnwrappedDestType;
521   while (UnwrapDissimilarPointerTypes(UnwrappedSrcType, UnwrappedDestType)) {
522     // Determine the relevant qualifiers at this level.
523     Qualifiers SrcQuals, DestQuals;
524     Self.Context.getUnqualifiedArrayType(UnwrappedSrcType, SrcQuals);
525     Self.Context.getUnqualifiedArrayType(UnwrappedDestType, DestQuals);
526     
527     Qualifiers RetainedSrcQuals, RetainedDestQuals;
528     if (CheckCVR) {
529       RetainedSrcQuals.setCVRQualifiers(SrcQuals.getCVRQualifiers());
530       RetainedDestQuals.setCVRQualifiers(DestQuals.getCVRQualifiers());
531
532       if (RetainedSrcQuals != RetainedDestQuals && TheOffendingSrcType &&
533           TheOffendingDestType && CastAwayQualifiers) {
534         *TheOffendingSrcType = PrevUnwrappedSrcType;
535         *TheOffendingDestType = PrevUnwrappedDestType;
536         *CastAwayQualifiers = RetainedSrcQuals - RetainedDestQuals;
537       }
538     }
539     
540     if (CheckObjCLifetime &&
541         !DestQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(SrcQuals))
542       return true;
543     
544     cv1.push_back(RetainedSrcQuals);
545     cv2.push_back(RetainedDestQuals);
546
547     PrevUnwrappedSrcType = UnwrappedSrcType;
548     PrevUnwrappedDestType = UnwrappedDestType;
549   }
550   if (cv1.empty())
551     return false;
552
553   // Construct void pointers with those qualifiers (in reverse order of
554   // unwrapping, of course).
555   QualType SrcConstruct = Self.Context.VoidTy;
556   QualType DestConstruct = Self.Context.VoidTy;
557   ASTContext &Context = Self.Context;
558   for (SmallVectorImpl<Qualifiers>::reverse_iterator i1 = cv1.rbegin(),
559                                                      i2 = cv2.rbegin();
560        i1 != cv1.rend(); ++i1, ++i2) {
561     SrcConstruct
562       = Context.getPointerType(Context.getQualifiedType(SrcConstruct, *i1));
563     DestConstruct
564       = Context.getPointerType(Context.getQualifiedType(DestConstruct, *i2));
565   }
566
567   // Test if they're compatible.
568   bool ObjCLifetimeConversion;
569   return SrcConstruct != DestConstruct &&
570     !Self.IsQualificationConversion(SrcConstruct, DestConstruct, false,
571                                     ObjCLifetimeConversion);
572 }
573
574 /// CheckDynamicCast - Check that a dynamic_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
575 /// Refer to C++ 5.2.7 for details. Dynamic casts are used mostly for runtime-
576 /// checked downcasts in class hierarchies.
577 void CastOperation::CheckDynamicCast() {
578   if (ValueKind == VK_RValue)
579     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
580   else if (isPlaceholder())
581     SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
582   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
583     return;
584
585   QualType OrigSrcType = SrcExpr.get()->getType();
586   QualType DestType = Self.Context.getCanonicalType(this->DestType);
587
588   // C++ 5.2.7p1: T shall be a pointer or reference to a complete class type,
589   //   or "pointer to cv void".
590
591   QualType DestPointee;
592   const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
593   const ReferenceType *DestReference = nullptr;
594   if (DestPointer) {
595     DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
596   } else if ((DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>())) {
597     DestPointee = DestReference->getPointeeType();
598   } else {
599     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ref_or_ptr)
600       << this->DestType << DestRange;
601     SrcExpr = ExprError();
602     return;
603   }
604
605   const RecordType *DestRecord = DestPointee->getAs<RecordType>();
606   if (DestPointee->isVoidType()) {
607     assert(DestPointer && "Reference to void is not possible");
608   } else if (DestRecord) {
609     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestPointee,
610                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete,
611                                  DestRange)) {
612       SrcExpr = ExprError();
613       return;
614     }
615   } else {
616     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_class)
617       << DestPointee.getUnqualifiedType() << DestRange;
618     SrcExpr = ExprError();
619     return;
620   }
621
622   // C++0x 5.2.7p2: If T is a pointer type, v shall be an rvalue of a pointer to
623   //   complete class type, [...]. If T is an lvalue reference type, v shall be
624   //   an lvalue of a complete class type, [...]. If T is an rvalue reference 
625   //   type, v shall be an expression having a complete class type, [...]
626   QualType SrcType = Self.Context.getCanonicalType(OrigSrcType);
627   QualType SrcPointee;
628   if (DestPointer) {
629     if (const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>()) {
630       SrcPointee = SrcPointer->getPointeeType();
631     } else {
632       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ptr)
633         << OrigSrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
634       SrcExpr = ExprError();
635       return;
636     }
637   } else if (DestReference->isLValueReferenceType()) {
638     if (!SrcExpr.get()->isLValue()) {
639       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cxx_cast_rvalue)
640         << CT_Dynamic << OrigSrcType << this->DestType << OpRange;
641     }
642     SrcPointee = SrcType;
643   } else {
644     // If we're dynamic_casting from a prvalue to an rvalue reference, we need
645     // to materialize the prvalue before we bind the reference to it.
646     if (SrcExpr.get()->isRValue())
647       SrcExpr = Self.CreateMaterializeTemporaryExpr(
648           SrcType, SrcExpr.get(), /*IsLValueReference*/ false);
649     SrcPointee = SrcType;
650   }
651
652   const RecordType *SrcRecord = SrcPointee->getAs<RecordType>();
653   if (SrcRecord) {
654     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcPointee,
655                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete,
656                                  SrcExpr.get())) {
657       SrcExpr = ExprError();
658       return;
659     }
660   } else {
661     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_class)
662       << SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
663     SrcExpr = ExprError();
664     return;
665   }
666
667   assert((DestPointer || DestReference) &&
668     "Bad destination non-ptr/ref slipped through.");
669   assert((DestRecord || DestPointee->isVoidType()) &&
670     "Bad destination pointee slipped through.");
671   assert(SrcRecord && "Bad source pointee slipped through.");
672
673   // C++ 5.2.7p1: The dynamic_cast operator shall not cast away constness.
674   if (!DestPointee.isAtLeastAsQualifiedAs(SrcPointee)) {
675     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away)
676       << CT_Dynamic << OrigSrcType << this->DestType << OpRange;
677     SrcExpr = ExprError();
678     return;
679   }
680
681   // C++ 5.2.7p3: If the type of v is the same as the required result type,
682   //   [except for cv].
683   if (DestRecord == SrcRecord) {
684     Kind = CK_NoOp;
685     return;
686   }
687
688   // C++ 5.2.7p5
689   // Upcasts are resolved statically.
690   if (DestRecord &&
691       Self.IsDerivedFrom(OpRange.getBegin(), SrcPointee, DestPointee)) {
692     if (Self.CheckDerivedToBaseConversion(SrcPointee, DestPointee,
693                                            OpRange.getBegin(), OpRange, 
694                                            &BasePath)) {
695       SrcExpr = ExprError();
696       return;
697     }
698
699     Kind = CK_DerivedToBase;
700     return;
701   }
702
703   // C++ 5.2.7p6: Otherwise, v shall be [polymorphic].
704   const RecordDecl *SrcDecl = SrcRecord->getDecl()->getDefinition();
705   assert(SrcDecl && "Definition missing");
706   if (!cast<CXXRecordDecl>(SrcDecl)->isPolymorphic()) {
707     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_polymorphic)
708       << SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
709     SrcExpr = ExprError();
710   }
711
712   // dynamic_cast is not available with -fno-rtti.
713   // As an exception, dynamic_cast to void* is available because it doesn't
714   // use RTTI.
715   if (!Self.getLangOpts().RTTI && !DestPointee->isVoidType()) {
716     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_no_dynamic_cast_with_fno_rtti);
717     SrcExpr = ExprError();
718     return;
719   }
720
721   // Done. Everything else is run-time checks.
722   Kind = CK_Dynamic;
723 }
724
725 /// CheckConstCast - Check that a const_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
726 /// Refer to C++ 5.2.11 for details. const_cast is typically used in code
727 /// like this:
728 /// const char *str = "literal";
729 /// legacy_function(const_cast\<char*\>(str));
730 void CastOperation::CheckConstCast() {
731   if (ValueKind == VK_RValue)
732     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
733   else if (isPlaceholder())
734     SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
735   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
736     return;
737
738   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
739   if (TryConstCast(Self, SrcExpr, DestType, /*CStyle*/false, msg) != TC_Success
740       && msg != 0) {
741     Self.Diag(OpRange.getBegin(), msg) << CT_Const
742       << SrcExpr.get()->getType() << DestType << OpRange;
743     SrcExpr = ExprError();
744   }
745 }
746
747 /// Check that a reinterpret_cast\<DestType\>(SrcExpr) is not used as upcast
748 /// or downcast between respective pointers or references.
749 static void DiagnoseReinterpretUpDownCast(Sema &Self, const Expr *SrcExpr,
750                                           QualType DestType,
751                                           SourceRange OpRange) {
752   QualType SrcType = SrcExpr->getType();
753   // When casting from pointer or reference, get pointee type; use original
754   // type otherwise.
755   const CXXRecordDecl *SrcPointeeRD = SrcType->getPointeeCXXRecordDecl();
756   const CXXRecordDecl *SrcRD =
757     SrcPointeeRD ? SrcPointeeRD : SrcType->getAsCXXRecordDecl();
758
759   // Examining subobjects for records is only possible if the complete and
760   // valid definition is available.  Also, template instantiation is not
761   // allowed here.
762   if (!SrcRD || !SrcRD->isCompleteDefinition() || SrcRD->isInvalidDecl())
763     return;
764
765   const CXXRecordDecl *DestRD = DestType->getPointeeCXXRecordDecl();
766
767   if (!DestRD || !DestRD->isCompleteDefinition() || DestRD->isInvalidDecl())
768     return;
769
770   enum {
771     ReinterpretUpcast,
772     ReinterpretDowncast
773   } ReinterpretKind;
774
775   CXXBasePaths BasePaths;
776
777   if (SrcRD->isDerivedFrom(DestRD, BasePaths))
778     ReinterpretKind = ReinterpretUpcast;
779   else if (DestRD->isDerivedFrom(SrcRD, BasePaths))
780     ReinterpretKind = ReinterpretDowncast;
781   else
782     return;
783
784   bool VirtualBase = true;
785   bool NonZeroOffset = false;
786   for (CXXBasePaths::const_paths_iterator I = BasePaths.begin(),
787                                           E = BasePaths.end();
788        I != E; ++I) {
789     const CXXBasePath &Path = *I;
790     CharUnits Offset = CharUnits::Zero();
791     bool IsVirtual = false;
792     for (CXXBasePath::const_iterator IElem = Path.begin(), EElem = Path.end();
793          IElem != EElem; ++IElem) {
794       IsVirtual = IElem->Base->isVirtual();
795       if (IsVirtual)
796         break;
797       const CXXRecordDecl *BaseRD = IElem->Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
798       assert(BaseRD && "Base type should be a valid unqualified class type");
799       // Don't check if any base has invalid declaration or has no definition
800       // since it has no layout info.
801       const CXXRecordDecl *Class = IElem->Class,
802                           *ClassDefinition = Class->getDefinition();
803       if (Class->isInvalidDecl() || !ClassDefinition ||
804           !ClassDefinition->isCompleteDefinition())
805         return;
806
807       const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
808           Self.Context.getASTRecordLayout(Class);
809       Offset += DerivedLayout.getBaseClassOffset(BaseRD);
810     }
811     if (!IsVirtual) {
812       // Don't warn if any path is a non-virtually derived base at offset zero.
813       if (Offset.isZero())
814         return;
815       // Offset makes sense only for non-virtual bases.
816       else
817         NonZeroOffset = true;
818     }
819     VirtualBase = VirtualBase && IsVirtual;
820   }
821
822   (void) NonZeroOffset; // Silence set but not used warning.
823   assert((VirtualBase || NonZeroOffset) &&
824          "Should have returned if has non-virtual base with zero offset");
825
826   QualType BaseType =
827       ReinterpretKind == ReinterpretUpcast? DestType : SrcType;
828   QualType DerivedType =
829       ReinterpretKind == ReinterpretUpcast? SrcType : DestType;
830
831   SourceLocation BeginLoc = OpRange.getBegin();
832   Self.Diag(BeginLoc, diag::warn_reinterpret_different_from_static)
833     << DerivedType << BaseType << !VirtualBase << int(ReinterpretKind)
834     << OpRange;
835   Self.Diag(BeginLoc, diag::note_reinterpret_updowncast_use_static)
836     << int(ReinterpretKind)
837     << FixItHint::CreateReplacement(BeginLoc, "static_cast");
838 }
839
840 /// CheckReinterpretCast - Check that a reinterpret_cast\<DestType\>(SrcExpr) is
841 /// valid.
842 /// Refer to C++ 5.2.10 for details. reinterpret_cast is typically used in code
843 /// like this:
844 /// char *bytes = reinterpret_cast\<char*\>(int_ptr);
845 void CastOperation::CheckReinterpretCast() {
846   if (ValueKind == VK_RValue && !isPlaceholder(BuiltinType::Overload))
847     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
848   else
849     checkNonOverloadPlaceholders();
850   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
851     return;
852
853   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
854   TryCastResult tcr = 
855     TryReinterpretCast(Self, SrcExpr, DestType, 
856                        /*CStyle*/false, OpRange, msg, Kind);
857   if (tcr != TC_Success && msg != 0)
858   {
859     if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
860       return;
861     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
862       //FIXME: &f<int>; is overloaded and resolvable 
863       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_reinterpret_cast_overload) 
864         << OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression->getName()
865         << DestType << OpRange;
866       Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
867
868     } else {
869       diagnoseBadCast(Self, msg, CT_Reinterpret, OpRange, SrcExpr.get(),
870                       DestType, /*listInitialization=*/false);
871     }
872     SrcExpr = ExprError();
873   } else if (tcr == TC_Success) {
874     if (Self.getLangOpts().allowsNonTrivialObjCLifetimeQualifiers())
875       checkObjCConversion(Sema::CCK_OtherCast);
876     DiagnoseReinterpretUpDownCast(Self, SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
877   }
878 }
879
880
881 /// CheckStaticCast - Check that a static_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
882 /// Refer to C++ 5.2.9 for details. Static casts are mostly used for making
883 /// implicit conversions explicit and getting rid of data loss warnings.
884 void CastOperation::CheckStaticCast() {
885   if (isPlaceholder()) {
886     checkNonOverloadPlaceholders();
887     if (SrcExpr.isInvalid())
888       return;
889   }
890
891   // This test is outside everything else because it's the only case where
892   // a non-lvalue-reference target type does not lead to decay.
893   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
894   if (DestType->isVoidType()) {
895     Kind = CK_ToVoid;
896
897     if (claimPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
898       Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(SrcExpr, 
899                 false, // Decay Function to ptr 
900                 true, // Complain
901                 OpRange, DestType, diag::err_bad_static_cast_overload);
902       if (SrcExpr.isInvalid())
903         return;
904     }
905
906     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
907     return;
908   }
909
910   if (ValueKind == VK_RValue && !DestType->isRecordType() &&
911       !isPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
912     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
913     if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
914       return;
915   }
916
917   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
918   TryCastResult tcr
919     = TryStaticCast(Self, SrcExpr, DestType, Sema::CCK_OtherCast, OpRange, msg,
920                     Kind, BasePath, /*ListInitialization=*/false);
921   if (tcr != TC_Success && msg != 0) {
922     if (SrcExpr.isInvalid())
923       return;
924     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
925       OverloadExpr* oe = OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression;
926       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_static_cast_overload)
927         << oe->getName() << DestType << OpRange 
928         << oe->getQualifierLoc().getSourceRange();
929       Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
930     } else {
931       diagnoseBadCast(Self, msg, CT_Static, OpRange, SrcExpr.get(), DestType,
932                       /*listInitialization=*/false);
933     }
934     SrcExpr = ExprError();
935   } else if (tcr == TC_Success) {
936     if (Kind == CK_BitCast)
937       checkCastAlign();
938     if (Self.getLangOpts().allowsNonTrivialObjCLifetimeQualifiers())
939       checkObjCConversion(Sema::CCK_OtherCast);
940   } else if (Kind == CK_BitCast) {
941     checkCastAlign();
942   }
943 }
944
945 /// TryStaticCast - Check if a static cast can be performed, and do so if
946 /// possible. If @p CStyle, ignore access restrictions on hierarchy casting
947 /// and casting away constness.
948 static TryCastResult TryStaticCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
949                                    QualType DestType, 
950                                    Sema::CheckedConversionKind CCK,
951                                    SourceRange OpRange, unsigned &msg,
952                                    CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath,
953                                    bool ListInitialization) {
954   // Determine whether we have the semantics of a C-style cast.
955   bool CStyle 
956     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast || CCK == Sema::CCK_FunctionalCast);
957   
958   // The order the tests is not entirely arbitrary. There is one conversion
959   // that can be handled in two different ways. Given:
960   // struct A {};
961   // struct B : public A {
962   //   B(); B(const A&);
963   // };
964   // const A &a = B();
965   // the cast static_cast<const B&>(a) could be seen as either a static
966   // reference downcast, or an explicit invocation of the user-defined
967   // conversion using B's conversion constructor.
968   // DR 427 specifies that the downcast is to be applied here.
969
970   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
971   // Done outside this function.
972
973   TryCastResult tcr;
974
975   // C++ 5.2.9p5, reference downcast.
976   // See the function for details.
977   // DR 427 specifies that this is to be applied before paragraph 2.
978   tcr = TryStaticReferenceDowncast(Self, SrcExpr.get(), DestType, CStyle,
979                                    OpRange, msg, Kind, BasePath);
980   if (tcr != TC_NotApplicable)
981     return tcr;
982
983   // C++11 [expr.static.cast]p3: 
984   //   A glvalue of type "cv1 T1" can be cast to type "rvalue reference to cv2
985   //   T2" if "cv2 T2" is reference-compatible with "cv1 T1".
986   tcr = TryLValueToRValueCast(Self, SrcExpr.get(), DestType, CStyle, Kind,
987                               BasePath, msg);
988   if (tcr != TC_NotApplicable)
989     return tcr;
990
991   // C++ 5.2.9p2: An expression e can be explicitly converted to a type T
992   //   [...] if the declaration "T t(e);" is well-formed, [...].
993   tcr = TryStaticImplicitCast(Self, SrcExpr, DestType, CCK, OpRange, msg,
994                               Kind, ListInitialization);
995   if (SrcExpr.isInvalid())
996     return TC_Failed;
997   if (tcr != TC_NotApplicable)
998     return tcr;
999   
1000   // C++ 5.2.9p6: May apply the reverse of any standard conversion, except
1001   // lvalue-to-rvalue, array-to-pointer, function-to-pointer, and boolean
1002   // conversions, subject to further restrictions.
1003   // Also, C++ 5.2.9p1 forbids casting away constness, which makes reversal
1004   // of qualification conversions impossible.
1005   // In the CStyle case, the earlier attempt to const_cast should have taken
1006   // care of reverse qualification conversions.
1007
1008   QualType SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcExpr.get()->getType());
1009
1010   // C++0x 5.2.9p9: A value of a scoped enumeration type can be explicitly
1011   // converted to an integral type. [...] A value of a scoped enumeration type
1012   // can also be explicitly converted to a floating-point type [...].
1013   if (const EnumType *Enum = SrcType->getAs<EnumType>()) {
1014     if (Enum->getDecl()->isScoped()) {
1015       if (DestType->isBooleanType()) {
1016         Kind = CK_IntegralToBoolean;
1017         return TC_Success;
1018       } else if (DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1019         Kind = CK_IntegralCast;
1020         return TC_Success;
1021       } else if (DestType->isRealFloatingType()) {
1022         Kind = CK_IntegralToFloating;
1023         return TC_Success;
1024       }
1025     }
1026   }
1027   
1028   // Reverse integral promotion/conversion. All such conversions are themselves
1029   // again integral promotions or conversions and are thus already handled by
1030   // p2 (TryDirectInitialization above).
1031   // (Note: any data loss warnings should be suppressed.)
1032   // The exception is the reverse of enum->integer, i.e. integer->enum (and
1033   // enum->enum). See also C++ 5.2.9p7.
1034   // The same goes for reverse floating point promotion/conversion and
1035   // floating-integral conversions. Again, only floating->enum is relevant.
1036   if (DestType->isEnumeralType()) {
1037     if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType()) {
1038       Kind = CK_IntegralCast;
1039       return TC_Success;
1040     } else if (SrcType->isRealFloatingType())   {
1041       Kind = CK_FloatingToIntegral;
1042       return TC_Success;
1043     }
1044   }
1045
1046   // Reverse pointer upcast. C++ 4.10p3 specifies pointer upcast.
1047   // C++ 5.2.9p8 additionally disallows a cast path through virtual inheritance.
1048   tcr = TryStaticPointerDowncast(Self, SrcType, DestType, CStyle, OpRange, msg,
1049                                  Kind, BasePath);
1050   if (tcr != TC_NotApplicable)
1051     return tcr;
1052
1053   // Reverse member pointer conversion. C++ 4.11 specifies member pointer
1054   // conversion. C++ 5.2.9p9 has additional information.
1055   // DR54's access restrictions apply here also.
1056   tcr = TryStaticMemberPointerUpcast(Self, SrcExpr, SrcType, DestType, CStyle,
1057                                      OpRange, msg, Kind, BasePath);
1058   if (tcr != TC_NotApplicable)
1059     return tcr;
1060
1061   // Reverse pointer conversion to void*. C++ 4.10.p2 specifies conversion to
1062   // void*. C++ 5.2.9p10 specifies additional restrictions, which really is
1063   // just the usual constness stuff.
1064   if (const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>()) {
1065     QualType SrcPointee = SrcPointer->getPointeeType();
1066     if (SrcPointee->isVoidType()) {
1067       if (const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>()) {
1068         QualType DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
1069         if (DestPointee->isIncompleteOrObjectType()) {
1070           // This is definitely the intended conversion, but it might fail due
1071           // to a qualifier violation. Note that we permit Objective-C lifetime
1072           // and GC qualifier mismatches here.
1073           if (!CStyle) {
1074             Qualifiers DestPointeeQuals = DestPointee.getQualifiers();
1075             Qualifiers SrcPointeeQuals = SrcPointee.getQualifiers();
1076             DestPointeeQuals.removeObjCGCAttr();
1077             DestPointeeQuals.removeObjCLifetime();
1078             SrcPointeeQuals.removeObjCGCAttr();
1079             SrcPointeeQuals.removeObjCLifetime();
1080             if (DestPointeeQuals != SrcPointeeQuals &&
1081                 !DestPointeeQuals.compatiblyIncludes(SrcPointeeQuals)) {
1082               msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1083               return TC_Failed;
1084             }
1085           }
1086           Kind = CK_BitCast;
1087           return TC_Success;
1088         }
1089
1090         // Microsoft permits static_cast from 'pointer-to-void' to
1091         // 'pointer-to-function'.
1092         if (!CStyle && Self.getLangOpts().MSVCCompat &&
1093             DestPointee->isFunctionType()) {
1094           Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_ms_cast_fn_obj) << OpRange;
1095           Kind = CK_BitCast;
1096           return TC_Success;
1097         }
1098       }
1099       else if (DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1100         // allow both c-style cast and static_cast of objective-c pointers as 
1101         // they are pervasive.
1102         Kind = CK_CPointerToObjCPointerCast;
1103         return TC_Success;
1104       }
1105       else if (CStyle && DestType->isBlockPointerType()) {
1106         // allow c-style cast of void * to block pointers.
1107         Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
1108         return TC_Success;
1109       }
1110     }
1111   }
1112   // Allow arbitray objective-c pointer conversion with static casts.
1113   if (SrcType->isObjCObjectPointerType() &&
1114       DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1115     Kind = CK_BitCast;
1116     return TC_Success;
1117   }
1118   // Allow ns-pointer to cf-pointer conversion in either direction
1119   // with static casts.
1120   if (!CStyle &&
1121       Self.CheckTollFreeBridgeStaticCast(DestType, SrcExpr.get(), Kind))
1122     return TC_Success;
1123
1124   // See if it looks like the user is trying to convert between
1125   // related record types, and select a better diagnostic if so.
1126   if (auto SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>())
1127     if (auto DestPointer = DestType->getAs<PointerType>())
1128       if (SrcPointer->getPointeeType()->getAs<RecordType>() &&
1129           DestPointer->getPointeeType()->getAs<RecordType>())
1130        msg = diag::err_bad_cxx_cast_unrelated_class;
1131   
1132   // We tried everything. Everything! Nothing works! :-(
1133   return TC_NotApplicable;
1134 }
1135
1136 /// Tests whether a conversion according to N2844 is valid.
1137 TryCastResult TryLValueToRValueCast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
1138                                     QualType DestType, bool CStyle,
1139                                     CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath,
1140                                     unsigned &msg) {
1141   // C++11 [expr.static.cast]p3:
1142   //   A glvalue of type "cv1 T1" can be cast to type "rvalue reference to
1143   //   cv2 T2" if "cv2 T2" is reference-compatible with "cv1 T1".
1144   const RValueReferenceType *R = DestType->getAs<RValueReferenceType>();
1145   if (!R)
1146     return TC_NotApplicable;
1147
1148   if (!SrcExpr->isGLValue())
1149     return TC_NotApplicable;
1150
1151   // Because we try the reference downcast before this function, from now on
1152   // this is the only cast possibility, so we issue an error if we fail now.
1153   // FIXME: Should allow casting away constness if CStyle.
1154   bool DerivedToBase;
1155   bool ObjCConversion;
1156   bool ObjCLifetimeConversion;
1157   QualType FromType = SrcExpr->getType();
1158   QualType ToType = R->getPointeeType();
1159   if (CStyle) {
1160     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1161     ToType = ToType.getUnqualifiedType();
1162   }
1163
1164   Sema::ReferenceCompareResult RefResult = Self.CompareReferenceRelationship(
1165       SrcExpr->getLocStart(), ToType, FromType, DerivedToBase, ObjCConversion,
1166       ObjCLifetimeConversion);
1167   if (RefResult != Sema::Ref_Compatible) {
1168     if (CStyle || RefResult == Sema::Ref_Incompatible)
1169       return TC_NotApplicable;
1170     // Diagnose types which are reference-related but not compatible here since
1171     // we can provide better diagnostics. In these cases forwarding to
1172     // [expr.static.cast]p4 should never result in a well-formed cast.
1173     msg = SrcExpr->isLValue() ? diag::err_bad_lvalue_to_rvalue_cast
1174                               : diag::err_bad_rvalue_to_rvalue_cast;
1175     return TC_Failed;
1176   }
1177
1178   if (DerivedToBase) {
1179     Kind = CK_DerivedToBase;
1180     CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1181                        /*DetectVirtual=*/true);
1182     if (!Self.IsDerivedFrom(SrcExpr->getLocStart(), SrcExpr->getType(),
1183                             R->getPointeeType(), Paths))
1184       return TC_NotApplicable;
1185   
1186     Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1187   } else
1188     Kind = CK_NoOp;
1189   
1190   return TC_Success;
1191 }
1192
1193 /// Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p5 is valid.
1194 TryCastResult
1195 TryStaticReferenceDowncast(Sema &Self, Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1196                            bool CStyle, SourceRange OpRange,
1197                            unsigned &msg, CastKind &Kind,
1198                            CXXCastPath &BasePath) {
1199   // C++ 5.2.9p5: An lvalue of type "cv1 B", where B is a class type, can be
1200   //   cast to type "reference to cv2 D", where D is a class derived from B,
1201   //   if a valid standard conversion from "pointer to D" to "pointer to B"
1202   //   exists, cv2 >= cv1, and B is not a virtual base class of D.
1203   // In addition, DR54 clarifies that the base must be accessible in the
1204   // current context. Although the wording of DR54 only applies to the pointer
1205   // variant of this rule, the intent is clearly for it to apply to the this
1206   // conversion as well.
1207
1208   const ReferenceType *DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>();
1209   if (!DestReference) {
1210     return TC_NotApplicable;
1211   }
1212   bool RValueRef = DestReference->isRValueReferenceType();
1213   if (!RValueRef && !SrcExpr->isLValue()) {
1214     // We know the left side is an lvalue reference, so we can suggest a reason.
1215     msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1216     return TC_NotApplicable;
1217   }
1218
1219   QualType DestPointee = DestReference->getPointeeType();
1220
1221   // FIXME: If the source is a prvalue, we should issue a warning (because the
1222   // cast always has undefined behavior), and for AST consistency, we should
1223   // materialize a temporary.
1224   return TryStaticDowncast(Self, 
1225                            Self.Context.getCanonicalType(SrcExpr->getType()), 
1226                            Self.Context.getCanonicalType(DestPointee), CStyle,
1227                            OpRange, SrcExpr->getType(), DestType, msg, Kind,
1228                            BasePath);
1229 }
1230
1231 /// Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p8 is valid.
1232 TryCastResult
1233 TryStaticPointerDowncast(Sema &Self, QualType SrcType, QualType DestType,
1234                          bool CStyle, SourceRange OpRange,
1235                          unsigned &msg, CastKind &Kind,
1236                          CXXCastPath &BasePath) {
1237   // C++ 5.2.9p8: An rvalue of type "pointer to cv1 B", where B is a class
1238   //   type, can be converted to an rvalue of type "pointer to cv2 D", where D
1239   //   is a class derived from B, if a valid standard conversion from "pointer
1240   //   to D" to "pointer to B" exists, cv2 >= cv1, and B is not a virtual base
1241   //   class of D.
1242   // In addition, DR54 clarifies that the base must be accessible in the
1243   // current context.
1244
1245   const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
1246   if (!DestPointer) {
1247     return TC_NotApplicable;
1248   }
1249
1250   const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>();
1251   if (!SrcPointer) {
1252     msg = diag::err_bad_static_cast_pointer_nonpointer;
1253     return TC_NotApplicable;
1254   }
1255
1256   return TryStaticDowncast(Self, 
1257                    Self.Context.getCanonicalType(SrcPointer->getPointeeType()),
1258                   Self.Context.getCanonicalType(DestPointer->getPointeeType()), 
1259                            CStyle, OpRange, SrcType, DestType, msg, Kind,
1260                            BasePath);
1261 }
1262
1263 /// TryStaticDowncast - Common functionality of TryStaticReferenceDowncast and
1264 /// TryStaticPointerDowncast. Tests whether a static downcast from SrcType to
1265 /// DestType is possible and allowed.
1266 TryCastResult
1267 TryStaticDowncast(Sema &Self, CanQualType SrcType, CanQualType DestType,
1268                   bool CStyle, SourceRange OpRange, QualType OrigSrcType,
1269                   QualType OrigDestType, unsigned &msg, 
1270                   CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath) {
1271   // We can only work with complete types. But don't complain if it doesn't work
1272   if (!Self.isCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType) ||
1273       !Self.isCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType))
1274     return TC_NotApplicable;
1275
1276   // Downcast can only happen in class hierarchies, so we need classes.
1277   if (!DestType->getAs<RecordType>() || !SrcType->getAs<RecordType>()) {
1278     return TC_NotApplicable;
1279   }
1280
1281   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1282                      /*DetectVirtual=*/true);
1283   if (!Self.IsDerivedFrom(OpRange.getBegin(), DestType, SrcType, Paths)) {
1284     return TC_NotApplicable;
1285   }
1286
1287   // Target type does derive from source type. Now we're serious. If an error
1288   // appears now, it's not ignored.
1289   // This may not be entirely in line with the standard. Take for example:
1290   // struct A {};
1291   // struct B : virtual A {
1292   //   B(A&);
1293   // };
1294   //
1295   // void f()
1296   // {
1297   //   (void)static_cast<const B&>(*((A*)0));
1298   // }
1299   // As far as the standard is concerned, p5 does not apply (A is virtual), so
1300   // p2 should be used instead - "const B& t(*((A*)0));" is perfectly valid.
1301   // However, both GCC and Comeau reject this example, and accepting it would
1302   // mean more complex code if we're to preserve the nice error message.
1303   // FIXME: Being 100% compliant here would be nice to have.
1304
1305   // Must preserve cv, as always, unless we're in C-style mode.
1306   if (!CStyle && !DestType.isAtLeastAsQualifiedAs(SrcType)) {
1307     msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1308     return TC_Failed;
1309   }
1310
1311   if (Paths.isAmbiguous(SrcType.getUnqualifiedType())) {
1312     // This code is analoguous to that in CheckDerivedToBaseConversion, except
1313     // that it builds the paths in reverse order.
1314     // To sum up: record all paths to the base and build a nice string from
1315     // them. Use it to spice up the error message.
1316     if (!Paths.isRecordingPaths()) {
1317       Paths.clear();
1318       Paths.setRecordingPaths(true);
1319       Self.IsDerivedFrom(OpRange.getBegin(), DestType, SrcType, Paths);
1320     }
1321     std::string PathDisplayStr;
1322     std::set<unsigned> DisplayedPaths;
1323     for (clang::CXXBasePath &Path : Paths) {
1324       if (DisplayedPaths.insert(Path.back().SubobjectNumber).second) {
1325         // We haven't displayed a path to this particular base
1326         // class subobject yet.
1327         PathDisplayStr += "\n    ";
1328         for (CXXBasePathElement &PE : llvm::reverse(Path))
1329           PathDisplayStr += PE.Base->getType().getAsString() + " -> ";
1330         PathDisplayStr += QualType(DestType).getAsString();
1331       }
1332     }
1333
1334     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_ambiguous_base_to_derived_cast)
1335       << QualType(SrcType).getUnqualifiedType() 
1336       << QualType(DestType).getUnqualifiedType()
1337       << PathDisplayStr << OpRange;
1338     msg = 0;
1339     return TC_Failed;
1340   }
1341
1342   if (Paths.getDetectedVirtual() != nullptr) {
1343     QualType VirtualBase(Paths.getDetectedVirtual(), 0);
1344     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_static_downcast_via_virtual)
1345       << OrigSrcType << OrigDestType << VirtualBase << OpRange;
1346     msg = 0;
1347     return TC_Failed;
1348   }
1349
1350   if (!CStyle) {
1351     switch (Self.CheckBaseClassAccess(OpRange.getBegin(),
1352                                       SrcType, DestType,
1353                                       Paths.front(),
1354                                 diag::err_downcast_from_inaccessible_base)) {
1355     case Sema::AR_accessible:
1356     case Sema::AR_delayed:     // be optimistic
1357     case Sema::AR_dependent:   // be optimistic
1358       break;
1359
1360     case Sema::AR_inaccessible:
1361       msg = 0;
1362       return TC_Failed;
1363     }
1364   }
1365
1366   Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1367   Kind = CK_BaseToDerived;
1368   return TC_Success;
1369 }
1370
1371 /// TryStaticMemberPointerUpcast - Tests whether a conversion according to
1372 /// C++ 5.2.9p9 is valid:
1373 ///
1374 ///   An rvalue of type "pointer to member of D of type cv1 T" can be
1375 ///   converted to an rvalue of type "pointer to member of B of type cv2 T",
1376 ///   where B is a base class of D [...].
1377 ///
1378 TryCastResult
1379 TryStaticMemberPointerUpcast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr, QualType SrcType, 
1380                              QualType DestType, bool CStyle, 
1381                              SourceRange OpRange,
1382                              unsigned &msg, CastKind &Kind,
1383                              CXXCastPath &BasePath) {
1384   const MemberPointerType *DestMemPtr = DestType->getAs<MemberPointerType>();
1385   if (!DestMemPtr)
1386     return TC_NotApplicable;
1387
1388   bool WasOverloadedFunction = false;
1389   DeclAccessPair FoundOverload;
1390   if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
1391     if (FunctionDecl *Fn
1392           = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(), DestType, false,
1393                                                     FoundOverload)) {
1394       CXXMethodDecl *M = cast<CXXMethodDecl>(Fn);
1395       SrcType = Self.Context.getMemberPointerType(Fn->getType(),
1396                       Self.Context.getTypeDeclType(M->getParent()).getTypePtr());
1397       WasOverloadedFunction = true;
1398     }
1399   }
1400   
1401   const MemberPointerType *SrcMemPtr = SrcType->getAs<MemberPointerType>();
1402   if (!SrcMemPtr) {
1403     msg = diag::err_bad_static_cast_member_pointer_nonmp;
1404     return TC_NotApplicable;
1405   }
1406
1407   // Lock down the inheritance model right now in MS ABI, whether or not the
1408   // pointee types are the same.
1409   if (Self.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft()) {
1410     (void)Self.isCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType);
1411     (void)Self.isCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType);
1412   }
1413
1414   // T == T, modulo cv
1415   if (!Self.Context.hasSameUnqualifiedType(SrcMemPtr->getPointeeType(),
1416                                            DestMemPtr->getPointeeType()))
1417     return TC_NotApplicable;
1418
1419   // B base of D
1420   QualType SrcClass(SrcMemPtr->getClass(), 0);
1421   QualType DestClass(DestMemPtr->getClass(), 0);
1422   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1423                   /*DetectVirtual=*/true);
1424   if (!Self.IsDerivedFrom(OpRange.getBegin(), SrcClass, DestClass, Paths))
1425     return TC_NotApplicable;
1426
1427   // B is a base of D. But is it an allowed base? If not, it's a hard error.
1428   if (Paths.isAmbiguous(Self.Context.getCanonicalType(DestClass))) {
1429     Paths.clear();
1430     Paths.setRecordingPaths(true);
1431     bool StillOkay =
1432         Self.IsDerivedFrom(OpRange.getBegin(), SrcClass, DestClass, Paths);
1433     assert(StillOkay);
1434     (void)StillOkay;
1435     std::string PathDisplayStr = Self.getAmbiguousPathsDisplayString(Paths);
1436     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_ambiguous_memptr_conv)
1437       << 1 << SrcClass << DestClass << PathDisplayStr << OpRange;
1438     msg = 0;
1439     return TC_Failed;
1440   }
1441
1442   if (const RecordType *VBase = Paths.getDetectedVirtual()) {
1443     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_memptr_conv_via_virtual)
1444       << SrcClass << DestClass << QualType(VBase, 0) << OpRange;
1445     msg = 0;
1446     return TC_Failed;
1447   }
1448
1449   if (!CStyle) {
1450     switch (Self.CheckBaseClassAccess(OpRange.getBegin(),
1451                                       DestClass, SrcClass,
1452                                       Paths.front(),
1453                                       diag::err_upcast_to_inaccessible_base)) {
1454     case Sema::AR_accessible:
1455     case Sema::AR_delayed:
1456     case Sema::AR_dependent:
1457       // Optimistically assume that the delayed and dependent cases
1458       // will work out.
1459       break;
1460
1461     case Sema::AR_inaccessible:
1462       msg = 0;
1463       return TC_Failed;
1464     }
1465   }
1466
1467   if (WasOverloadedFunction) {
1468     // Resolve the address of the overloaded function again, this time
1469     // allowing complaints if something goes wrong.
1470     FunctionDecl *Fn = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(), 
1471                                                                DestType, 
1472                                                                true,
1473                                                                FoundOverload);
1474     if (!Fn) {
1475       msg = 0;
1476       return TC_Failed;
1477     }
1478
1479     SrcExpr = Self.FixOverloadedFunctionReference(SrcExpr, FoundOverload, Fn);
1480     if (!SrcExpr.isUsable()) {
1481       msg = 0;
1482       return TC_Failed;
1483     }
1484   }
1485
1486   Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1487   Kind = CK_DerivedToBaseMemberPointer;
1488   return TC_Success;
1489 }
1490
1491 /// TryStaticImplicitCast - Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p2
1492 /// is valid:
1493 ///
1494 ///   An expression e can be explicitly converted to a type T using a
1495 ///   @c static_cast if the declaration "T t(e);" is well-formed [...].
1496 TryCastResult
1497 TryStaticImplicitCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr, QualType DestType,
1498                       Sema::CheckedConversionKind CCK, 
1499                       SourceRange OpRange, unsigned &msg,
1500                       CastKind &Kind, bool ListInitialization) {
1501   if (DestType->isRecordType()) {
1502     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType,
1503                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete) ||
1504         Self.RequireNonAbstractType(OpRange.getBegin(), DestType,
1505                                     diag::err_allocation_of_abstract_type)) {
1506       msg = 0;
1507       return TC_Failed;
1508     }
1509   }
1510
1511   InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeTemporary(DestType);
1512   InitializationKind InitKind
1513     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast)
1514         ? InitializationKind::CreateCStyleCast(OpRange.getBegin(), OpRange,
1515                                                ListInitialization)
1516     : (CCK == Sema::CCK_FunctionalCast)
1517         ? InitializationKind::CreateFunctionalCast(OpRange, ListInitialization)
1518     : InitializationKind::CreateCast(OpRange);
1519   Expr *SrcExprRaw = SrcExpr.get();
1520   // FIXME: Per DR242, we should check for an implicit conversion sequence
1521   // or for a constructor that could be invoked by direct-initialization
1522   // here, not for an initialization sequence.
1523   InitializationSequence InitSeq(Self, Entity, InitKind, SrcExprRaw);
1524
1525   // At this point of CheckStaticCast, if the destination is a reference,
1526   // or the expression is an overload expression this has to work. 
1527   // There is no other way that works.
1528   // On the other hand, if we're checking a C-style cast, we've still got
1529   // the reinterpret_cast way.
1530   bool CStyle 
1531     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast || CCK == Sema::CCK_FunctionalCast);
1532   if (InitSeq.Failed() && (CStyle || !DestType->isReferenceType()))
1533     return TC_NotApplicable;
1534     
1535   ExprResult Result = InitSeq.Perform(Self, Entity, InitKind, SrcExprRaw);
1536   if (Result.isInvalid()) {
1537     msg = 0;
1538     return TC_Failed;
1539   }
1540   
1541   if (InitSeq.isConstructorInitialization())
1542     Kind = CK_ConstructorConversion;
1543   else
1544     Kind = CK_NoOp;
1545   
1546   SrcExpr = Result;
1547   return TC_Success;
1548 }
1549
1550 /// TryConstCast - See if a const_cast from source to destination is allowed,
1551 /// and perform it if it is.
1552 static TryCastResult TryConstCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
1553                                   QualType DestType, bool CStyle,
1554                                   unsigned &msg) {
1555   DestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
1556   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1557   bool NeedToMaterializeTemporary = false;
1558
1559   if (const ReferenceType *DestTypeTmp =DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1560     // C++11 5.2.11p4:
1561     //   if a pointer to T1 can be explicitly converted to the type "pointer to
1562     //   T2" using a const_cast, then the following conversions can also be
1563     //   made:
1564     //    -- an lvalue of type T1 can be explicitly converted to an lvalue of
1565     //       type T2 using the cast const_cast<T2&>;
1566     //    -- a glvalue of type T1 can be explicitly converted to an xvalue of
1567     //       type T2 using the cast const_cast<T2&&>; and
1568     //    -- if T1 is a class type, a prvalue of type T1 can be explicitly
1569     //       converted to an xvalue of type T2 using the cast const_cast<T2&&>.
1570
1571     if (isa<LValueReferenceType>(DestTypeTmp) && !SrcExpr.get()->isLValue()) {
1572       // Cannot const_cast non-lvalue to lvalue reference type. But if this
1573       // is C-style, static_cast might find a way, so we simply suggest a
1574       // message and tell the parent to keep searching.
1575       msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1576       return TC_NotApplicable;
1577     }
1578
1579     if (isa<RValueReferenceType>(DestTypeTmp) && SrcExpr.get()->isRValue()) {
1580       if (!SrcType->isRecordType()) {
1581         // Cannot const_cast non-class prvalue to rvalue reference type. But if
1582         // this is C-style, static_cast can do this.
1583         msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1584         return TC_NotApplicable;
1585       }
1586
1587       // Materialize the class prvalue so that the const_cast can bind a
1588       // reference to it.
1589       NeedToMaterializeTemporary = true;
1590     }
1591
1592     // It's not completely clear under the standard whether we can
1593     // const_cast bit-field gl-values.  Doing so would not be
1594     // intrinsically complicated, but for now, we say no for
1595     // consistency with other compilers and await the word of the
1596     // committee.
1597     if (SrcExpr.get()->refersToBitField()) {
1598       msg = diag::err_bad_cxx_cast_bitfield;
1599       return TC_NotApplicable;
1600     }
1601
1602     DestType = Self.Context.getPointerType(DestTypeTmp->getPointeeType());
1603     SrcType = Self.Context.getPointerType(SrcType);
1604   }
1605
1606   // C++ 5.2.11p5: For a const_cast involving pointers to data members [...]
1607   //   the rules for const_cast are the same as those used for pointers.
1608
1609   if (!DestType->isPointerType() &&
1610       !DestType->isMemberPointerType() &&
1611       !DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1612     // Cannot cast to non-pointer, non-reference type. Note that, if DestType
1613     // was a reference type, we converted it to a pointer above.
1614     // The status of rvalue references isn't entirely clear, but it looks like
1615     // conversion to them is simply invalid.
1616     // C++ 5.2.11p3: For two pointer types [...]
1617     if (!CStyle)
1618       msg = diag::err_bad_const_cast_dest;
1619     return TC_NotApplicable;
1620   }
1621   if (DestType->isFunctionPointerType() ||
1622       DestType->isMemberFunctionPointerType()) {
1623     // Cannot cast direct function pointers.
1624     // C++ 5.2.11p2: [...] where T is any object type or the void type [...]
1625     // T is the ultimate pointee of source and target type.
1626     if (!CStyle)
1627       msg = diag::err_bad_const_cast_dest;
1628     return TC_NotApplicable;
1629   }
1630   SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType);
1631
1632   // Unwrap the pointers. Ignore qualifiers. Terminate early if the types are
1633   // completely equal.
1634   // C++ 5.2.11p3 describes the core semantics of const_cast. All cv specifiers
1635   // in multi-level pointers may change, but the level count must be the same,
1636   // as must be the final pointee type.
1637   while (SrcType != DestType &&
1638          Self.Context.UnwrapSimilarPointerTypes(SrcType, DestType)) {
1639     Qualifiers SrcQuals, DestQuals;
1640     SrcType = Self.Context.getUnqualifiedArrayType(SrcType, SrcQuals);
1641     DestType = Self.Context.getUnqualifiedArrayType(DestType, DestQuals);
1642     
1643     // const_cast is permitted to strip cvr-qualifiers, only. Make sure that
1644     // the other qualifiers (e.g., address spaces) are identical.
1645     SrcQuals.removeCVRQualifiers();
1646     DestQuals.removeCVRQualifiers();
1647     if (SrcQuals != DestQuals)
1648       return TC_NotApplicable;
1649   }
1650
1651   // Since we're dealing in canonical types, the remainder must be the same.
1652   if (SrcType != DestType)
1653     return TC_NotApplicable;
1654
1655   if (NeedToMaterializeTemporary)
1656     // This is a const_cast from a class prvalue to an rvalue reference type.
1657     // Materialize a temporary to store the result of the conversion.
1658     SrcExpr = Self.CreateMaterializeTemporaryExpr(SrcExpr.get()->getType(),
1659                                                   SrcExpr.get(),
1660                                                   /*IsLValueReference*/ false);
1661
1662   return TC_Success;
1663 }
1664
1665 // Checks for undefined behavior in reinterpret_cast.
1666 // The cases that is checked for is:
1667 // *reinterpret_cast<T*>(&a)
1668 // reinterpret_cast<T&>(a)
1669 // where accessing 'a' as type 'T' will result in undefined behavior.
1670 void Sema::CheckCompatibleReinterpretCast(QualType SrcType, QualType DestType,
1671                                           bool IsDereference,
1672                                           SourceRange Range) {
1673   unsigned DiagID = IsDereference ?
1674                         diag::warn_pointer_indirection_from_incompatible_type :
1675                         diag::warn_undefined_reinterpret_cast;
1676
1677   if (Diags.isIgnored(DiagID, Range.getBegin()))
1678     return;
1679
1680   QualType SrcTy, DestTy;
1681   if (IsDereference) {
1682     if (!SrcType->getAs<PointerType>() || !DestType->getAs<PointerType>()) {
1683       return;
1684     }
1685     SrcTy = SrcType->getPointeeType();
1686     DestTy = DestType->getPointeeType();
1687   } else {
1688     if (!DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1689       return;
1690     }
1691     SrcTy = SrcType;
1692     DestTy = DestType->getPointeeType();
1693   }
1694
1695   // Cast is compatible if the types are the same.
1696   if (Context.hasSameUnqualifiedType(DestTy, SrcTy)) {
1697     return;
1698   }
1699   // or one of the types is a char or void type
1700   if (DestTy->isAnyCharacterType() || DestTy->isVoidType() ||
1701       SrcTy->isAnyCharacterType() || SrcTy->isVoidType()) {
1702     return;
1703   }
1704   // or one of the types is a tag type.
1705   if (SrcTy->getAs<TagType>() || DestTy->getAs<TagType>()) {
1706     return;
1707   }
1708
1709   // FIXME: Scoped enums?
1710   if ((SrcTy->isUnsignedIntegerType() && DestTy->isSignedIntegerType()) ||
1711       (SrcTy->isSignedIntegerType() && DestTy->isUnsignedIntegerType())) {
1712     if (Context.getTypeSize(DestTy) == Context.getTypeSize(SrcTy)) {
1713       return;
1714     }
1715   }
1716
1717   Diag(Range.getBegin(), DiagID) << SrcType << DestType << Range;
1718 }
1719
1720 static void DiagnoseCastOfObjCSEL(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
1721                                   QualType DestType) {
1722   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1723   if (Self.Context.hasSameType(SrcType, DestType))
1724     return;
1725   if (const PointerType *SrcPtrTy = SrcType->getAs<PointerType>())
1726     if (SrcPtrTy->isObjCSelType()) {
1727       QualType DT = DestType;
1728       if (isa<PointerType>(DestType))
1729         DT = DestType->getPointeeType();
1730       if (!DT.getUnqualifiedType()->isVoidType())
1731         Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
1732                   diag::warn_cast_pointer_from_sel)
1733         << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
1734     }
1735 }
1736
1737 /// Diagnose casts that change the calling convention of a pointer to a function
1738 /// defined in the current TU.
1739 static void DiagnoseCallingConvCast(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
1740                                     QualType DstType, SourceRange OpRange) {
1741   // Check if this cast would change the calling convention of a function
1742   // pointer type.
1743   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1744   if (Self.Context.hasSameType(SrcType, DstType) ||
1745       !SrcType->isFunctionPointerType() || !DstType->isFunctionPointerType())
1746     return;
1747   const auto *SrcFTy =
1748       SrcType->castAs<PointerType>()->getPointeeType()->castAs<FunctionType>();
1749   const auto *DstFTy =
1750       DstType->castAs<PointerType>()->getPointeeType()->castAs<FunctionType>();
1751   CallingConv SrcCC = SrcFTy->getCallConv();
1752   CallingConv DstCC = DstFTy->getCallConv();
1753   if (SrcCC == DstCC)
1754     return;
1755
1756   // We have a calling convention cast. Check if the source is a pointer to a
1757   // known, specific function that has already been defined.
1758   Expr *Src = SrcExpr.get()->IgnoreParenImpCasts();
1759   if (auto *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(Src))
1760     if (UO->getOpcode() == UO_AddrOf)
1761       Src = UO->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
1762   auto *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Src);
1763   if (!DRE)
1764     return;
1765   auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
1766   if (!FD)
1767     return;
1768
1769   // Only warn if we are casting from the default convention to a non-default
1770   // convention. This can happen when the programmer forgot to apply the calling
1771   // convention to the function declaration and then inserted this cast to
1772   // satisfy the type system.
1773   CallingConv DefaultCC = Self.getASTContext().getDefaultCallingConvention(
1774       FD->isVariadic(), FD->isCXXInstanceMember());
1775   if (DstCC == DefaultCC || SrcCC != DefaultCC)
1776     return;
1777
1778   // Diagnose this cast, as it is probably bad.
1779   StringRef SrcCCName = FunctionType::getNameForCallConv(SrcCC);
1780   StringRef DstCCName = FunctionType::getNameForCallConv(DstCC);
1781   Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::warn_cast_calling_conv)
1782       << SrcCCName << DstCCName << OpRange;
1783
1784   // The checks above are cheaper than checking if the diagnostic is enabled.
1785   // However, it's worth checking if the warning is enabled before we construct
1786   // a fixit.
1787   if (Self.Diags.isIgnored(diag::warn_cast_calling_conv, OpRange.getBegin()))
1788     return;
1789
1790   // Try to suggest a fixit to change the calling convention of the function
1791   // whose address was taken. Try to use the latest macro for the convention.
1792   // For example, users probably want to write "WINAPI" instead of "__stdcall"
1793   // to match the Windows header declarations.
1794   SourceLocation NameLoc = FD->getFirstDecl()->getNameInfo().getLoc();
1795   Preprocessor &PP = Self.getPreprocessor();
1796   SmallVector<TokenValue, 6> AttrTokens;
1797   SmallString<64> CCAttrText;
1798   llvm::raw_svector_ostream OS(CCAttrText);
1799   if (Self.getLangOpts().MicrosoftExt) {
1800     // __stdcall or __vectorcall
1801     OS << "__" << DstCCName;
1802     IdentifierInfo *II = PP.getIdentifierInfo(OS.str());
1803     AttrTokens.push_back(II->isKeyword(Self.getLangOpts())
1804                              ? TokenValue(II->getTokenID())
1805                              : TokenValue(II));
1806   } else {
1807     // __attribute__((stdcall)) or __attribute__((vectorcall))
1808     OS << "__attribute__((" << DstCCName << "))";
1809     AttrTokens.push_back(tok::kw___attribute);
1810     AttrTokens.push_back(tok::l_paren);
1811     AttrTokens.push_back(tok::l_paren);
1812     IdentifierInfo *II = PP.getIdentifierInfo(DstCCName);
1813     AttrTokens.push_back(II->isKeyword(Self.getLangOpts())
1814                              ? TokenValue(II->getTokenID())
1815                              : TokenValue(II));
1816     AttrTokens.push_back(tok::r_paren);
1817     AttrTokens.push_back(tok::r_paren);
1818   }
1819   StringRef AttrSpelling = PP.getLastMacroWithSpelling(NameLoc, AttrTokens);
1820   if (!AttrSpelling.empty())
1821     CCAttrText = AttrSpelling;
1822   OS << ' ';
1823   Self.Diag(NameLoc, diag::note_change_calling_conv_fixit)
1824       << FD << DstCCName << FixItHint::CreateInsertion(NameLoc, CCAttrText);
1825 }
1826
1827 static void checkIntToPointerCast(bool CStyle, SourceLocation Loc,
1828                                   const Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1829                                   Sema &Self) {
1830   QualType SrcType = SrcExpr->getType();
1831
1832   // Not warning on reinterpret_cast, boolean, constant expressions, etc
1833   // are not explicit design choices, but consistent with GCC's behavior.
1834   // Feel free to modify them if you've reason/evidence for an alternative.
1835   if (CStyle && SrcType->isIntegralType(Self.Context)
1836       && !SrcType->isBooleanType()
1837       && !SrcType->isEnumeralType()
1838       && !SrcExpr->isIntegerConstantExpr(Self.Context)
1839       && Self.Context.getTypeSize(DestType) >
1840          Self.Context.getTypeSize(SrcType)) {
1841     // Separate between casts to void* and non-void* pointers.
1842     // Some APIs use (abuse) void* for something like a user context,
1843     // and often that value is an integer even if it isn't a pointer itself.
1844     // Having a separate warning flag allows users to control the warning
1845     // for their workflow.
1846     unsigned Diag = DestType->isVoidPointerType() ?
1847                       diag::warn_int_to_void_pointer_cast
1848                     : diag::warn_int_to_pointer_cast;
1849     Self.Diag(Loc, Diag) << SrcType << DestType;
1850   }
1851 }
1852
1853 static bool fixOverloadedReinterpretCastExpr(Sema &Self, QualType DestType,
1854                                              ExprResult &Result) {
1855   // We can only fix an overloaded reinterpret_cast if
1856   // - it is a template with explicit arguments that resolves to an lvalue
1857   //   unambiguously, or
1858   // - it is the only function in an overload set that may have its address
1859   //   taken.
1860
1861   Expr *E = Result.get();
1862   // TODO: what if this fails because of DiagnoseUseOfDecl or something
1863   // like it?
1864   if (Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
1865           Result,
1866           Expr::getValueKindForType(DestType) == VK_RValue // Convert Fun to Ptr
1867           ) &&
1868       Result.isUsable())
1869     return true;
1870
1871   // No guarantees that ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization
1872   // preserves Result.
1873   Result = E;
1874   if (!Self.resolveAndFixAddressOfOnlyViableOverloadCandidate(
1875           Result, /*DoFunctionPointerConversion=*/true))
1876     return false;
1877   return Result.isUsable();
1878 }
1879
1880 static TryCastResult TryReinterpretCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
1881                                         QualType DestType, bool CStyle,
1882                                         SourceRange OpRange,
1883                                         unsigned &msg,
1884                                         CastKind &Kind) {
1885   bool IsLValueCast = false;
1886   
1887   DestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
1888   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1889
1890   // Is the source an overloaded name? (i.e. &foo)
1891   // If so, reinterpret_cast generally can not help us here (13.4, p1, bullet 5)
1892   if (SrcType == Self.Context.OverloadTy) {
1893     ExprResult FixedExpr = SrcExpr;
1894     if (!fixOverloadedReinterpretCastExpr(Self, DestType, FixedExpr))
1895       return TC_NotApplicable;
1896
1897     assert(FixedExpr.isUsable() && "Invalid result fixing overloaded expr");
1898     SrcExpr = FixedExpr;
1899     SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1900   }
1901
1902   if (const ReferenceType *DestTypeTmp = DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1903     if (!SrcExpr.get()->isGLValue()) {
1904       // Cannot cast non-glvalue to (lvalue or rvalue) reference type. See the
1905       // similar comment in const_cast.
1906       msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1907       return TC_NotApplicable;
1908     }
1909
1910     if (!CStyle) {
1911       Self.CheckCompatibleReinterpretCast(SrcType, DestType,
1912                                           /*isDereference=*/false, OpRange);
1913     }
1914
1915     // C++ 5.2.10p10: [...] a reference cast reinterpret_cast<T&>(x) has the
1916     //   same effect as the conversion *reinterpret_cast<T*>(&x) with the
1917     //   built-in & and * operators.
1918
1919     const char *inappropriate = nullptr;
1920     switch (SrcExpr.get()->getObjectKind()) {
1921     case OK_Ordinary:
1922       break;
1923     case OK_BitField:
1924       msg = diag::err_bad_cxx_cast_bitfield;
1925       return TC_NotApplicable;
1926       // FIXME: Use a specific diagnostic for the rest of these cases.
1927     case OK_VectorComponent: inappropriate = "vector element";      break;
1928     case OK_ObjCProperty:    inappropriate = "property expression"; break;
1929     case OK_ObjCSubscript:   inappropriate = "container subscripting expression"; 
1930                              break;
1931     }
1932     if (inappropriate) {
1933       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_reinterpret_cast_reference)
1934           << inappropriate << DestType
1935           << OpRange << SrcExpr.get()->getSourceRange();
1936       msg = 0; SrcExpr = ExprError();
1937       return TC_NotApplicable;
1938     }
1939
1940     // This code does this transformation for the checked types.
1941     DestType = Self.Context.getPointerType(DestTypeTmp->getPointeeType());
1942     SrcType = Self.Context.getPointerType(SrcType);
1943     
1944     IsLValueCast = true;
1945   }
1946
1947   // Canonicalize source for comparison.
1948   SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType);
1949
1950   const MemberPointerType *DestMemPtr = DestType->getAs<MemberPointerType>(),
1951                           *SrcMemPtr = SrcType->getAs<MemberPointerType>();
1952   if (DestMemPtr && SrcMemPtr) {
1953     // C++ 5.2.10p9: An rvalue of type "pointer to member of X of type T1"
1954     //   can be explicitly converted to an rvalue of type "pointer to member
1955     //   of Y of type T2" if T1 and T2 are both function types or both object
1956     //   types.
1957     if (DestMemPtr->isMemberFunctionPointer() !=
1958         SrcMemPtr->isMemberFunctionPointer())
1959       return TC_NotApplicable;
1960
1961     // C++ 5.2.10p2: The reinterpret_cast operator shall not cast away
1962     //   constness.
1963     // A reinterpret_cast followed by a const_cast can, though, so in C-style,
1964     // we accept it.
1965     if (CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, /*CheckCVR=*/!CStyle,
1966                            /*CheckObjCLifetime=*/CStyle)) {
1967       msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1968       return TC_Failed;
1969     }
1970
1971     if (Self.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft()) {
1972       // We need to determine the inheritance model that the class will use if
1973       // haven't yet.
1974       (void)Self.isCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType);
1975       (void)Self.isCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType);
1976     }
1977
1978     // Don't allow casting between member pointers of different sizes.
1979     if (Self.Context.getTypeSize(DestMemPtr) !=
1980         Self.Context.getTypeSize(SrcMemPtr)) {
1981       msg = diag::err_bad_cxx_cast_member_pointer_size;
1982       return TC_Failed;
1983     }
1984
1985     // A valid member pointer cast.
1986     assert(!IsLValueCast);
1987     Kind = CK_ReinterpretMemberPointer;
1988     return TC_Success;
1989   }
1990
1991   // See below for the enumeral issue.
1992   if (SrcType->isNullPtrType() && DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1993     // C++0x 5.2.10p4: A pointer can be explicitly converted to any integral
1994     //   type large enough to hold it. A value of std::nullptr_t can be
1995     //   converted to an integral type; the conversion has the same meaning
1996     //   and validity as a conversion of (void*)0 to the integral type.
1997     if (Self.Context.getTypeSize(SrcType) >
1998         Self.Context.getTypeSize(DestType)) {
1999       msg = diag::err_bad_reinterpret_cast_small_int;
2000       return TC_Failed;
2001     }
2002     Kind = CK_PointerToIntegral;
2003     return TC_Success;
2004   }
2005
2006   // Allow reinterpret_casts between vectors of the same size and
2007   // between vectors and integers of the same size.
2008   bool destIsVector = DestType->isVectorType();
2009   bool srcIsVector = SrcType->isVectorType();
2010   if (srcIsVector || destIsVector) {
2011     // The non-vector type, if any, must have integral type.  This is
2012     // the same rule that C vector casts use; note, however, that enum
2013     // types are not integral in C++.
2014     if ((!destIsVector && !DestType->isIntegralType(Self.Context)) ||
2015         (!srcIsVector && !SrcType->isIntegralType(Self.Context)))
2016       return TC_NotApplicable;
2017
2018     // The size we want to consider is eltCount * eltSize.
2019     // That's exactly what the lax-conversion rules will check.
2020     if (Self.areLaxCompatibleVectorTypes(SrcType, DestType)) {
2021       Kind = CK_BitCast;
2022       return TC_Success;
2023     }
2024
2025     // Otherwise, pick a reasonable diagnostic.
2026     if (!destIsVector)
2027       msg = diag::err_bad_cxx_cast_vector_to_scalar_different_size;
2028     else if (!srcIsVector)
2029       msg = diag::err_bad_cxx_cast_scalar_to_vector_different_size;
2030     else
2031       msg = diag::err_bad_cxx_cast_vector_to_vector_different_size;
2032     
2033     return TC_Failed;
2034   }
2035
2036   if (SrcType == DestType) {
2037     // C++ 5.2.10p2 has a note that mentions that, subject to all other
2038     // restrictions, a cast to the same type is allowed so long as it does not
2039     // cast away constness. In C++98, the intent was not entirely clear here, 
2040     // since all other paragraphs explicitly forbid casts to the same type.
2041     // C++11 clarifies this case with p2.
2042     //
2043     // The only allowed types are: integral, enumeration, pointer, or 
2044     // pointer-to-member types.  We also won't restrict Obj-C pointers either.
2045     Kind = CK_NoOp;
2046     TryCastResult Result = TC_NotApplicable;
2047     if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType() ||
2048         SrcType->isAnyPointerType() ||
2049         SrcType->isMemberPointerType() ||
2050         SrcType->isBlockPointerType()) {
2051       Result = TC_Success;
2052     }
2053     return Result;
2054   }
2055
2056   bool destIsPtr = DestType->isAnyPointerType() ||
2057                    DestType->isBlockPointerType();
2058   bool srcIsPtr = SrcType->isAnyPointerType() ||
2059                   SrcType->isBlockPointerType();
2060   if (!destIsPtr && !srcIsPtr) {
2061     // Except for std::nullptr_t->integer and lvalue->reference, which are
2062     // handled above, at least one of the two arguments must be a pointer.
2063     return TC_NotApplicable;
2064   }
2065
2066   if (DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
2067     assert(srcIsPtr && "One type must be a pointer");
2068     // C++ 5.2.10p4: A pointer can be explicitly converted to any integral
2069     //   type large enough to hold it; except in Microsoft mode, where the
2070     //   integral type size doesn't matter (except we don't allow bool).
2071     bool MicrosoftException = Self.getLangOpts().MicrosoftExt &&
2072                               !DestType->isBooleanType();
2073     if ((Self.Context.getTypeSize(SrcType) >
2074          Self.Context.getTypeSize(DestType)) &&
2075          !MicrosoftException) {
2076       msg = diag::err_bad_reinterpret_cast_small_int;
2077       return TC_Failed;
2078     }
2079     Kind = CK_PointerToIntegral;
2080     return TC_Success;
2081   }
2082
2083   if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType()) {
2084     assert(destIsPtr && "One type must be a pointer");
2085     checkIntToPointerCast(CStyle, OpRange.getBegin(), SrcExpr.get(), DestType,
2086                           Self);
2087     // C++ 5.2.10p5: A value of integral or enumeration type can be explicitly
2088     //   converted to a pointer.
2089     // C++ 5.2.10p9: [Note: ...a null pointer constant of integral type is not
2090     //   necessarily converted to a null pointer value.]
2091     Kind = CK_IntegralToPointer;
2092     return TC_Success;
2093   }
2094
2095   if (!destIsPtr || !srcIsPtr) {
2096     // With the valid non-pointer conversions out of the way, we can be even
2097     // more stringent.
2098     return TC_NotApplicable;
2099   }
2100
2101   // C++ 5.2.10p2: The reinterpret_cast operator shall not cast away constness.
2102   // The C-style cast operator can.
2103   if (CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, /*CheckCVR=*/!CStyle,
2104                          /*CheckObjCLifetime=*/CStyle)) {
2105     msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
2106     return TC_Failed;
2107   }
2108   
2109   // Cannot convert between block pointers and Objective-C object pointers.
2110   if ((SrcType->isBlockPointerType() && DestType->isObjCObjectPointerType()) ||
2111       (DestType->isBlockPointerType() && SrcType->isObjCObjectPointerType()))
2112     return TC_NotApplicable;
2113
2114   if (IsLValueCast) {
2115     Kind = CK_LValueBitCast;
2116   } else if (DestType->isObjCObjectPointerType()) {
2117     Kind = Self.PrepareCastToObjCObjectPointer(SrcExpr);
2118   } else if (DestType->isBlockPointerType()) {
2119     if (!SrcType->isBlockPointerType()) {
2120       Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
2121     } else {
2122       Kind = CK_BitCast;
2123     }
2124   } else {
2125     Kind = CK_BitCast;
2126   }
2127
2128   // Any pointer can be cast to an Objective-C pointer type with a C-style
2129   // cast.
2130   if (CStyle && DestType->isObjCObjectPointerType()) {
2131     return TC_Success;
2132   }
2133   if (CStyle)
2134     DiagnoseCastOfObjCSEL(Self, SrcExpr, DestType);
2135
2136   DiagnoseCallingConvCast(Self, SrcExpr, DestType, OpRange);
2137
2138   // Not casting away constness, so the only remaining check is for compatible
2139   // pointer categories.
2140
2141   if (SrcType->isFunctionPointerType()) {
2142     if (DestType->isFunctionPointerType()) {
2143       // C++ 5.2.10p6: A pointer to a function can be explicitly converted to
2144       // a pointer to a function of a different type.
2145       return TC_Success;
2146     }
2147
2148     // C++0x 5.2.10p8: Converting a pointer to a function into a pointer to
2149     //   an object type or vice versa is conditionally-supported.
2150     // Compilers support it in C++03 too, though, because it's necessary for
2151     // casting the return value of dlsym() and GetProcAddress().
2152     // FIXME: Conditionally-supported behavior should be configurable in the
2153     // TargetInfo or similar.
2154     Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2155               Self.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2156                 diag::warn_cxx98_compat_cast_fn_obj : diag::ext_cast_fn_obj)
2157       << OpRange;
2158     return TC_Success;
2159   }
2160
2161   if (DestType->isFunctionPointerType()) {
2162     // See above.
2163     Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2164               Self.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2165                 diag::warn_cxx98_compat_cast_fn_obj : diag::ext_cast_fn_obj)
2166       << OpRange;
2167     return TC_Success;
2168   }
2169   
2170   // C++ 5.2.10p7: A pointer to an object can be explicitly converted to
2171   //   a pointer to an object of different type.
2172   // Void pointers are not specified, but supported by every compiler out there.
2173   // So we finish by allowing everything that remains - it's got to be two
2174   // object pointers.
2175   return TC_Success;
2176 }                                     
2177
2178 void CastOperation::CheckCXXCStyleCast(bool FunctionalStyle,
2179                                        bool ListInitialization) {
2180   // Handle placeholders.
2181   if (isPlaceholder()) {
2182     // C-style casts can resolve __unknown_any types.
2183     if (claimPlaceholder(BuiltinType::UnknownAny)) {
2184       SrcExpr = Self.checkUnknownAnyCast(DestRange, DestType,
2185                                          SrcExpr.get(), Kind,
2186                                          ValueKind, BasePath);
2187       return;
2188     }
2189
2190     checkNonOverloadPlaceholders();
2191     if (SrcExpr.isInvalid())
2192       return;
2193   }
2194
2195   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
2196   // This test is outside everything else because it's the only case where
2197   // a non-lvalue-reference target type does not lead to decay.
2198   if (DestType->isVoidType()) {
2199     Kind = CK_ToVoid;
2200
2201     if (claimPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
2202       Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
2203                   SrcExpr, /* Decay Function to ptr */ false, 
2204                   /* Complain */ true, DestRange, DestType,
2205                   diag::err_bad_cstyle_cast_overload);
2206       if (SrcExpr.isInvalid())
2207         return;
2208     }
2209
2210     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
2211     return;
2212   }
2213
2214   // If the type is dependent, we won't do any other semantic analysis now.
2215   if (DestType->isDependentType() || SrcExpr.get()->isTypeDependent() ||
2216       SrcExpr.get()->isValueDependent()) {
2217     assert(Kind == CK_Dependent);
2218     return;
2219   }
2220
2221   if (ValueKind == VK_RValue && !DestType->isRecordType() &&
2222       !isPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
2223     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
2224     if (SrcExpr.isInvalid())
2225       return;
2226   }
2227
2228   // AltiVec vector initialization with a single literal.
2229   if (const VectorType *vecTy = DestType->getAs<VectorType>())
2230     if (vecTy->getVectorKind() == VectorType::AltiVecVector
2231         && (SrcExpr.get()->getType()->isIntegerType()
2232             || SrcExpr.get()->getType()->isFloatingType())) {
2233       Kind = CK_VectorSplat;
2234       SrcExpr = Self.prepareVectorSplat(DestType, SrcExpr.get());
2235       return;
2236     }
2237
2238   // C++ [expr.cast]p5: The conversions performed by
2239   //   - a const_cast,
2240   //   - a static_cast,
2241   //   - a static_cast followed by a const_cast,
2242   //   - a reinterpret_cast, or
2243   //   - a reinterpret_cast followed by a const_cast,
2244   //   can be performed using the cast notation of explicit type conversion.
2245   //   [...] If a conversion can be interpreted in more than one of the ways
2246   //   listed above, the interpretation that appears first in the list is used,
2247   //   even if a cast resulting from that interpretation is ill-formed.
2248   // In plain language, this means trying a const_cast ...
2249   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
2250   TryCastResult tcr = TryConstCast(Self, SrcExpr, DestType,
2251                                    /*CStyle*/true, msg);
2252   if (SrcExpr.isInvalid())
2253     return;
2254   if (tcr == TC_Success)
2255     Kind = CK_NoOp;
2256
2257   Sema::CheckedConversionKind CCK
2258     = FunctionalStyle? Sema::CCK_FunctionalCast
2259                      : Sema::CCK_CStyleCast;
2260   if (tcr == TC_NotApplicable) {
2261     // ... or if that is not possible, a static_cast, ignoring const, ...
2262     tcr = TryStaticCast(Self, SrcExpr, DestType, CCK, OpRange,
2263                         msg, Kind, BasePath, ListInitialization);
2264     if (SrcExpr.isInvalid())
2265       return;
2266
2267     if (tcr == TC_NotApplicable) {
2268       // ... and finally a reinterpret_cast, ignoring const.
2269       tcr = TryReinterpretCast(Self, SrcExpr, DestType, /*CStyle*/true,
2270                                OpRange, msg, Kind);
2271       if (SrcExpr.isInvalid())
2272         return;
2273     }
2274   }
2275
2276   if (Self.getLangOpts().allowsNonTrivialObjCLifetimeQualifiers() &&
2277       tcr == TC_Success)
2278     checkObjCConversion(CCK);
2279
2280   if (tcr != TC_Success && msg != 0) {
2281     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
2282       DeclAccessPair Found;
2283       FunctionDecl *Fn = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(),
2284                                 DestType,
2285                                 /*Complain*/ true,
2286                                 Found);
2287       if (Fn) {
2288         // If DestType is a function type (not to be confused with the function
2289         // pointer type), it will be possible to resolve the function address,
2290         // but the type cast should be considered as failure.
2291         OverloadExpr *OE = OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression;
2292         Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cstyle_cast_overload)
2293           << OE->getName() << DestType << OpRange
2294           << OE->getQualifierLoc().getSourceRange();
2295         Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
2296       }
2297     } else {
2298       diagnoseBadCast(Self, msg, (FunctionalStyle ? CT_Functional : CT_CStyle),
2299                       OpRange, SrcExpr.get(), DestType, ListInitialization);
2300     }
2301   } else if (Kind == CK_BitCast) {
2302     checkCastAlign();
2303   }
2304
2305   // Clear out SrcExpr if there was a fatal error.
2306   if (tcr != TC_Success)
2307     SrcExpr = ExprError();
2308 }
2309
2310 /// DiagnoseBadFunctionCast - Warn whenever a function call is cast to a 
2311 ///  non-matching type. Such as enum function call to int, int call to
2312 /// pointer; etc. Cast to 'void' is an exception.
2313 static void DiagnoseBadFunctionCast(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
2314                                   QualType DestType) {
2315   if (Self.Diags.isIgnored(diag::warn_bad_function_cast,
2316                            SrcExpr.get()->getExprLoc()))
2317     return;
2318   
2319   if (!isa<CallExpr>(SrcExpr.get()))
2320     return;
2321   
2322   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
2323   if (DestType.getUnqualifiedType()->isVoidType())
2324     return;
2325   if ((SrcType->isAnyPointerType() || SrcType->isBlockPointerType())
2326       && (DestType->isAnyPointerType() || DestType->isBlockPointerType()))
2327     return;
2328   if (SrcType->isIntegerType() && DestType->isIntegerType() &&
2329       (SrcType->isBooleanType() == DestType->isBooleanType()) &&
2330       (SrcType->isEnumeralType() == DestType->isEnumeralType()))
2331     return;
2332   if (SrcType->isRealFloatingType() && DestType->isRealFloatingType())
2333     return;
2334   if (SrcType->isEnumeralType() && DestType->isEnumeralType())
2335     return;
2336   if (SrcType->isComplexType() && DestType->isComplexType())
2337     return;
2338   if (SrcType->isComplexIntegerType() && DestType->isComplexIntegerType())
2339     return;
2340   
2341   Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2342             diag::warn_bad_function_cast)
2343             << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2344 }
2345
2346 /// Check the semantics of a C-style cast operation, in C.
2347 void CastOperation::CheckCStyleCast() {
2348   assert(!Self.getLangOpts().CPlusPlus);
2349
2350   // C-style casts can resolve __unknown_any types.
2351   if (claimPlaceholder(BuiltinType::UnknownAny)) {
2352     SrcExpr = Self.checkUnknownAnyCast(DestRange, DestType,
2353                                        SrcExpr.get(), Kind,
2354                                        ValueKind, BasePath);
2355     return;
2356   }
2357
2358   // C99 6.5.4p2: the cast type needs to be void or scalar and the expression
2359   // type needs to be scalar.
2360   if (DestType->isVoidType()) {
2361     // We don't necessarily do lvalue-to-rvalue conversions on this.
2362     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
2363     if (SrcExpr.isInvalid())
2364       return;
2365
2366     // Cast to void allows any expr type.
2367     Kind = CK_ToVoid;
2368     return;
2369   }
2370
2371   // Overloads are allowed with C extensions, so we need to support them.
2372   if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
2373     DeclAccessPair DAP;
2374     if (FunctionDecl *FD = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(
2375             SrcExpr.get(), DestType, /*Complain=*/true, DAP))
2376       SrcExpr = Self.FixOverloadedFunctionReference(SrcExpr.get(), DAP, FD);
2377     else
2378       return;
2379     assert(SrcExpr.isUsable());
2380   }
2381   SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
2382   if (SrcExpr.isInvalid())
2383     return;
2384   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
2385
2386   assert(!SrcType->isPlaceholderType());
2387
2388   // OpenCL v1 s6.5: Casting a pointer to address space A to a pointer to
2389   // address space B is illegal.
2390   if (Self.getLangOpts().OpenCL && DestType->isPointerType() &&
2391       SrcType->isPointerType()) {
2392     const PointerType *DestPtr = DestType->getAs<PointerType>();
2393     if (!DestPtr->isAddressSpaceOverlapping(*SrcType->getAs<PointerType>())) {
2394       Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2395                 diag::err_typecheck_incompatible_address_space)
2396           << SrcType << DestType << Sema::AA_Casting
2397           << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2398       SrcExpr = ExprError();
2399       return;
2400     }
2401   }
2402
2403   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType,
2404                                diag::err_typecheck_cast_to_incomplete)) {
2405     SrcExpr = ExprError();
2406     return;
2407   }
2408
2409   if (!DestType->isScalarType() && !DestType->isVectorType()) {
2410     const RecordType *DestRecordTy = DestType->getAs<RecordType>();
2411
2412     if (DestRecordTy && Self.Context.hasSameUnqualifiedType(DestType, SrcType)){
2413       // GCC struct/union extension: allow cast to self.
2414       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_typecheck_cast_nonscalar)
2415         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2416       Kind = CK_NoOp;
2417       return;
2418     }
2419
2420     // GCC's cast to union extension.
2421     if (DestRecordTy && DestRecordTy->getDecl()->isUnion()) {
2422       RecordDecl *RD = DestRecordTy->getDecl();
2423       RecordDecl::field_iterator Field, FieldEnd;
2424       for (Field = RD->field_begin(), FieldEnd = RD->field_end();
2425            Field != FieldEnd; ++Field) {
2426         if (Self.Context.hasSameUnqualifiedType(Field->getType(), SrcType) &&
2427             !Field->isUnnamedBitfield()) {
2428           Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_typecheck_cast_to_union)
2429             << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2430           break;
2431         }
2432       }
2433       if (Field == FieldEnd) {
2434         Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_typecheck_cast_to_union_no_type)
2435           << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2436         SrcExpr = ExprError();
2437         return;
2438       }
2439       Kind = CK_ToUnion;
2440       return;
2441     }
2442
2443     // OpenCL v2.0 s6.13.10 - Allow casts from '0' to event_t type.
2444     if (Self.getLangOpts().OpenCL && DestType->isEventT()) {
2445       llvm::APSInt CastInt;
2446       if (SrcExpr.get()->EvaluateAsInt(CastInt, Self.Context)) {
2447         if (0 == CastInt) {
2448           Kind = CK_ZeroToOCLEvent;
2449           return;
2450         }
2451         Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2452                   diag::err_opencl_cast_non_zero_to_event_t)
2453                   << CastInt.toString(10) << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2454         SrcExpr = ExprError();
2455         return;
2456       }
2457     }
2458
2459     // Reject any other conversions to non-scalar types.
2460     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_typecheck_cond_expect_scalar)
2461       << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2462     SrcExpr = ExprError();
2463     return;
2464   }
2465
2466   // The type we're casting to is known to be a scalar or vector.
2467
2468   // Require the operand to be a scalar or vector.
2469   if (!SrcType->isScalarType() && !SrcType->isVectorType()) {
2470     Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2471               diag::err_typecheck_expect_scalar_operand)
2472       << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2473     SrcExpr = ExprError();
2474     return;
2475   }
2476
2477   if (DestType->isExtVectorType()) {
2478     SrcExpr = Self.CheckExtVectorCast(OpRange, DestType, SrcExpr.get(), Kind);
2479     return;
2480   }
2481
2482   if (const VectorType *DestVecTy = DestType->getAs<VectorType>()) {
2483     if (DestVecTy->getVectorKind() == VectorType::AltiVecVector &&
2484           (SrcType->isIntegerType() || SrcType->isFloatingType())) {
2485       Kind = CK_VectorSplat;
2486       SrcExpr = Self.prepareVectorSplat(DestType, SrcExpr.get());
2487     } else if (Self.CheckVectorCast(OpRange, DestType, SrcType, Kind)) {
2488       SrcExpr = ExprError();
2489     }
2490     return;
2491   }
2492
2493   if (SrcType->isVectorType()) {
2494     if (Self.CheckVectorCast(OpRange, SrcType, DestType, Kind))
2495       SrcExpr = ExprError();
2496     return;
2497   }
2498
2499   // The source and target types are both scalars, i.e.
2500   //   - arithmetic types (fundamental, enum, and complex)
2501   //   - all kinds of pointers
2502   // Note that member pointers were filtered out with C++, above.
2503
2504   if (isa<ObjCSelectorExpr>(SrcExpr.get())) {
2505     Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(), diag::err_cast_selector_expr);
2506     SrcExpr = ExprError();
2507     return;
2508   }
2509
2510   // If either type is a pointer, the other type has to be either an
2511   // integer or a pointer.
2512   if (!DestType->isArithmeticType()) {
2513     if (!SrcType->isIntegralType(Self.Context) && SrcType->isArithmeticType()) {
2514       Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2515                 diag::err_cast_pointer_from_non_pointer_int)
2516         << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2517       SrcExpr = ExprError();
2518       return;
2519     }
2520     checkIntToPointerCast(/* CStyle */ true, OpRange.getBegin(), SrcExpr.get(),
2521                           DestType, Self);
2522   } else if (!SrcType->isArithmeticType()) {
2523     if (!DestType->isIntegralType(Self.Context) &&
2524         DestType->isArithmeticType()) {
2525       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2526            diag::err_cast_pointer_to_non_pointer_int)
2527         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2528       SrcExpr = ExprError();
2529       return;
2530     }
2531   }
2532
2533   if (Self.getLangOpts().OpenCL &&
2534       !Self.getOpenCLOptions().isEnabled("cl_khr_fp16")) {
2535     if (DestType->isHalfType()) {
2536       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::err_opencl_cast_to_half)
2537         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2538       SrcExpr = ExprError();
2539       return;
2540     }
2541   }
2542
2543   // ARC imposes extra restrictions on casts.
2544   if (Self.getLangOpts().allowsNonTrivialObjCLifetimeQualifiers()) {
2545     checkObjCConversion(Sema::CCK_CStyleCast);
2546     if (SrcExpr.isInvalid())
2547       return;
2548
2549     const PointerType *CastPtr = DestType->getAs<PointerType>();
2550     if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount && CastPtr) {
2551       if (const PointerType *ExprPtr = SrcType->getAs<PointerType>()) {
2552         Qualifiers CastQuals = CastPtr->getPointeeType().getQualifiers();
2553         Qualifiers ExprQuals = ExprPtr->getPointeeType().getQualifiers();
2554         if (CastPtr->getPointeeType()->isObjCLifetimeType() && 
2555             ExprPtr->getPointeeType()->isObjCLifetimeType() &&
2556             !CastQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(ExprQuals)) {
2557           Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), 
2558                     diag::err_typecheck_incompatible_ownership)
2559             << SrcType << DestType << Sema::AA_Casting
2560             << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2561           return;
2562         }
2563       }
2564     } 
2565     else if (!Self.CheckObjCARCUnavailableWeakConversion(DestType, SrcType)) {
2566       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), 
2567                 diag::err_arc_convesion_of_weak_unavailable)
2568         << 1 << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2569       SrcExpr = ExprError();
2570       return;
2571     }
2572   }
2573   
2574   DiagnoseCastOfObjCSEL(Self, SrcExpr, DestType);
2575   DiagnoseCallingConvCast(Self, SrcExpr, DestType, OpRange);
2576   DiagnoseBadFunctionCast(Self, SrcExpr, DestType);
2577   Kind = Self.PrepareScalarCast(SrcExpr, DestType);
2578   if (SrcExpr.isInvalid())
2579     return;
2580
2581   if (Kind == CK_BitCast)
2582     checkCastAlign();
2583
2584   // -Wcast-qual
2585   QualType TheOffendingSrcType, TheOffendingDestType;
2586   Qualifiers CastAwayQualifiers;
2587   if (SrcType->isAnyPointerType() && DestType->isAnyPointerType() &&
2588       CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, true, false,
2589                          &TheOffendingSrcType, &TheOffendingDestType,
2590                          &CastAwayQualifiers)) {
2591     int qualifiers = -1;
2592     if (CastAwayQualifiers.hasConst() && CastAwayQualifiers.hasVolatile()) {
2593       qualifiers = 0;
2594     } else if (CastAwayQualifiers.hasConst()) {
2595       qualifiers = 1;
2596     } else if (CastAwayQualifiers.hasVolatile()) {
2597       qualifiers = 2;
2598     }
2599     // This is a variant of int **x; const int **y = (const int **)x;
2600     if (qualifiers == -1)
2601       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::warn_cast_qual2) <<
2602         SrcType << DestType;
2603     else
2604       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::warn_cast_qual) <<
2605         TheOffendingSrcType << TheOffendingDestType << qualifiers;
2606   }
2607 }
2608
2609 ExprResult Sema::BuildCStyleCastExpr(SourceLocation LPLoc,
2610                                      TypeSourceInfo *CastTypeInfo,
2611                                      SourceLocation RPLoc,
2612                                      Expr *CastExpr) {
2613   CastOperation Op(*this, CastTypeInfo->getType(), CastExpr);  
2614   Op.DestRange = CastTypeInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2615   Op.OpRange = SourceRange(LPLoc, CastExpr->getLocEnd());
2616
2617   if (getLangOpts().CPlusPlus) {
2618     Op.CheckCXXCStyleCast(/*FunctionalStyle=*/ false,
2619                           isa<InitListExpr>(CastExpr));
2620   } else {
2621     Op.CheckCStyleCast();
2622   }
2623
2624   if (Op.SrcExpr.isInvalid())
2625     return ExprError();
2626
2627   return Op.complete(CStyleCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
2628                               Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
2629                               &Op.BasePath, CastTypeInfo, LPLoc, RPLoc));
2630 }
2631
2632 ExprResult Sema::BuildCXXFunctionalCastExpr(TypeSourceInfo *CastTypeInfo,
2633                                             QualType Type,
2634                                             SourceLocation LPLoc,
2635                                             Expr *CastExpr,
2636                                             SourceLocation RPLoc) {
2637   assert(LPLoc.isValid() && "List-initialization shouldn't get here.");
2638   CastOperation Op(*this, Type, CastExpr);
2639   Op.DestRange = CastTypeInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2640   Op.OpRange = SourceRange(Op.DestRange.getBegin(), CastExpr->getLocEnd());
2641
2642   Op.CheckCXXCStyleCast(/*FunctionalStyle=*/true, /*ListInit=*/false);
2643   if (Op.SrcExpr.isInvalid())
2644     return ExprError();
2645
2646   auto *SubExpr = Op.SrcExpr.get();
2647   if (auto *BindExpr = dyn_cast<CXXBindTemporaryExpr>(SubExpr))
2648     SubExpr = BindExpr->getSubExpr();
2649   if (auto *ConstructExpr = dyn_cast<CXXConstructExpr>(SubExpr))
2650     ConstructExpr->setParenOrBraceRange(SourceRange(LPLoc, RPLoc));
2651
2652   return Op.complete(CXXFunctionalCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
2653                          Op.ValueKind, CastTypeInfo, Op.Kind,
2654                          Op.SrcExpr.get(), &Op.BasePath, LPLoc, RPLoc));
2655 }