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

   1 //===--- SemaCast.cpp - Semantic Analysis for Casts -----------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //  This file implements semantic analysis for cast expressions, including
  11 //  1) C-style casts like '(int) x'
  12 //  2) C++ functional casts like 'int(x)'
  13 //  3) C++ named casts like 'static_cast<int>(x)'
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  18 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  19 #include "clang/AST/CXXInheritance.h"
  20 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  21 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
  22 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  23 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
  24 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  25 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  27 #include <set>
  28 using namespace clang;
  29
  30
  31
  32 enum TryCastResult {
  33   TC_NotApplicable, ///< The cast method is not applicable.
  34   TC_Success,       ///< The cast method is appropriate and successful.
  35   TC_Failed         ///< The cast method is appropriate, but failed. A
  36                     ///< diagnostic has been emitted.
  37 };
  38
  39 enum CastType {
  40   CT_Const,       ///< const_cast
  41   CT_Static,      ///< static_cast
  42   CT_Reinterpret, ///< reinterpret_cast
  43   CT_Dynamic,     ///< dynamic_cast
  44   CT_CStyle,      ///< (Type)expr
  45   CT_Functional   ///< Type(expr)
  46 };
  47
  48 namespace {
  49   struct CastOperation {
  50     CastOperation(Sema &S, QualType destType, ExprResult src)
  51       : Self(S), SrcExpr(src), DestType(destType),
  52         ResultType(destType.getNonLValueExprType(S.Context)),
  53         ValueKind(Expr::getValueKindForType(destType)),
  54         Kind(CK_Dependent), IsARCUnbridgedCast(false) {
  55
  56       if (const BuiltinType *placeholder =
  57             src.get()->getType()->getAsPlaceholderType()) {
  58         PlaceholderKind = placeholder->getKind();
  59       } else {
  60         PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
  61       }
  62     }
  63
  64     Sema &Self;
  65     ExprResult SrcExpr;
  66     QualType DestType;
  67     QualType ResultType;
  68     ExprValueKind ValueKind;
  69     CastKind Kind;
  70     BuiltinType::Kind PlaceholderKind;
  71     CXXCastPath BasePath;
  72     bool IsARCUnbridgedCast;
  73
  74     SourceRange OpRange;
  75     SourceRange DestRange;
  76
  77     // Top-level semantics-checking routines.
  78     void CheckConstCast();
  79     void CheckReinterpretCast();
  80     void CheckStaticCast();
  81     void CheckDynamicCast();
  82     void CheckCXXCStyleCast(bool FunctionalCast, bool ListInitialization);
  83     void CheckCStyleCast();
  84
  85     /// Complete an apparently-successful cast operation that yields
  86     /// the given expression.
  87     ExprResult complete(CastExpr *castExpr) {
  88       // If this is an unbridged cast, wrap the result in an implicit
  89       // cast that yields the unbridged-cast placeholder type.
  90       if (IsARCUnbridgedCast) {
  91         castExpr = ImplicitCastExpr::Create(Self.Context,
  92                                             Self.Context.ARCUnbridgedCastTy,
  93                                             CK_Dependent, castExpr, nullptr,
  94                                             castExpr->getValueKind());
  95       }
  96       return castExpr;
  97     }
  98
  99     // Internal convenience methods.
 100
 101     /// Try to handle the given placeholder expression kind.  Return
 102     /// true if the source expression has the appropriate placeholder
 103     /// kind.  A placeholder can only be claimed once.
 104     bool claimPlaceholder(BuiltinType::Kind K) {
 105       if (PlaceholderKind != K) return false;
 106
 107       PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
 108       return true;
 109     }
 110
 111     bool isPlaceholder() const {
 112       return PlaceholderKind != 0;
 113     }
 114     bool isPlaceholder(BuiltinType::Kind K) const {
 115       return PlaceholderKind == K;
 116     }
 117
 118     void checkCastAlign() {
 119       Self.CheckCastAlign(SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
 120     }
 121
 122     void checkObjCARCConversion(Sema::CheckedConversionKind CCK) {
 123       assert(Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
 124
 125       Expr *src = SrcExpr.get();
 126       if (Self.CheckObjCARCConversion(OpRange, DestType, src, CCK) ==
 127             Sema::ACR_unbridged)
 128         IsARCUnbridgedCast = true;
 129       SrcExpr = src;
 130     }
 131
 132     /// Check for and handle non-overload placeholder expressions.
 133     void checkNonOverloadPlaceholders() {
 134       if (!isPlaceholder() || isPlaceholder(BuiltinType::Overload))
 135         return;
 136
 137       SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
 138       if (SrcExpr.isInvalid())
 139         return;
 140       PlaceholderKind = (BuiltinType::Kind) 0;
 141     }
 142   };
 143 }
 144
 145 // The Try functions attempt a specific way of casting. If they succeed, they
 146 // return TC_Success. If their way of casting is not appropriate for the given
 147 // arguments, they return TC_NotApplicable and *may* set diag to a diagnostic
 148 // to emit if no other way succeeds. If their way of casting is appropriate but
 149 // fails, they return TC_Failed and *must* set diag; they can set it to 0 if
 150 // they emit a specialized diagnostic.
 151 // All diagnostics returned by these functions must expect the same three
 152 // arguments:
 153 // %0: Cast Type (a value from the CastType enumeration)
 154 // %1: Source Type
 155 // %2: Destination Type
 156 static TryCastResult TryLValueToRValueCast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
 157                                            QualType DestType, bool CStyle,
 158                                            CastKind &Kind,
 159                                            CXXCastPath &BasePath,
 160                                            unsigned &msg);
 161 static TryCastResult TryStaticReferenceDowncast(Sema &Self, Expr *SrcExpr,
 162                                                QualType DestType, bool CStyle,
 163                                                const SourceRange &OpRange,
 164                                                unsigned &msg,
 165                                                CastKind &Kind,
 166                                                CXXCastPath &BasePath);
 167 static TryCastResult TryStaticPointerDowncast(Sema &Self, QualType SrcType,
 168                                               QualType DestType, bool CStyle,
 169                                               const SourceRange &OpRange,
 170                                               unsigned &msg,
 171                                               CastKind &Kind,
 172                                               CXXCastPath &BasePath);
 173 static TryCastResult TryStaticDowncast(Sema &Self, CanQualType SrcType,
 174                                        CanQualType DestType, bool CStyle,
 175                                        const SourceRange &OpRange,
 176                                        QualType OrigSrcType,
 177                                        QualType OrigDestType, unsigned &msg,
 178                                        CastKind &Kind,
 179                                        CXXCastPath &BasePath);
 180 static TryCastResult TryStaticMemberPointerUpcast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 181                                                QualType SrcType,
 182                                                QualType DestType,bool CStyle,
 183                                                const SourceRange &OpRange,
 184                                                unsigned &msg,
 185                                                CastKind &Kind,
 186                                                CXXCastPath &BasePath);
 187
 188 static TryCastResult TryStaticImplicitCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 189                                            QualType DestType,
 190                                            Sema::CheckedConversionKind CCK,
 191                                            const SourceRange &OpRange,
 192                                            unsigned &msg, CastKind &Kind,
 193                                            bool ListInitialization);
 194 static TryCastResult TryStaticCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 195                                    QualType DestType,
 196                                    Sema::CheckedConversionKind CCK,
 197                                    const SourceRange &OpRange,
 198                                    unsigned &msg, CastKind &Kind,
 199                                    CXXCastPath &BasePath,
 200                                    bool ListInitialization);
 201 static TryCastResult TryConstCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 202                                   QualType DestType, bool CStyle,
 203                                   unsigned &msg);
 204 static TryCastResult TryReinterpretCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 205                                         QualType DestType, bool CStyle,
 206                                         const SourceRange &OpRange,
 207                                         unsigned &msg,
 208                                         CastKind &Kind);
 209
 210
 211 /// ActOnCXXNamedCast - Parse {dynamic,static,reinterpret,const}_cast's.
 212 ExprResult
 213 Sema::ActOnCXXNamedCast(SourceLocation OpLoc, tok::TokenKind Kind,
 214                         SourceLocation LAngleBracketLoc, Declarator &D,
 215                         SourceLocation RAngleBracketLoc,
 216                         SourceLocation LParenLoc, Expr *E,
 217                         SourceLocation RParenLoc) {
 218
 219   assert(!D.isInvalidType());
 220
 221   TypeSourceInfo *TInfo = GetTypeForDeclaratorCast(D, E->getType());
 222   if (D.isInvalidType())
 223     return ExprError();
 224
 225   if (getLangOpts().CPlusPlus) {
 226     // Check that there are no default arguments (C++ only).
 227     CheckExtraCXXDefaultArguments(D);
 228   }
 229
 230   return BuildCXXNamedCast(OpLoc, Kind, TInfo, E,
 231                            SourceRange(LAngleBracketLoc, RAngleBracketLoc),
 232                            SourceRange(LParenLoc, RParenLoc));
 233 }
 234
 235 ExprResult
 236 Sema::BuildCXXNamedCast(SourceLocation OpLoc, tok::TokenKind Kind,
 237                         TypeSourceInfo *DestTInfo, Expr *E,
 238                         SourceRange AngleBrackets, SourceRange Parens) {
 239   ExprResult Ex = E;
 240   QualType DestType = DestTInfo->getType();
 241
 242   // If the type is dependent, we won't do the semantic analysis now.
 243   bool TypeDependent =
 244       DestType->isDependentType() || Ex.get()->isTypeDependent();
 245
 246   CastOperation Op(*this, DestType, E);
 247   Op.OpRange = SourceRange(OpLoc, Parens.getEnd());
 248   Op.DestRange = AngleBrackets;
 249
 250   switch (Kind) {
 251   default: llvm_unreachable("Unknown C++ cast!");
 252
 253   case tok::kw_const_cast:
 254     if (!TypeDependent) {
 255       Op.CheckConstCast();
 256       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 257         return ExprError();
 258     }
 259     return Op.complete(CXXConstCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 260                                   Op.ValueKind, Op.SrcExpr.get(), DestTInfo,
 261                                                 OpLoc, Parens.getEnd(),
 262                                                 AngleBrackets));
 263
 264   case tok::kw_dynamic_cast: {
 265     if (!TypeDependent) {
 266       Op.CheckDynamicCast();
 267       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 268         return ExprError();
 269     }
 270     return Op.complete(CXXDynamicCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 271                                     Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
 272                                                   &Op.BasePath, DestTInfo,
 273                                                   OpLoc, Parens.getEnd(),
 274                                                   AngleBrackets));
 275   }
 276   case tok::kw_reinterpret_cast: {
 277     if (!TypeDependent) {
 278       Op.CheckReinterpretCast();
 279       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 280         return ExprError();
 281     }
 282     return Op.complete(CXXReinterpretCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 283                                     Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
 284                                                       nullptr, DestTInfo, OpLoc,
 285                                                       Parens.getEnd(),
 286                                                       AngleBrackets));
 287   }
 288   case tok::kw_static_cast: {
 289     if (!TypeDependent) {
 290       Op.CheckStaticCast();
 291       if (Op.SrcExpr.isInvalid())
 292         return ExprError();
 293     }
 294
 295     return Op.complete(CXXStaticCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
 296                                    Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
 297                                                  &Op.BasePath, DestTInfo,
 298                                                  OpLoc, Parens.getEnd(),
 299                                                  AngleBrackets));
 300   }
 301   }
 302 }
 303
 304 /// Try to diagnose a failed overloaded cast.  Returns true if
 305 /// diagnostics were emitted.
 306 static bool tryDiagnoseOverloadedCast(Sema &S, CastType CT,
 307                                       SourceRange range, Expr *src,
 308                                       QualType destType,
 309                                       bool listInitialization) {
 310   switch (CT) {
 311   // These cast kinds don't consider user-defined conversions.
 312   case CT_Const:
 313   case CT_Reinterpret:
 314   case CT_Dynamic:
 315     return false;
 316
 317   // These do.
 318   case CT_Static:
 319   case CT_CStyle:
 320   case CT_Functional:
 321     break;
 322   }
 323
 324   QualType srcType = src->getType();
 325   if (!destType->isRecordType() && !srcType->isRecordType())
 326     return false;
 327
 328   InitializedEntity entity = InitializedEntity::InitializeTemporary(destType);
 329   InitializationKind initKind
 330     = (CT == CT_CStyle)? InitializationKind::CreateCStyleCast(range.getBegin(),
 331                                                       range, listInitialization)
 332     : (CT == CT_Functional)? InitializationKind::CreateFunctionalCast(range,
 333                                                              listInitialization)
 334     : InitializationKind::CreateCast(/*type range?*/ range);
 335   InitializationSequence sequence(S, entity, initKind, src);
 336
 337   assert(sequence.Failed() && "initialization succeeded on second try?");
 338   switch (sequence.getFailureKind()) {
 339   default: return false;
 340
 341   case InitializationSequence::FK_ConstructorOverloadFailed:
 342   case InitializationSequence::FK_UserConversionOverloadFailed:
 343     break;
 344   }
 345
 346   OverloadCandidateSet &candidates = sequence.getFailedCandidateSet();
 347
 348   unsigned msg = 0;
 349   OverloadCandidateDisplayKind howManyCandidates = OCD_AllCandidates;
 350
 351   switch (sequence.getFailedOverloadResult()) {
 352   case OR_Success: llvm_unreachable("successful failed overload");
 353   case OR_No_Viable_Function:
 354     if (candidates.empty())
 355       msg = diag::err_ovl_no_conversion_in_cast;
 356     else
 357       msg = diag::err_ovl_no_viable_conversion_in_cast;
 358     howManyCandidates = OCD_AllCandidates;
 359     break;
 360
 361   case OR_Ambiguous:
 362     msg = diag::err_ovl_ambiguous_conversion_in_cast;
 363     howManyCandidates = OCD_ViableCandidates;
 364     break;
 365
 366   case OR_Deleted:
 367     msg = diag::err_ovl_deleted_conversion_in_cast;
 368     howManyCandidates = OCD_ViableCandidates;
 369     break;
 370   }
 371
 372   S.Diag(range.getBegin(), msg)
 373     << CT << srcType << destType
 374     << range << src->getSourceRange();
 375
 376   candidates.NoteCandidates(S, howManyCandidates, src);
 377
 378   return true;
 379 }
 380
 381 /// Diagnose a failed cast.
 382 static void diagnoseBadCast(Sema &S, unsigned msg, CastType castType,
 383                             SourceRange opRange, Expr *src, QualType destType,
 384                             bool listInitialization) {
 385   if (msg == diag::err_bad_cxx_cast_generic &&
 386       tryDiagnoseOverloadedCast(S, castType, opRange, src, destType,
 387                                 listInitialization))
 388     return;
 389
 390   S.Diag(opRange.getBegin(), msg) << castType
 391     << src->getType() << destType << opRange << src->getSourceRange();
 392
 393   // Detect if both types are (ptr to) class, and note any incompleteness.
 394   int DifferentPtrness = 0;
 395   QualType From = destType;
 396   if (auto Ptr = From->getAs<PointerType>()) {
 397     From = Ptr->getPointeeType();
 398     DifferentPtrness++;
 399   }
 400   QualType To = src->getType();
 401   if (auto Ptr = To->getAs<PointerType>()) {
 402     To = Ptr->getPointeeType();
 403     DifferentPtrness--;
 404   }
 405   if (!DifferentPtrness) {
 406     auto RecFrom = From->getAs<RecordType>();
 407     auto RecTo = To->getAs<RecordType>();
 408     if (RecFrom && RecTo) {
 409       auto DeclFrom = RecFrom->getAsCXXRecordDecl();
 410       if (!DeclFrom->isCompleteDefinition())
 411         S.Diag(DeclFrom->getLocation(), diag::note_type_incomplete)
 412           << DeclFrom->getDeclName();
 413       auto DeclTo = RecTo->getAsCXXRecordDecl();
 414       if (!DeclTo->isCompleteDefinition())
 415         S.Diag(DeclTo->getLocation(), diag::note_type_incomplete)
 416           << DeclTo->getDeclName();
 417     }
 418   }
 419 }
 420
 421 /// UnwrapDissimilarPointerTypes - Like Sema::UnwrapSimilarPointerTypes,
 422 /// this removes one level of indirection from both types, provided that they're
 423 /// the same kind of pointer (plain or to-member). Unlike the Sema function,
 424 /// this one doesn't care if the two pointers-to-member don't point into the
 425 /// same class. This is because CastsAwayConstness doesn't care.
 426 static bool UnwrapDissimilarPointerTypes(QualType& T1, QualType& T2) {
 427   const PointerType *T1PtrType = T1->getAs<PointerType>(),
 428                     *T2PtrType = T2->getAs<PointerType>();
 429   if (T1PtrType && T2PtrType) {
 430     T1 = T1PtrType->getPointeeType();
 431     T2 = T2PtrType->getPointeeType();
 432     return true;
 433   }
 434   const ObjCObjectPointerType *T1ObjCPtrType =
 435                                             T1->getAs<ObjCObjectPointerType>(),
 436                               *T2ObjCPtrType =
 437                                             T2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
 438   if (T1ObjCPtrType) {
 439     if (T2ObjCPtrType) {
 440       T1 = T1ObjCPtrType->getPointeeType();
 441       T2 = T2ObjCPtrType->getPointeeType();
 442       return true;
 443     }
 444     else if (T2PtrType) {
 445       T1 = T1ObjCPtrType->getPointeeType();
 446       T2 = T2PtrType->getPointeeType();
 447       return true;
 448     }
 449   }
 450   else if (T2ObjCPtrType) {
 451     if (T1PtrType) {
 452       T2 = T2ObjCPtrType->getPointeeType();
 453       T1 = T1PtrType->getPointeeType();
 454       return true;
 455     }
 456   }
 457
 458   const MemberPointerType *T1MPType = T1->getAs<MemberPointerType>(),
 459                           *T2MPType = T2->getAs<MemberPointerType>();
 460   if (T1MPType && T2MPType) {
 461     T1 = T1MPType->getPointeeType();
 462     T2 = T2MPType->getPointeeType();
 463     return true;
 464   }
 465
 466   const BlockPointerType *T1BPType = T1->getAs<BlockPointerType>(),
 467                          *T2BPType = T2->getAs<BlockPointerType>();
 468   if (T1BPType && T2BPType) {
 469     T1 = T1BPType->getPointeeType();
 470     T2 = T2BPType->getPointeeType();
 471     return true;
 472   }
 473
 474   return false;
 475 }
 476
 477 /// CastsAwayConstness - Check if the pointer conversion from SrcType to
 478 /// DestType casts away constness as defined in C++ 5.2.11p8ff. This is used by
 479 /// the cast checkers.  Both arguments must denote pointer (possibly to member)
 480 /// types.
 481 ///
 482 /// \param CheckCVR Whether to check for const/volatile/restrict qualifiers.
 483 ///
 484 /// \param CheckObjCLifetime Whether to check Objective-C lifetime qualifiers.
 485 static bool
 486 CastsAwayConstness(Sema &Self, QualType SrcType, QualType DestType,
 487                    bool CheckCVR, bool CheckObjCLifetime,
 488                    QualType *TheOffendingSrcType = nullptr,
 489                    QualType *TheOffendingDestType = nullptr,
 490                    Qualifiers *CastAwayQualifiers = nullptr) {
 491   // If the only checking we care about is for Objective-C lifetime qualifiers,
 492   // and we're not in ARC mode, there's nothing to check.
 493   if (!CheckCVR && CheckObjCLifetime &&
 494       !Self.Context.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
 495     return false;
 496
 497   // Casting away constness is defined in C++ 5.2.11p8 with reference to
 498   // C++ 4.4. We piggyback on Sema::IsQualificationConversion for this, since
 499   // the rules are non-trivial. So first we construct Tcv *...cv* as described
 500   // in C++ 5.2.11p8.
 501   assert((SrcType->isAnyPointerType() || SrcType->isMemberPointerType() ||
 502           SrcType->isBlockPointerType()) &&
 503          "Source type is not pointer or pointer to member.");
 504   assert((DestType->isAnyPointerType() || DestType->isMemberPointerType() ||
 505           DestType->isBlockPointerType()) &&
 506          "Destination type is not pointer or pointer to member.");
 507
 508   QualType UnwrappedSrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType),
 509            UnwrappedDestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
 510   SmallVector<Qualifiers, 8> cv1, cv2;
 511
 512   // Find the qualifiers. We only care about cvr-qualifiers for the
 513   // purpose of this check, because other qualifiers (address spaces,
 514   // Objective-C GC, etc.) are part of the type's identity.
 515   QualType PrevUnwrappedSrcType = UnwrappedSrcType;
 516   QualType PrevUnwrappedDestType = UnwrappedDestType;
 517   while (UnwrapDissimilarPointerTypes(UnwrappedSrcType, UnwrappedDestType)) {
 518     // Determine the relevant qualifiers at this level.
 519     Qualifiers SrcQuals, DestQuals;
 520     Self.Context.getUnqualifiedArrayType(UnwrappedSrcType, SrcQuals);
 521     Self.Context.getUnqualifiedArrayType(UnwrappedDestType, DestQuals);
 522
 523     Qualifiers RetainedSrcQuals, RetainedDestQuals;
 524     if (CheckCVR) {
 525       RetainedSrcQuals.setCVRQualifiers(SrcQuals.getCVRQualifiers());
 526       RetainedDestQuals.setCVRQualifiers(DestQuals.getCVRQualifiers());
 527
 528       if (RetainedSrcQuals != RetainedDestQuals && TheOffendingSrcType &&
 529           TheOffendingDestType && CastAwayQualifiers) {
 530         *TheOffendingSrcType = PrevUnwrappedSrcType;
 531         *TheOffendingDestType = PrevUnwrappedDestType;
 532         *CastAwayQualifiers = RetainedSrcQuals - RetainedDestQuals;
 533       }
 534     }
 535
 536     if (CheckObjCLifetime &&
 537         !DestQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(SrcQuals))
 538       return true;
 539
 540     cv1.push_back(RetainedSrcQuals);
 541     cv2.push_back(RetainedDestQuals);
 542
 543     PrevUnwrappedSrcType = UnwrappedSrcType;
 544     PrevUnwrappedDestType = UnwrappedDestType;
 545   }
 546   if (cv1.empty())
 547     return false;
 548
 549   // Construct void pointers with those qualifiers (in reverse order of
 550   // unwrapping, of course).
 551   QualType SrcConstruct = Self.Context.VoidTy;
 552   QualType DestConstruct = Self.Context.VoidTy;
 553   ASTContext &Context = Self.Context;
 554   for (SmallVectorImpl<Qualifiers>::reverse_iterator i1 = cv1.rbegin(),
 555                                                      i2 = cv2.rbegin();
 556        i1 != cv1.rend(); ++i1, ++i2) {
 557     SrcConstruct
 558       = Context.getPointerType(Context.getQualifiedType(SrcConstruct, *i1));
 559     DestConstruct
 560       = Context.getPointerType(Context.getQualifiedType(DestConstruct, *i2));
 561   }
 562
 563   // Test if they're compatible.
 564   bool ObjCLifetimeConversion;
 565   return SrcConstruct != DestConstruct &&
 566     !Self.IsQualificationConversion(SrcConstruct, DestConstruct, false,
 567                                     ObjCLifetimeConversion);
 568 }
 569
 570 /// CheckDynamicCast - Check that a dynamic_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
 571 /// Refer to C++ 5.2.7 for details. Dynamic casts are used mostly for runtime-
 572 /// checked downcasts in class hierarchies.
 573 void CastOperation::CheckDynamicCast() {
 574   if (ValueKind == VK_RValue)
 575     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 576   else if (isPlaceholder())
 577     SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
 578   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 579     return;
 580
 581   QualType OrigSrcType = SrcExpr.get()->getType();
 582   QualType DestType = Self.Context.getCanonicalType(this->DestType);
 583
 584   // C++ 5.2.7p1: T shall be a pointer or reference to a complete class type,
 585   //   or "pointer to cv void".
 586
 587   QualType DestPointee;
 588   const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
 589   const ReferenceType *DestReference = nullptr;
 590   if (DestPointer) {
 591     DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
 592   } else if ((DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>())) {
 593     DestPointee = DestReference->getPointeeType();
 594   } else {
 595     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ref_or_ptr)
 596       << this->DestType << DestRange;
 597     SrcExpr = ExprError();
 598     return;
 599   }
 600
 601   const RecordType *DestRecord = DestPointee->getAs<RecordType>();
 602   if (DestPointee->isVoidType()) {
 603     assert(DestPointer && "Reference to void is not possible");
 604   } else if (DestRecord) {
 605     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestPointee,
 606                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete,
 607                                  DestRange)) {
 608       SrcExpr = ExprError();
 609       return;
 610     }
 611   } else {
 612     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_class)
 613       << DestPointee.getUnqualifiedType() << DestRange;
 614     SrcExpr = ExprError();
 615     return;
 616   }
 617
 618   // C++0x 5.2.7p2: If T is a pointer type, v shall be an rvalue of a pointer to
 619   //   complete class type, [...]. If T is an lvalue reference type, v shall be
 620   //   an lvalue of a complete class type, [...]. If T is an rvalue reference
 621   //   type, v shall be an expression having a complete class type, [...]
 622   QualType SrcType = Self.Context.getCanonicalType(OrigSrcType);
 623   QualType SrcPointee;
 624   if (DestPointer) {
 625     if (const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>()) {
 626       SrcPointee = SrcPointer->getPointeeType();
 627     } else {
 628       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ptr)
 629         << OrigSrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
 630       SrcExpr = ExprError();
 631       return;
 632     }
 633   } else if (DestReference->isLValueReferenceType()) {
 634     if (!SrcExpr.get()->isLValue()) {
 635       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cxx_cast_rvalue)
 636         << CT_Dynamic << OrigSrcType << this->DestType << OpRange;
 637     }
 638     SrcPointee = SrcType;
 639   } else {
 640     // If we're dynamic_casting from a prvalue to an rvalue reference, we need
 641     // to materialize the prvalue before we bind the reference to it.
 642     if (SrcExpr.get()->isRValue())
 643       SrcExpr = new (Self.Context) MaterializeTemporaryExpr(
 644           SrcType, SrcExpr.get(), /*IsLValueReference*/false);
 645     SrcPointee = SrcType;
 646   }
 647
 648   const RecordType *SrcRecord = SrcPointee->getAs<RecordType>();
 649   if (SrcRecord) {
 650     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcPointee,
 651                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete,
 652                                  SrcExpr.get())) {
 653       SrcExpr = ExprError();
 654       return;
 655     }
 656   } else {
 657     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_class)
 658       << SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
 659     SrcExpr = ExprError();
 660     return;
 661   }
 662
 663   assert((DestPointer || DestReference) &&
 664     "Bad destination non-ptr/ref slipped through.");
 665   assert((DestRecord || DestPointee->isVoidType()) &&
 666     "Bad destination pointee slipped through.");
 667   assert(SrcRecord && "Bad source pointee slipped through.");
 668
 669   // C++ 5.2.7p1: The dynamic_cast operator shall not cast away constness.
 670   if (!DestPointee.isAtLeastAsQualifiedAs(SrcPointee)) {
 671     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away)
 672       << CT_Dynamic << OrigSrcType << this->DestType << OpRange;
 673     SrcExpr = ExprError();
 674     return;
 675   }
 676
 677   // C++ 5.2.7p3: If the type of v is the same as the required result type,
 678   //   [except for cv].
 679   if (DestRecord == SrcRecord) {
 680     Kind = CK_NoOp;
 681     return;
 682   }
 683
 684   // C++ 5.2.7p5
 685   // Upcasts are resolved statically.
 686   if (DestRecord && Self.IsDerivedFrom(SrcPointee, DestPointee)) {
 687     if (Self.CheckDerivedToBaseConversion(SrcPointee, DestPointee,
 688                                            OpRange.getBegin(), OpRange,
 689                                            &BasePath)) {
 690       SrcExpr = ExprError();
 691       return;
 692     }
 693
 694     Kind = CK_DerivedToBase;
 695     return;
 696   }
 697
 698   // C++ 5.2.7p6: Otherwise, v shall be [polymorphic].
 699   const RecordDecl *SrcDecl = SrcRecord->getDecl()->getDefinition();
 700   assert(SrcDecl && "Definition missing");
 701   if (!cast<CXXRecordDecl>(SrcDecl)->isPolymorphic()) {
 702     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_polymorphic)
 703       << SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
 704     SrcExpr = ExprError();
 705   }
 706
 707   // dynamic_cast is not available with -fno-rtti.
 708   // As an exception, dynamic_cast to void* is available because it doesn't
 709   // use RTTI.
 710   if (!Self.getLangOpts().RTTI && !DestPointee->isVoidType()) {
 711     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_no_dynamic_cast_with_fno_rtti);
 712     SrcExpr = ExprError();
 713     return;
 714   }
 715
 716   // Done. Everything else is run-time checks.
 717   Kind = CK_Dynamic;
 718 }
 719
 720 /// CheckConstCast - Check that a const_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
 721 /// Refer to C++ 5.2.11 for details. const_cast is typically used in code
 722 /// like this:
 723 /// const char *str = "literal";
 724 /// legacy_function(const_cast\<char*\>(str));
 725 void CastOperation::CheckConstCast() {
 726   if (ValueKind == VK_RValue)
 727     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 728   else if (isPlaceholder())
 729     SrcExpr = Self.CheckPlaceholderExpr(SrcExpr.get());
 730   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 731     return;
 732
 733   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
 734   if (TryConstCast(Self, SrcExpr, DestType, /*CStyle*/false, msg) != TC_Success
 735       && msg != 0) {
 736     Self.Diag(OpRange.getBegin(), msg) << CT_Const
 737       << SrcExpr.get()->getType() << DestType << OpRange;
 738     SrcExpr = ExprError();
 739   }
 740 }
 741
 742 /// Check that a reinterpret_cast\<DestType\>(SrcExpr) is not used as upcast
 743 /// or downcast between respective pointers or references.
 744 static void DiagnoseReinterpretUpDownCast(Sema &Self, const Expr *SrcExpr,
 745                                           QualType DestType,
 746                                           SourceRange OpRange) {
 747   QualType SrcType = SrcExpr->getType();
 748   // When casting from pointer or reference, get pointee type; use original
 749   // type otherwise.
 750   const CXXRecordDecl *SrcPointeeRD = SrcType->getPointeeCXXRecordDecl();
 751   const CXXRecordDecl *SrcRD =
 752     SrcPointeeRD ? SrcPointeeRD : SrcType->getAsCXXRecordDecl();
 753
 754   // Examining subobjects for records is only possible if the complete and
 755   // valid definition is available.  Also, template instantiation is not
 756   // allowed here.
 757   if (!SrcRD || !SrcRD->isCompleteDefinition() || SrcRD->isInvalidDecl())
 758     return;
 759
 760   const CXXRecordDecl *DestRD = DestType->getPointeeCXXRecordDecl();
 761
 762   if (!DestRD || !DestRD->isCompleteDefinition() || DestRD->isInvalidDecl())
 763     return;
 764
 765   enum {
 766     ReinterpretUpcast,
 767     ReinterpretDowncast
 768   } ReinterpretKind;
 769
 770   CXXBasePaths BasePaths;
 771
 772   if (SrcRD->isDerivedFrom(DestRD, BasePaths))
 773     ReinterpretKind = ReinterpretUpcast;
 774   else if (DestRD->isDerivedFrom(SrcRD, BasePaths))
 775     ReinterpretKind = ReinterpretDowncast;
 776   else
 777     return;
 778
 779   bool VirtualBase = true;
 780   bool NonZeroOffset = false;
 781   for (CXXBasePaths::const_paths_iterator I = BasePaths.begin(),
 782                                           E = BasePaths.end();
 783        I != E; ++I) {
 784     const CXXBasePath &Path = *I;
 785     CharUnits Offset = CharUnits::Zero();
 786     bool IsVirtual = false;
 787     for (CXXBasePath::const_iterator IElem = Path.begin(), EElem = Path.end();
 788          IElem != EElem; ++IElem) {
 789       IsVirtual = IElem->Base->isVirtual();
 790       if (IsVirtual)
 791         break;
 792       const CXXRecordDecl *BaseRD = IElem->Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
 793       assert(BaseRD && "Base type should be a valid unqualified class type");
 794       // Don't check if any base has invalid declaration or has no definition
 795       // since it has no layout info.
 796       const CXXRecordDecl *Class = IElem->Class,
 797                           *ClassDefinition = Class->getDefinition();
 798       if (Class->isInvalidDecl() || !ClassDefinition ||
 799           !ClassDefinition->isCompleteDefinition())
 800         return;
 801
 802       const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
 803           Self.Context.getASTRecordLayout(Class);
 804       Offset += DerivedLayout.getBaseClassOffset(BaseRD);
 805     }
 806     if (!IsVirtual) {
 807       // Don't warn if any path is a non-virtually derived base at offset zero.
 808       if (Offset.isZero())
 809         return;
 810       // Offset makes sense only for non-virtual bases.
 811       else
 812         NonZeroOffset = true;
 813     }
 814     VirtualBase = VirtualBase && IsVirtual;
 815   }
 816
 817   (void) NonZeroOffset; // Silence set but not used warning.
 818   assert((VirtualBase || NonZeroOffset) &&
 819          "Should have returned if has non-virtual base with zero offset");
 820
 821   QualType BaseType =
 822       ReinterpretKind == ReinterpretUpcast? DestType : SrcType;
 823   QualType DerivedType =
 824       ReinterpretKind == ReinterpretUpcast? SrcType : DestType;
 825
 826   SourceLocation BeginLoc = OpRange.getBegin();
 827   Self.Diag(BeginLoc, diag::warn_reinterpret_different_from_static)
 828     << DerivedType << BaseType << !VirtualBase << int(ReinterpretKind)
 829     << OpRange;
 830   Self.Diag(BeginLoc, diag::note_reinterpret_updowncast_use_static)
 831     << int(ReinterpretKind)
 832     << FixItHint::CreateReplacement(BeginLoc, "static_cast");
 833 }
 834
 835 /// CheckReinterpretCast - Check that a reinterpret_cast\<DestType\>(SrcExpr) is
 836 /// valid.
 837 /// Refer to C++ 5.2.10 for details. reinterpret_cast is typically used in code
 838 /// like this:
 839 /// char *bytes = reinterpret_cast\<char*\>(int_ptr);
 840 void CastOperation::CheckReinterpretCast() {
 841   if (ValueKind == VK_RValue && !isPlaceholder(BuiltinType::Overload))
 842     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 843   else
 844     checkNonOverloadPlaceholders();
 845   if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 846     return;
 847
 848   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
 849   TryCastResult tcr =
 850     TryReinterpretCast(Self, SrcExpr, DestType,
 851                        /*CStyle*/false, OpRange, msg, Kind);
 852   if (tcr != TC_Success && msg != 0)
 853   {
 854     if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 855       return;
 856     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
 857       //FIXME: &f<int>; is overloaded and resolvable
 858       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_reinterpret_cast_overload)
 859         << OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression->getName()
 860         << DestType << OpRange;
 861       Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
 862
 863     } else {
 864       diagnoseBadCast(Self, msg, CT_Reinterpret, OpRange, SrcExpr.get(),
 865                       DestType, /*listInitialization=*/false);
 866     }
 867     SrcExpr = ExprError();
 868   } else if (tcr == TC_Success) {
 869     if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
 870       checkObjCARCConversion(Sema::CCK_OtherCast);
 871     DiagnoseReinterpretUpDownCast(Self, SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
 872   }
 873 }
 874
 875
 876 /// CheckStaticCast - Check that a static_cast\<DestType\>(SrcExpr) is valid.
 877 /// Refer to C++ 5.2.9 for details. Static casts are mostly used for making
 878 /// implicit conversions explicit and getting rid of data loss warnings.
 879 void CastOperation::CheckStaticCast() {
 880   if (isPlaceholder()) {
 881     checkNonOverloadPlaceholders();
 882     if (SrcExpr.isInvalid())
 883       return;
 884   }
 885
 886   // This test is outside everything else because it's the only case where
 887   // a non-lvalue-reference target type does not lead to decay.
 888   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
 889   if (DestType->isVoidType()) {
 890     Kind = CK_ToVoid;
 891
 892     if (claimPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
 893       Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(SrcExpr,
 894                 false, // Decay Function to ptr
 895                 true, // Complain
 896                 OpRange, DestType, diag::err_bad_static_cast_overload);
 897       if (SrcExpr.isInvalid())
 898         return;
 899     }
 900
 901     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
 902     return;
 903   }
 904
 905   if (ValueKind == VK_RValue && !DestType->isRecordType() &&
 906       !isPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
 907     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
 908     if (SrcExpr.isInvalid()) // if conversion failed, don't report another error
 909       return;
 910   }
 911
 912   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
 913   TryCastResult tcr
 914     = TryStaticCast(Self, SrcExpr, DestType, Sema::CCK_OtherCast, OpRange, msg,
 915                     Kind, BasePath, /*ListInitialization=*/false);
 916   if (tcr != TC_Success && msg != 0) {
 917     if (SrcExpr.isInvalid())
 918       return;
 919     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
 920       OverloadExpr* oe = OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression;
 921       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_static_cast_overload)
 922         << oe->getName() << DestType << OpRange
 923         << oe->getQualifierLoc().getSourceRange();
 924       Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
 925     } else {
 926       diagnoseBadCast(Self, msg, CT_Static, OpRange, SrcExpr.get(), DestType,
 927                       /*listInitialization=*/false);
 928     }
 929     SrcExpr = ExprError();
 930   } else if (tcr == TC_Success) {
 931     if (Kind == CK_BitCast)
 932       checkCastAlign();
 933     if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
 934       checkObjCARCConversion(Sema::CCK_OtherCast);
 935   } else if (Kind == CK_BitCast) {
 936     checkCastAlign();
 937   }
 938 }
 939
 940 /// TryStaticCast - Check if a static cast can be performed, and do so if
 941 /// possible. If @p CStyle, ignore access restrictions on hierarchy casting
 942 /// and casting away constness.
 943 static TryCastResult TryStaticCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
 944                                    QualType DestType,
 945                                    Sema::CheckedConversionKind CCK,
 946                                    const SourceRange &OpRange, unsigned &msg,
 947                                    CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath,
 948                                    bool ListInitialization) {
 949   // Determine whether we have the semantics of a C-style cast.
 950   bool CStyle
 951     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast || CCK == Sema::CCK_FunctionalCast);
 952
 953   // The order the tests is not entirely arbitrary. There is one conversion
 954   // that can be handled in two different ways. Given:
 955   // struct A {};
 956   // struct B : public A {
 957   //   B(); B(const A&);
 958   // };
 959   // const A &a = B();
 960   // the cast static_cast<const B&>(a) could be seen as either a static
 961   // reference downcast, or an explicit invocation of the user-defined
 962   // conversion using B's conversion constructor.
 963   // DR 427 specifies that the downcast is to be applied here.
 964
 965   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
 966   // Done outside this function.
 967
 968   TryCastResult tcr;
 969
 970   // C++ 5.2.9p5, reference downcast.
 971   // See the function for details.
 972   // DR 427 specifies that this is to be applied before paragraph 2.
 973   tcr = TryStaticReferenceDowncast(Self, SrcExpr.get(), DestType, CStyle,
 974                                    OpRange, msg, Kind, BasePath);
 975   if (tcr != TC_NotApplicable)
 976     return tcr;
 977
 978   // C++11 [expr.static.cast]p3:
 979   //   A glvalue of type "cv1 T1" can be cast to type "rvalue reference to cv2
 980   //   T2" if "cv2 T2" is reference-compatible with "cv1 T1".
 981   tcr = TryLValueToRValueCast(Self, SrcExpr.get(), DestType, CStyle, Kind,
 982                               BasePath, msg);
 983   if (tcr != TC_NotApplicable)
 984     return tcr;
 985
 986   // C++ 5.2.9p2: An expression e can be explicitly converted to a type T
 987   //   [...] if the declaration "T t(e);" is well-formed, [...].
 988   tcr = TryStaticImplicitCast(Self, SrcExpr, DestType, CCK, OpRange, msg,
 989                               Kind, ListInitialization);
 990   if (SrcExpr.isInvalid())
 991     return TC_Failed;
 992   if (tcr != TC_NotApplicable)
 993     return tcr;
 994
 995   // C++ 5.2.9p6: May apply the reverse of any standard conversion, except
 996   // lvalue-to-rvalue, array-to-pointer, function-to-pointer, and boolean
 997   // conversions, subject to further restrictions.
 998   // Also, C++ 5.2.9p1 forbids casting away constness, which makes reversal
 999   // of qualification conversions impossible.
1000   // In the CStyle case, the earlier attempt to const_cast should have taken
1001   // care of reverse qualification conversions.
1002
1003   QualType SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcExpr.get()->getType());
1004
1005   // C++0x 5.2.9p9: A value of a scoped enumeration type can be explicitly
1006   // converted to an integral type. [...] A value of a scoped enumeration type
1007   // can also be explicitly converted to a floating-point type [...].
1008   if (const EnumType *Enum = SrcType->getAs<EnumType>()) {
1009     if (Enum->getDecl()->isScoped()) {
1010       if (DestType->isBooleanType()) {
1011         Kind = CK_IntegralToBoolean;
1012         return TC_Success;
1013       } else if (DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1014         Kind = CK_IntegralCast;
1015         return TC_Success;
1016       } else if (DestType->isRealFloatingType()) {
1017         Kind = CK_IntegralToFloating;
1018         return TC_Success;
1019       }
1020     }
1021   }
1022
1023   // Reverse integral promotion/conversion. All such conversions are themselves
1024   // again integral promotions or conversions and are thus already handled by
1025   // p2 (TryDirectInitialization above).
1026   // (Note: any data loss warnings should be suppressed.)
1027   // The exception is the reverse of enum->integer, i.e. integer->enum (and
1028   // enum->enum). See also C++ 5.2.9p7.
1029   // The same goes for reverse floating point promotion/conversion and
1030   // floating-integral conversions. Again, only floating->enum is relevant.
1031   if (DestType->isEnumeralType()) {
1032     if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType()) {
1033       Kind = CK_IntegralCast;
1034       return TC_Success;
1035     } else if (SrcType->isRealFloatingType())   {
1036       Kind = CK_FloatingToIntegral;
1037       return TC_Success;
1038     }
1039   }
1040
1041   // Reverse pointer upcast. C++ 4.10p3 specifies pointer upcast.
1042   // C++ 5.2.9p8 additionally disallows a cast path through virtual inheritance.
1043   tcr = TryStaticPointerDowncast(Self, SrcType, DestType, CStyle, OpRange, msg,
1044                                  Kind, BasePath);
1045   if (tcr != TC_NotApplicable)
1046     return tcr;
1047
1048   // Reverse member pointer conversion. C++ 4.11 specifies member pointer
1049   // conversion. C++ 5.2.9p9 has additional information.
1050   // DR54's access restrictions apply here also.
1051   tcr = TryStaticMemberPointerUpcast(Self, SrcExpr, SrcType, DestType, CStyle,
1052                                      OpRange, msg, Kind, BasePath);
1053   if (tcr != TC_NotApplicable)
1054     return tcr;
1055
1056   // Reverse pointer conversion to void*. C++ 4.10.p2 specifies conversion to
1057   // void*. C++ 5.2.9p10 specifies additional restrictions, which really is
1058   // just the usual constness stuff.
1059   if (const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>()) {
1060     QualType SrcPointee = SrcPointer->getPointeeType();
1061     if (SrcPointee->isVoidType()) {
1062       if (const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>()) {
1063         QualType DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
1064         if (DestPointee->isIncompleteOrObjectType()) {
1065           // This is definitely the intended conversion, but it might fail due
1066           // to a qualifier violation. Note that we permit Objective-C lifetime
1067           // and GC qualifier mismatches here.
1068           if (!CStyle) {
1069             Qualifiers DestPointeeQuals = DestPointee.getQualifiers();
1070             Qualifiers SrcPointeeQuals = SrcPointee.getQualifiers();
1071             DestPointeeQuals.removeObjCGCAttr();
1072             DestPointeeQuals.removeObjCLifetime();
1073             SrcPointeeQuals.removeObjCGCAttr();
1074             SrcPointeeQuals.removeObjCLifetime();
1075             if (DestPointeeQuals != SrcPointeeQuals &&
1076                 !DestPointeeQuals.compatiblyIncludes(SrcPointeeQuals)) {
1077               msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1078               return TC_Failed;
1079             }
1080           }
1081           Kind = CK_BitCast;
1082           return TC_Success;
1083         }
1084
1085         // Microsoft permits static_cast from 'pointer-to-void' to
1086         // 'pointer-to-function'.
1087         if (!CStyle && Self.getLangOpts().MSVCCompat &&
1088             DestPointee->isFunctionType()) {
1089           Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_ms_cast_fn_obj) << OpRange;
1090           Kind = CK_BitCast;
1091           return TC_Success;
1092         }
1093       }
1094       else if (DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1095         // allow both c-style cast and static_cast of objective-c pointers as
1096         // they are pervasive.
1097         Kind = CK_CPointerToObjCPointerCast;
1098         return TC_Success;
1099       }
1100       else if (CStyle && DestType->isBlockPointerType()) {
1101         // allow c-style cast of void * to block pointers.
1102         Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
1103         return TC_Success;
1104       }
1105     }
1106   }
1107   // Allow arbitray objective-c pointer conversion with static casts.
1108   if (SrcType->isObjCObjectPointerType() &&
1109       DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1110     Kind = CK_BitCast;
1111     return TC_Success;
1112   }
1113   // Allow ns-pointer to cf-pointer conversion in either direction
1114   // with static casts.
1115   if (!CStyle &&
1116       Self.CheckTollFreeBridgeStaticCast(DestType, SrcExpr.get(), Kind))
1117     return TC_Success;
1118
1119   // See if it looks like the user is trying to convert between
1120   // related record types, and select a better diagnostic if so.
1121   if (auto SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>())
1122     if (auto DestPointer = DestType->getAs<PointerType>())
1123       if (SrcPointer->getPointeeType()->getAs<RecordType>() &&
1124           DestPointer->getPointeeType()->getAs<RecordType>())
1125        msg = diag::err_bad_cxx_cast_unrelated_class;
1126
1127   // We tried everything. Everything! Nothing works! :-(
1128   return TC_NotApplicable;
1129 }
1130
1131 /// Tests whether a conversion according to N2844 is valid.
1132 TryCastResult
1133 TryLValueToRValueCast(Sema &Self, Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1134                       bool CStyle, CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath,
1135                       unsigned &msg) {
1136   // C++11 [expr.static.cast]p3:
1137   //   A glvalue of type "cv1 T1" can be cast to type "rvalue reference to
1138   //   cv2 T2" if "cv2 T2" is reference-compatible with "cv1 T1".
1139   const RValueReferenceType *R = DestType->getAs<RValueReferenceType>();
1140   if (!R)
1141     return TC_NotApplicable;
1142
1143   if (!SrcExpr->isGLValue())
1144     return TC_NotApplicable;
1145
1146   // Because we try the reference downcast before this function, from now on
1147   // this is the only cast possibility, so we issue an error if we fail now.
1148   // FIXME: Should allow casting away constness if CStyle.
1149   bool DerivedToBase;
1150   bool ObjCConversion;
1151   bool ObjCLifetimeConversion;
1152   QualType FromType = SrcExpr->getType();
1153   QualType ToType = R->getPointeeType();
1154   if (CStyle) {
1155     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1156     ToType = ToType.getUnqualifiedType();
1157   }
1158
1159   if (Self.CompareReferenceRelationship(SrcExpr->getLocStart(),
1160                                         ToType, FromType,
1161                                         DerivedToBase, ObjCConversion,
1162                                         ObjCLifetimeConversion)
1163         < Sema::Ref_Compatible_With_Added_Qualification) {
1164     if (CStyle)
1165       return TC_NotApplicable;
1166     msg = diag::err_bad_lvalue_to_rvalue_cast;
1167     return TC_Failed;
1168   }
1169
1170   if (DerivedToBase) {
1171     Kind = CK_DerivedToBase;
1172     CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1173                        /*DetectVirtual=*/true);
1174     if (!Self.IsDerivedFrom(SrcExpr->getType(), R->getPointeeType(), Paths))
1175       return TC_NotApplicable;
1176
1177     Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1178   } else
1179     Kind = CK_NoOp;
1180
1181   return TC_Success;
1182 }
1183
1184 /// Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p5 is valid.
1185 TryCastResult
1186 TryStaticReferenceDowncast(Sema &Self, Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1187                            bool CStyle, const SourceRange &OpRange,
1188                            unsigned &msg, CastKind &Kind,
1189                            CXXCastPath &BasePath) {
1190   // C++ 5.2.9p5: An lvalue of type "cv1 B", where B is a class type, can be
1191   //   cast to type "reference to cv2 D", where D is a class derived from B,
1192   //   if a valid standard conversion from "pointer to D" to "pointer to B"
1193   //   exists, cv2 >= cv1, and B is not a virtual base class of D.
1194   // In addition, DR54 clarifies that the base must be accessible in the
1195   // current context. Although the wording of DR54 only applies to the pointer
1196   // variant of this rule, the intent is clearly for it to apply to the this
1197   // conversion as well.
1198
1199   const ReferenceType *DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>();
1200   if (!DestReference) {
1201     return TC_NotApplicable;
1202   }
1203   bool RValueRef = DestReference->isRValueReferenceType();
1204   if (!RValueRef && !SrcExpr->isLValue()) {
1205     // We know the left side is an lvalue reference, so we can suggest a reason.
1206     msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1207     return TC_NotApplicable;
1208   }
1209
1210   QualType DestPointee = DestReference->getPointeeType();
1211
1212   // FIXME: If the source is a prvalue, we should issue a warning (because the
1213   // cast always has undefined behavior), and for AST consistency, we should
1214   // materialize a temporary.
1215   return TryStaticDowncast(Self,
1216                            Self.Context.getCanonicalType(SrcExpr->getType()),
1217                            Self.Context.getCanonicalType(DestPointee), CStyle,
1218                            OpRange, SrcExpr->getType(), DestType, msg, Kind,
1219                            BasePath);
1220 }
1221
1222 /// Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p8 is valid.
1223 TryCastResult
1224 TryStaticPointerDowncast(Sema &Self, QualType SrcType, QualType DestType,
1225                          bool CStyle, const SourceRange &OpRange,
1226                          unsigned &msg, CastKind &Kind,
1227                          CXXCastPath &BasePath) {
1228   // C++ 5.2.9p8: An rvalue of type "pointer to cv1 B", where B is a class
1229   //   type, can be converted to an rvalue of type "pointer to cv2 D", where D
1230   //   is a class derived from B, if a valid standard conversion from "pointer
1231   //   to D" to "pointer to B" exists, cv2 >= cv1, and B is not a virtual base
1232   //   class of D.
1233   // In addition, DR54 clarifies that the base must be accessible in the
1234   // current context.
1235
1236   const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
1237   if (!DestPointer) {
1238     return TC_NotApplicable;
1239   }
1240
1241   const PointerType *SrcPointer = SrcType->getAs<PointerType>();
1242   if (!SrcPointer) {
1243     msg = diag::err_bad_static_cast_pointer_nonpointer;
1244     return TC_NotApplicable;
1245   }
1246
1247   return TryStaticDowncast(Self,
1248                    Self.Context.getCanonicalType(SrcPointer->getPointeeType()),
1249                   Self.Context.getCanonicalType(DestPointer->getPointeeType()),
1250                            CStyle, OpRange, SrcType, DestType, msg, Kind,
1251                            BasePath);
1252 }
1253
1254 /// TryStaticDowncast - Common functionality of TryStaticReferenceDowncast and
1255 /// TryStaticPointerDowncast. Tests whether a static downcast from SrcType to
1256 /// DestType is possible and allowed.
1257 TryCastResult
1258 TryStaticDowncast(Sema &Self, CanQualType SrcType, CanQualType DestType,
1259                   bool CStyle, const SourceRange &OpRange, QualType OrigSrcType,
1260                   QualType OrigDestType, unsigned &msg,
1261                   CastKind &Kind, CXXCastPath &BasePath) {
1262   // We can only work with complete types. But don't complain if it doesn't work
1263   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType, 0) ||
1264       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType, 0))
1265     return TC_NotApplicable;
1266
1267   // Downcast can only happen in class hierarchies, so we need classes.
1268   if (!DestType->getAs<RecordType>() || !SrcType->getAs<RecordType>()) {
1269     return TC_NotApplicable;
1270   }
1271
1272   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1273                      /*DetectVirtual=*/true);
1274   if (!Self.IsDerivedFrom(DestType, SrcType, Paths)) {
1275     return TC_NotApplicable;
1276   }
1277
1278   // Target type does derive from source type. Now we're serious. If an error
1279   // appears now, it's not ignored.
1280   // This may not be entirely in line with the standard. Take for example:
1281   // struct A {};
1282   // struct B : virtual A {
1283   //   B(A&);
1284   // };
1285   //
1286   // void f()
1287   // {
1288   //   (void)static_cast<const B&>(*((A*)0));
1289   // }
1290   // As far as the standard is concerned, p5 does not apply (A is virtual), so
1291   // p2 should be used instead - "const B& t(*((A*)0));" is perfectly valid.
1292   // However, both GCC and Comeau reject this example, and accepting it would
1293   // mean more complex code if we're to preserve the nice error message.
1294   // FIXME: Being 100% compliant here would be nice to have.
1295
1296   // Must preserve cv, as always, unless we're in C-style mode.
1297   if (!CStyle && !DestType.isAtLeastAsQualifiedAs(SrcType)) {
1298     msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1299     return TC_Failed;
1300   }
1301
1302   if (Paths.isAmbiguous(SrcType.getUnqualifiedType())) {
1303     // This code is analoguous to that in CheckDerivedToBaseConversion, except
1304     // that it builds the paths in reverse order.
1305     // To sum up: record all paths to the base and build a nice string from
1306     // them. Use it to spice up the error message.
1307     if (!Paths.isRecordingPaths()) {
1308       Paths.clear();
1309       Paths.setRecordingPaths(true);
1310       Self.IsDerivedFrom(DestType, SrcType, Paths);
1311     }
1312     std::string PathDisplayStr;
1313     std::set<unsigned> DisplayedPaths;
1314     for (CXXBasePaths::paths_iterator PI = Paths.begin(), PE = Paths.end();
1315          PI != PE; ++PI) {
1316       if (DisplayedPaths.insert(PI->back().SubobjectNumber).second) {
1317         // We haven't displayed a path to this particular base
1318         // class subobject yet.
1319         PathDisplayStr += "\n    ";
1320         for (CXXBasePath::const_reverse_iterator EI = PI->rbegin(),
1321                                                  EE = PI->rend();
1322              EI != EE; ++EI)
1323           PathDisplayStr += EI->Base->getType().getAsString() + " -> ";
1324         PathDisplayStr += QualType(DestType).getAsString();
1325       }
1326     }
1327
1328     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_ambiguous_base_to_derived_cast)
1329       << QualType(SrcType).getUnqualifiedType()
1330       << QualType(DestType).getUnqualifiedType()
1331       << PathDisplayStr << OpRange;
1332     msg = 0;
1333     return TC_Failed;
1334   }
1335
1336   if (Paths.getDetectedVirtual() != nullptr) {
1337     QualType VirtualBase(Paths.getDetectedVirtual(), 0);
1338     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_static_downcast_via_virtual)
1339       << OrigSrcType << OrigDestType << VirtualBase << OpRange;
1340     msg = 0;
1341     return TC_Failed;
1342   }
1343
1344   if (!CStyle) {
1345     switch (Self.CheckBaseClassAccess(OpRange.getBegin(),
1346                                       SrcType, DestType,
1347                                       Paths.front(),
1348                                 diag::err_downcast_from_inaccessible_base)) {
1349     case Sema::AR_accessible:
1350     case Sema::AR_delayed:     // be optimistic
1351     case Sema::AR_dependent:   // be optimistic
1352       break;
1353
1354     case Sema::AR_inaccessible:
1355       msg = 0;
1356       return TC_Failed;
1357     }
1358   }
1359
1360   Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1361   Kind = CK_BaseToDerived;
1362   return TC_Success;
1363 }
1364
1365 /// TryStaticMemberPointerUpcast - Tests whether a conversion according to
1366 /// C++ 5.2.9p9 is valid:
1367 ///
1368 ///   An rvalue of type "pointer to member of D of type cv1 T" can be
1369 ///   converted to an rvalue of type "pointer to member of B of type cv2 T",
1370 ///   where B is a base class of D [...].
1371 ///
1372 TryCastResult
1373 TryStaticMemberPointerUpcast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr, QualType SrcType,
1374                              QualType DestType, bool CStyle,
1375                              const SourceRange &OpRange,
1376                              unsigned &msg, CastKind &Kind,
1377                              CXXCastPath &BasePath) {
1378   const MemberPointerType *DestMemPtr = DestType->getAs<MemberPointerType>();
1379   if (!DestMemPtr)
1380     return TC_NotApplicable;
1381
1382   bool WasOverloadedFunction = false;
1383   DeclAccessPair FoundOverload;
1384   if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
1385     if (FunctionDecl *Fn
1386           = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(), DestType, false,
1387                                                     FoundOverload)) {
1388       CXXMethodDecl *M = cast<CXXMethodDecl>(Fn);
1389       SrcType = Self.Context.getMemberPointerType(Fn->getType(),
1390                       Self.Context.getTypeDeclType(M->getParent()).getTypePtr());
1391       WasOverloadedFunction = true;
1392     }
1393   }
1394
1395   const MemberPointerType *SrcMemPtr = SrcType->getAs<MemberPointerType>();
1396   if (!SrcMemPtr) {
1397     msg = diag::err_bad_static_cast_member_pointer_nonmp;
1398     return TC_NotApplicable;
1399   }
1400
1401   // T == T, modulo cv
1402   if (!Self.Context.hasSameUnqualifiedType(SrcMemPtr->getPointeeType(),
1403                                            DestMemPtr->getPointeeType()))
1404     return TC_NotApplicable;
1405
1406   // B base of D
1407   QualType SrcClass(SrcMemPtr->getClass(), 0);
1408   QualType DestClass(DestMemPtr->getClass(), 0);
1409   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
1410                   /*DetectVirtual=*/true);
1411   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcClass, 0) ||
1412       !Self.IsDerivedFrom(SrcClass, DestClass, Paths)) {
1413     return TC_NotApplicable;
1414   }
1415
1416   // B is a base of D. But is it an allowed base? If not, it's a hard error.
1417   if (Paths.isAmbiguous(Self.Context.getCanonicalType(DestClass))) {
1418     Paths.clear();
1419     Paths.setRecordingPaths(true);
1420     bool StillOkay = Self.IsDerivedFrom(SrcClass, DestClass, Paths);
1421     assert(StillOkay);
1422     (void)StillOkay;
1423     std::string PathDisplayStr = Self.getAmbiguousPathsDisplayString(Paths);
1424     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_ambiguous_memptr_conv)
1425       << 1 << SrcClass << DestClass << PathDisplayStr << OpRange;
1426     msg = 0;
1427     return TC_Failed;
1428   }
1429
1430   if (const RecordType *VBase = Paths.getDetectedVirtual()) {
1431     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_memptr_conv_via_virtual)
1432       << SrcClass << DestClass << QualType(VBase, 0) << OpRange;
1433     msg = 0;
1434     return TC_Failed;
1435   }
1436
1437   if (!CStyle) {
1438     switch (Self.CheckBaseClassAccess(OpRange.getBegin(),
1439                                       DestClass, SrcClass,
1440                                       Paths.front(),
1441                                       diag::err_upcast_to_inaccessible_base)) {
1442     case Sema::AR_accessible:
1443     case Sema::AR_delayed:
1444     case Sema::AR_dependent:
1445       // Optimistically assume that the delayed and dependent cases
1446       // will work out.
1447       break;
1448
1449     case Sema::AR_inaccessible:
1450       msg = 0;
1451       return TC_Failed;
1452     }
1453   }
1454
1455   if (WasOverloadedFunction) {
1456     // Resolve the address of the overloaded function again, this time
1457     // allowing complaints if something goes wrong.
1458     FunctionDecl *Fn = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(),
1459                                                                DestType,
1460                                                                true,
1461                                                                FoundOverload);
1462     if (!Fn) {
1463       msg = 0;
1464       return TC_Failed;
1465     }
1466
1467     SrcExpr = Self.FixOverloadedFunctionReference(SrcExpr, FoundOverload, Fn);
1468     if (!SrcExpr.isUsable()) {
1469       msg = 0;
1470       return TC_Failed;
1471     }
1472   }
1473
1474   Self.BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
1475   Kind = CK_DerivedToBaseMemberPointer;
1476   return TC_Success;
1477 }
1478
1479 /// TryStaticImplicitCast - Tests whether a conversion according to C++ 5.2.9p2
1480 /// is valid:
1481 ///
1482 ///   An expression e can be explicitly converted to a type T using a
1483 ///   @c static_cast if the declaration "T t(e);" is well-formed [...].
1484 TryCastResult
1485 TryStaticImplicitCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr, QualType DestType,
1486                       Sema::CheckedConversionKind CCK,
1487                       const SourceRange &OpRange, unsigned &msg,
1488                       CastKind &Kind, bool ListInitialization) {
1489   if (DestType->isRecordType()) {
1490     if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType,
1491                                  diag::err_bad_dynamic_cast_incomplete) ||
1492         Self.RequireNonAbstractType(OpRange.getBegin(), DestType,
1493                                     diag::err_allocation_of_abstract_type)) {
1494       msg = 0;
1495       return TC_Failed;
1496     }
1497   } else if (DestType->isMemberPointerType()) {
1498     if (Self.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft()) {
1499       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType, 0);
1500     }
1501   }
1502
1503   InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeTemporary(DestType);
1504   InitializationKind InitKind
1505     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast)
1506         ? InitializationKind::CreateCStyleCast(OpRange.getBegin(), OpRange,
1507                                                ListInitialization)
1508     : (CCK == Sema::CCK_FunctionalCast)
1509         ? InitializationKind::CreateFunctionalCast(OpRange, ListInitialization)
1510     : InitializationKind::CreateCast(OpRange);
1511   Expr *SrcExprRaw = SrcExpr.get();
1512   InitializationSequence InitSeq(Self, Entity, InitKind, SrcExprRaw);
1513
1514   // At this point of CheckStaticCast, if the destination is a reference,
1515   // or the expression is an overload expression this has to work.
1516   // There is no other way that works.
1517   // On the other hand, if we're checking a C-style cast, we've still got
1518   // the reinterpret_cast way.
1519   bool CStyle
1520     = (CCK == Sema::CCK_CStyleCast || CCK == Sema::CCK_FunctionalCast);
1521   if (InitSeq.Failed() && (CStyle || !DestType->isReferenceType()))
1522     return TC_NotApplicable;
1523
1524   ExprResult Result = InitSeq.Perform(Self, Entity, InitKind, SrcExprRaw);
1525   if (Result.isInvalid()) {
1526     msg = 0;
1527     return TC_Failed;
1528   }
1529
1530   if (InitSeq.isConstructorInitialization())
1531     Kind = CK_ConstructorConversion;
1532   else
1533     Kind = CK_NoOp;
1534
1535   SrcExpr = Result;
1536   return TC_Success;
1537 }
1538
1539 /// TryConstCast - See if a const_cast from source to destination is allowed,
1540 /// and perform it if it is.
1541 static TryCastResult TryConstCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
1542                                   QualType DestType, bool CStyle,
1543                                   unsigned &msg) {
1544   DestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
1545   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1546   bool NeedToMaterializeTemporary = false;
1547
1548   if (const ReferenceType *DestTypeTmp =DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1549     // C++11 5.2.11p4:
1550     //   if a pointer to T1 can be explicitly converted to the type "pointer to
1551     //   T2" using a const_cast, then the following conversions can also be
1552     //   made:
1553     //    -- an lvalue of type T1 can be explicitly converted to an lvalue of
1554     //       type T2 using the cast const_cast<T2&>;
1555     //    -- a glvalue of type T1 can be explicitly converted to an xvalue of
1556     //       type T2 using the cast const_cast<T2&&>; and
1557     //    -- if T1 is a class type, a prvalue of type T1 can be explicitly
1558     //       converted to an xvalue of type T2 using the cast const_cast<T2&&>.
1559
1560     if (isa<LValueReferenceType>(DestTypeTmp) && !SrcExpr.get()->isLValue()) {
1561       // Cannot const_cast non-lvalue to lvalue reference type. But if this
1562       // is C-style, static_cast might find a way, so we simply suggest a
1563       // message and tell the parent to keep searching.
1564       msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1565       return TC_NotApplicable;
1566     }
1567
1568     if (isa<RValueReferenceType>(DestTypeTmp) && SrcExpr.get()->isRValue()) {
1569       if (!SrcType->isRecordType()) {
1570         // Cannot const_cast non-class prvalue to rvalue reference type. But if
1571         // this is C-style, static_cast can do this.
1572         msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1573         return TC_NotApplicable;
1574       }
1575
1576       // Materialize the class prvalue so that the const_cast can bind a
1577       // reference to it.
1578       NeedToMaterializeTemporary = true;
1579     }
1580
1581     // It's not completely clear under the standard whether we can
1582     // const_cast bit-field gl-values.  Doing so would not be
1583     // intrinsically complicated, but for now, we say no for
1584     // consistency with other compilers and await the word of the
1585     // committee.
1586     if (SrcExpr.get()->refersToBitField()) {
1587       msg = diag::err_bad_cxx_cast_bitfield;
1588       return TC_NotApplicable;
1589     }
1590
1591     DestType = Self.Context.getPointerType(DestTypeTmp->getPointeeType());
1592     SrcType = Self.Context.getPointerType(SrcType);
1593   }
1594
1595   // C++ 5.2.11p5: For a const_cast involving pointers to data members [...]
1596   //   the rules for const_cast are the same as those used for pointers.
1597
1598   if (!DestType->isPointerType() &&
1599       !DestType->isMemberPointerType() &&
1600       !DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1601     // Cannot cast to non-pointer, non-reference type. Note that, if DestType
1602     // was a reference type, we converted it to a pointer above.
1603     // The status of rvalue references isn't entirely clear, but it looks like
1604     // conversion to them is simply invalid.
1605     // C++ 5.2.11p3: For two pointer types [...]
1606     if (!CStyle)
1607       msg = diag::err_bad_const_cast_dest;
1608     return TC_NotApplicable;
1609   }
1610   if (DestType->isFunctionPointerType() ||
1611       DestType->isMemberFunctionPointerType()) {
1612     // Cannot cast direct function pointers.
1613     // C++ 5.2.11p2: [...] where T is any object type or the void type [...]
1614     // T is the ultimate pointee of source and target type.
1615     if (!CStyle)
1616       msg = diag::err_bad_const_cast_dest;
1617     return TC_NotApplicable;
1618   }
1619   SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType);
1620
1621   // Unwrap the pointers. Ignore qualifiers. Terminate early if the types are
1622   // completely equal.
1623   // C++ 5.2.11p3 describes the core semantics of const_cast. All cv specifiers
1624   // in multi-level pointers may change, but the level count must be the same,
1625   // as must be the final pointee type.
1626   while (SrcType != DestType &&
1627          Self.Context.UnwrapSimilarPointerTypes(SrcType, DestType)) {
1628     Qualifiers SrcQuals, DestQuals;
1629     SrcType = Self.Context.getUnqualifiedArrayType(SrcType, SrcQuals);
1630     DestType = Self.Context.getUnqualifiedArrayType(DestType, DestQuals);
1631
1632     // const_cast is permitted to strip cvr-qualifiers, only. Make sure that
1633     // the other qualifiers (e.g., address spaces) are identical.
1634     SrcQuals.removeCVRQualifiers();
1635     DestQuals.removeCVRQualifiers();
1636     if (SrcQuals != DestQuals)
1637       return TC_NotApplicable;
1638   }
1639
1640   // Since we're dealing in canonical types, the remainder must be the same.
1641   if (SrcType != DestType)
1642     return TC_NotApplicable;
1643
1644   if (NeedToMaterializeTemporary)
1645     // This is a const_cast from a class prvalue to an rvalue reference type.
1646     // Materialize a temporary to store the result of the conversion.
1647     SrcExpr = new (Self.Context) MaterializeTemporaryExpr(
1648         SrcType, SrcExpr.get(), /*IsLValueReference*/ false);
1649
1650   return TC_Success;
1651 }
1652
1653 // Checks for undefined behavior in reinterpret_cast.
1654 // The cases that is checked for is:
1655 // *reinterpret_cast<T*>(&a)
1656 // reinterpret_cast<T&>(a)
1657 // where accessing 'a' as type 'T' will result in undefined behavior.
1658 void Sema::CheckCompatibleReinterpretCast(QualType SrcType, QualType DestType,
1659                                           bool IsDereference,
1660                                           SourceRange Range) {
1661   unsigned DiagID = IsDereference ?
1662                         diag::warn_pointer_indirection_from_incompatible_type :
1663                         diag::warn_undefined_reinterpret_cast;
1664
1665   if (Diags.isIgnored(DiagID, Range.getBegin()))
1666     return;
1667
1668   QualType SrcTy, DestTy;
1669   if (IsDereference) {
1670     if (!SrcType->getAs<PointerType>() || !DestType->getAs<PointerType>()) {
1671       return;
1672     }
1673     SrcTy = SrcType->getPointeeType();
1674     DestTy = DestType->getPointeeType();
1675   } else {
1676     if (!DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1677       return;
1678     }
1679     SrcTy = SrcType;
1680     DestTy = DestType->getPointeeType();
1681   }
1682
1683   // Cast is compatible if the types are the same.
1684   if (Context.hasSameUnqualifiedType(DestTy, SrcTy)) {
1685     return;
1686   }
1687   // or one of the types is a char or void type
1688   if (DestTy->isAnyCharacterType() || DestTy->isVoidType() ||
1689       SrcTy->isAnyCharacterType() || SrcTy->isVoidType()) {
1690     return;
1691   }
1692   // or one of the types is a tag type.
1693   if (SrcTy->getAs<TagType>() || DestTy->getAs<TagType>()) {
1694     return;
1695   }
1696
1697   // FIXME: Scoped enums?
1698   if ((SrcTy->isUnsignedIntegerType() && DestTy->isSignedIntegerType()) ||
1699       (SrcTy->isSignedIntegerType() && DestTy->isUnsignedIntegerType())) {
1700     if (Context.getTypeSize(DestTy) == Context.getTypeSize(SrcTy)) {
1701       return;
1702     }
1703   }
1704
1705   Diag(Range.getBegin(), DiagID) << SrcType << DestType << Range;
1706 }
1707
1708 static void DiagnoseCastOfObjCSEL(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
1709                                   QualType DestType) {
1710   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1711   if (Self.Context.hasSameType(SrcType, DestType))
1712     return;
1713   if (const PointerType *SrcPtrTy = SrcType->getAs<PointerType>())
1714     if (SrcPtrTy->isObjCSelType()) {
1715       QualType DT = DestType;
1716       if (isa<PointerType>(DestType))
1717         DT = DestType->getPointeeType();
1718       if (!DT.getUnqualifiedType()->isVoidType())
1719         Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
1720                   diag::warn_cast_pointer_from_sel)
1721         << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
1722     }
1723 }
1724
1725 static void checkIntToPointerCast(bool CStyle, SourceLocation Loc,
1726                                   const Expr *SrcExpr, QualType DestType,
1727                                   Sema &Self) {
1728   QualType SrcType = SrcExpr->getType();
1729
1730   // Not warning on reinterpret_cast, boolean, constant expressions, etc
1731   // are not explicit design choices, but consistent with GCC's behavior.
1732   // Feel free to modify them if you've reason/evidence for an alternative.
1733   if (CStyle && SrcType->isIntegralType(Self.Context)
1734       && !SrcType->isBooleanType()
1735       && !SrcType->isEnumeralType()
1736       && !SrcExpr->isIntegerConstantExpr(Self.Context)
1737       && Self.Context.getTypeSize(DestType) >
1738          Self.Context.getTypeSize(SrcType)) {
1739     // Separate between casts to void* and non-void* pointers.
1740     // Some APIs use (abuse) void* for something like a user context,
1741     // and often that value is an integer even if it isn't a pointer itself.
1742     // Having a separate warning flag allows users to control the warning
1743     // for their workflow.
1744     unsigned Diag = DestType->isVoidPointerType() ?
1745                       diag::warn_int_to_void_pointer_cast
1746                     : diag::warn_int_to_pointer_cast;
1747     Self.Diag(Loc, Diag) << SrcType << DestType;
1748   }
1749 }
1750
1751 static TryCastResult TryReinterpretCast(Sema &Self, ExprResult &SrcExpr,
1752                                         QualType DestType, bool CStyle,
1753                                         const SourceRange &OpRange,
1754                                         unsigned &msg,
1755                                         CastKind &Kind) {
1756   bool IsLValueCast = false;
1757
1758   DestType = Self.Context.getCanonicalType(DestType);
1759   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1760
1761   // Is the source an overloaded name? (i.e. &foo)
1762   // If so, reinterpret_cast can not help us here (13.4, p1, bullet 5) ...
1763   if (SrcType == Self.Context.OverloadTy) {
1764     // ... unless foo<int> resolves to an lvalue unambiguously.
1765     // TODO: what if this fails because of DiagnoseUseOfDecl or something
1766     // like it?
1767     ExprResult SingleFunctionExpr = SrcExpr;
1768     if (Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
1769           SingleFunctionExpr,
1770           Expr::getValueKindForType(DestType) == VK_RValue // Convert Fun to Ptr
1771         ) && SingleFunctionExpr.isUsable()) {
1772       SrcExpr = SingleFunctionExpr;
1773       SrcType = SrcExpr.get()->getType();
1774     } else {
1775       return TC_NotApplicable;
1776     }
1777   }
1778
1779   if (const ReferenceType *DestTypeTmp = DestType->getAs<ReferenceType>()) {
1780     if (!SrcExpr.get()->isGLValue()) {
1781       // Cannot cast non-glvalue to (lvalue or rvalue) reference type. See the
1782       // similar comment in const_cast.
1783       msg = diag::err_bad_cxx_cast_rvalue;
1784       return TC_NotApplicable;
1785     }
1786
1787     if (!CStyle) {
1788       Self.CheckCompatibleReinterpretCast(SrcType, DestType,
1789                                           /*isDereference=*/false, OpRange);
1790     }
1791
1792     // C++ 5.2.10p10: [...] a reference cast reinterpret_cast<T&>(x) has the
1793     //   same effect as the conversion *reinterpret_cast<T*>(&x) with the
1794     //   built-in & and * operators.
1795
1796     const char *inappropriate = nullptr;
1797     switch (SrcExpr.get()->getObjectKind()) {
1798     case OK_Ordinary:
1799       break;
1800     case OK_BitField:        inappropriate = "bit-field";           break;
1801     case OK_VectorComponent: inappropriate = "vector element";      break;
1802     case OK_ObjCProperty:    inappropriate = "property expression"; break;
1803     case OK_ObjCSubscript:   inappropriate = "container subscripting expression";
1804                              break;
1805     }
1806     if (inappropriate) {
1807       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_reinterpret_cast_reference)
1808           << inappropriate << DestType
1809           << OpRange << SrcExpr.get()->getSourceRange();
1810       msg = 0; SrcExpr = ExprError();
1811       return TC_NotApplicable;
1812     }
1813
1814     // This code does this transformation for the checked types.
1815     DestType = Self.Context.getPointerType(DestTypeTmp->getPointeeType());
1816     SrcType = Self.Context.getPointerType(SrcType);
1817
1818     IsLValueCast = true;
1819   }
1820
1821   // Canonicalize source for comparison.
1822   SrcType = Self.Context.getCanonicalType(SrcType);
1823
1824   const MemberPointerType *DestMemPtr = DestType->getAs<MemberPointerType>(),
1825                           *SrcMemPtr = SrcType->getAs<MemberPointerType>();
1826   if (DestMemPtr && SrcMemPtr) {
1827     // C++ 5.2.10p9: An rvalue of type "pointer to member of X of type T1"
1828     //   can be explicitly converted to an rvalue of type "pointer to member
1829     //   of Y of type T2" if T1 and T2 are both function types or both object
1830     //   types.
1831     if (DestMemPtr->isMemberFunctionPointer() !=
1832         SrcMemPtr->isMemberFunctionPointer())
1833       return TC_NotApplicable;
1834
1835     // C++ 5.2.10p2: The reinterpret_cast operator shall not cast away
1836     //   constness.
1837     // A reinterpret_cast followed by a const_cast can, though, so in C-style,
1838     // we accept it.
1839     if (CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, /*CheckCVR=*/!CStyle,
1840                            /*CheckObjCLifetime=*/CStyle)) {
1841       msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1842       return TC_Failed;
1843     }
1844
1845     if (Self.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft()) {
1846       // We need to determine the inheritance model that the class will use if
1847       // haven't yet.
1848       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), SrcType, 0);
1849       Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType, 0);
1850     }
1851
1852     // Don't allow casting between member pointers of different sizes.
1853     if (Self.Context.getTypeSize(DestMemPtr) !=
1854         Self.Context.getTypeSize(SrcMemPtr)) {
1855       msg = diag::err_bad_cxx_cast_member_pointer_size;
1856       return TC_Failed;
1857     }
1858
1859     // A valid member pointer cast.
1860     assert(!IsLValueCast);
1861     Kind = CK_ReinterpretMemberPointer;
1862     return TC_Success;
1863   }
1864
1865   // See below for the enumeral issue.
1866   if (SrcType->isNullPtrType() && DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1867     // C++0x 5.2.10p4: A pointer can be explicitly converted to any integral
1868     //   type large enough to hold it. A value of std::nullptr_t can be
1869     //   converted to an integral type; the conversion has the same meaning
1870     //   and validity as a conversion of (void*)0 to the integral type.
1871     if (Self.Context.getTypeSize(SrcType) >
1872         Self.Context.getTypeSize(DestType)) {
1873       msg = diag::err_bad_reinterpret_cast_small_int;
1874       return TC_Failed;
1875     }
1876     Kind = CK_PointerToIntegral;
1877     return TC_Success;
1878   }
1879
1880   bool destIsVector = DestType->isVectorType();
1881   bool srcIsVector = SrcType->isVectorType();
1882   if (srcIsVector || destIsVector) {
1883     // FIXME: Should this also apply to floating point types?
1884     bool srcIsScalar = SrcType->isIntegralType(Self.Context);
1885     bool destIsScalar = DestType->isIntegralType(Self.Context);
1886
1887     // Check if this is a cast between a vector and something else.
1888     if (!(srcIsScalar && destIsVector) && !(srcIsVector && destIsScalar) &&
1889         !(srcIsVector && destIsVector))
1890       return TC_NotApplicable;
1891
1892     // If both types have the same size, we can successfully cast.
1893     if (Self.Context.getTypeSize(SrcType)
1894           == Self.Context.getTypeSize(DestType)) {
1895       Kind = CK_BitCast;
1896       return TC_Success;
1897     }
1898
1899     if (destIsScalar)
1900       msg = diag::err_bad_cxx_cast_vector_to_scalar_different_size;
1901     else if (srcIsScalar)
1902       msg = diag::err_bad_cxx_cast_scalar_to_vector_different_size;
1903     else
1904       msg = diag::err_bad_cxx_cast_vector_to_vector_different_size;
1905
1906     return TC_Failed;
1907   }
1908
1909   if (SrcType == DestType) {
1910     // C++ 5.2.10p2 has a note that mentions that, subject to all other
1911     // restrictions, a cast to the same type is allowed so long as it does not
1912     // cast away constness. In C++98, the intent was not entirely clear here,
1913     // since all other paragraphs explicitly forbid casts to the same type.
1914     // C++11 clarifies this case with p2.
1915     //
1916     // The only allowed types are: integral, enumeration, pointer, or
1917     // pointer-to-member types.  We also won't restrict Obj-C pointers either.
1918     Kind = CK_NoOp;
1919     TryCastResult Result = TC_NotApplicable;
1920     if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType() ||
1921         SrcType->isAnyPointerType() ||
1922         SrcType->isMemberPointerType() ||
1923         SrcType->isBlockPointerType()) {
1924       Result = TC_Success;
1925     }
1926     return Result;
1927   }
1928
1929   bool destIsPtr = DestType->isAnyPointerType() ||
1930                    DestType->isBlockPointerType();
1931   bool srcIsPtr = SrcType->isAnyPointerType() ||
1932                   SrcType->isBlockPointerType();
1933   if (!destIsPtr && !srcIsPtr) {
1934     // Except for std::nullptr_t->integer and lvalue->reference, which are
1935     // handled above, at least one of the two arguments must be a pointer.
1936     return TC_NotApplicable;
1937   }
1938
1939   if (DestType->isIntegralType(Self.Context)) {
1940     assert(srcIsPtr && "One type must be a pointer");
1941     // C++ 5.2.10p4: A pointer can be explicitly converted to any integral
1942     //   type large enough to hold it; except in Microsoft mode, where the
1943     //   integral type size doesn't matter (except we don't allow bool).
1944     bool MicrosoftException = Self.getLangOpts().MicrosoftExt &&
1945                               !DestType->isBooleanType();
1946     if ((Self.Context.getTypeSize(SrcType) >
1947          Self.Context.getTypeSize(DestType)) &&
1948          !MicrosoftException) {
1949       msg = diag::err_bad_reinterpret_cast_small_int;
1950       return TC_Failed;
1951     }
1952     Kind = CK_PointerToIntegral;
1953     return TC_Success;
1954   }
1955
1956   if (SrcType->isIntegralOrEnumerationType()) {
1957     assert(destIsPtr && "One type must be a pointer");
1958     checkIntToPointerCast(CStyle, OpRange.getBegin(), SrcExpr.get(), DestType,
1959                           Self);
1960     // C++ 5.2.10p5: A value of integral or enumeration type can be explicitly
1961     //   converted to a pointer.
1962     // C++ 5.2.10p9: [Note: ...a null pointer constant of integral type is not
1963     //   necessarily converted to a null pointer value.]
1964     Kind = CK_IntegralToPointer;
1965     return TC_Success;
1966   }
1967
1968   if (!destIsPtr || !srcIsPtr) {
1969     // With the valid non-pointer conversions out of the way, we can be even
1970     // more stringent.
1971     return TC_NotApplicable;
1972   }
1973
1974   // C++ 5.2.10p2: The reinterpret_cast operator shall not cast away constness.
1975   // The C-style cast operator can.
1976   if (CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, /*CheckCVR=*/!CStyle,
1977                          /*CheckObjCLifetime=*/CStyle)) {
1978     msg = diag::err_bad_cxx_cast_qualifiers_away;
1979     return TC_Failed;
1980   }
1981
1982   // Cannot convert between block pointers and Objective-C object pointers.
1983   if ((SrcType->isBlockPointerType() && DestType->isObjCObjectPointerType()) ||
1984       (DestType->isBlockPointerType() && SrcType->isObjCObjectPointerType()))
1985     return TC_NotApplicable;
1986
1987   if (IsLValueCast) {
1988     Kind = CK_LValueBitCast;
1989   } else if (DestType->isObjCObjectPointerType()) {
1990     Kind = Self.PrepareCastToObjCObjectPointer(SrcExpr);
1991   } else if (DestType->isBlockPointerType()) {
1992     if (!SrcType->isBlockPointerType()) {
1993       Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
1994     } else {
1995       Kind = CK_BitCast;
1996     }
1997   } else {
1998     Kind = CK_BitCast;
1999   }
2000
2001   // Any pointer can be cast to an Objective-C pointer type with a C-style
2002   // cast.
2003   if (CStyle && DestType->isObjCObjectPointerType()) {
2004     return TC_Success;
2005   }
2006   if (CStyle)
2007     DiagnoseCastOfObjCSEL(Self, SrcExpr, DestType);
2008
2009   // Not casting away constness, so the only remaining check is for compatible
2010   // pointer categories.
2011
2012   if (SrcType->isFunctionPointerType()) {
2013     if (DestType->isFunctionPointerType()) {
2014       // C++ 5.2.10p6: A pointer to a function can be explicitly converted to
2015       // a pointer to a function of a different type.
2016       return TC_Success;
2017     }
2018
2019     // C++0x 5.2.10p8: Converting a pointer to a function into a pointer to
2020     //   an object type or vice versa is conditionally-supported.
2021     // Compilers support it in C++03 too, though, because it's necessary for
2022     // casting the return value of dlsym() and GetProcAddress().
2023     // FIXME: Conditionally-supported behavior should be configurable in the
2024     // TargetInfo or similar.
2025     Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2026               Self.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2027                 diag::warn_cxx98_compat_cast_fn_obj : diag::ext_cast_fn_obj)
2028       << OpRange;
2029     return TC_Success;
2030   }
2031
2032   if (DestType->isFunctionPointerType()) {
2033     // See above.
2034     Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2035               Self.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2036                 diag::warn_cxx98_compat_cast_fn_obj : diag::ext_cast_fn_obj)
2037       << OpRange;
2038     return TC_Success;
2039   }
2040
2041   // C++ 5.2.10p7: A pointer to an object can be explicitly converted to
2042   //   a pointer to an object of different type.
2043   // Void pointers are not specified, but supported by every compiler out there.
2044   // So we finish by allowing everything that remains - it's got to be two
2045   // object pointers.
2046   return TC_Success;
2047 }
2048
2049 void CastOperation::CheckCXXCStyleCast(bool FunctionalStyle,
2050                                        bool ListInitialization) {
2051   // Handle placeholders.
2052   if (isPlaceholder()) {
2053     // C-style casts can resolve __unknown_any types.
2054     if (claimPlaceholder(BuiltinType::UnknownAny)) {
2055       SrcExpr = Self.checkUnknownAnyCast(DestRange, DestType,
2056                                          SrcExpr.get(), Kind,
2057                                          ValueKind, BasePath);
2058       return;
2059     }
2060
2061     checkNonOverloadPlaceholders();
2062     if (SrcExpr.isInvalid())
2063       return;
2064   }
2065
2066   // C++ 5.2.9p4: Any expression can be explicitly converted to type "cv void".
2067   // This test is outside everything else because it's the only case where
2068   // a non-lvalue-reference target type does not lead to decay.
2069   if (DestType->isVoidType()) {
2070     Kind = CK_ToVoid;
2071
2072     if (claimPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
2073       Self.ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
2074                   SrcExpr, /* Decay Function to ptr */ false,
2075                   /* Complain */ true, DestRange, DestType,
2076                   diag::err_bad_cstyle_cast_overload);
2077       if (SrcExpr.isInvalid())
2078         return;
2079     }
2080
2081     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
2082     return;
2083   }
2084
2085   // If the type is dependent, we won't do any other semantic analysis now.
2086   if (DestType->isDependentType() || SrcExpr.get()->isTypeDependent() ||
2087       SrcExpr.get()->isValueDependent()) {
2088     assert(Kind == CK_Dependent);
2089     return;
2090   }
2091
2092   if (ValueKind == VK_RValue && !DestType->isRecordType() &&
2093       !isPlaceholder(BuiltinType::Overload)) {
2094     SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
2095     if (SrcExpr.isInvalid())
2096       return;
2097   }
2098
2099   // AltiVec vector initialization with a single literal.
2100   if (const VectorType *vecTy = DestType->getAs<VectorType>())
2101     if (vecTy->getVectorKind() == VectorType::AltiVecVector
2102         && (SrcExpr.get()->getType()->isIntegerType()
2103             || SrcExpr.get()->getType()->isFloatingType())) {
2104       Kind = CK_VectorSplat;
2105       return;
2106     }
2107
2108   // C++ [expr.cast]p5: The conversions performed by
2109   //   - a const_cast,
2110   //   - a static_cast,
2111   //   - a static_cast followed by a const_cast,
2112   //   - a reinterpret_cast, or
2113   //   - a reinterpret_cast followed by a const_cast,
2114   //   can be performed using the cast notation of explicit type conversion.
2115   //   [...] If a conversion can be interpreted in more than one of the ways
2116   //   listed above, the interpretation that appears first in the list is used,
2117   //   even if a cast resulting from that interpretation is ill-formed.
2118   // In plain language, this means trying a const_cast ...
2119   unsigned msg = diag::err_bad_cxx_cast_generic;
2120   TryCastResult tcr = TryConstCast(Self, SrcExpr, DestType,
2121                                    /*CStyle*/true, msg);
2122   if (SrcExpr.isInvalid())
2123     return;
2124   if (tcr == TC_Success)
2125     Kind = CK_NoOp;
2126
2127   Sema::CheckedConversionKind CCK
2128     = FunctionalStyle? Sema::CCK_FunctionalCast
2129                      : Sema::CCK_CStyleCast;
2130   if (tcr == TC_NotApplicable) {
2131     // ... or if that is not possible, a static_cast, ignoring const, ...
2132     tcr = TryStaticCast(Self, SrcExpr, DestType, CCK, OpRange,
2133                         msg, Kind, BasePath, ListInitialization);
2134     if (SrcExpr.isInvalid())
2135       return;
2136
2137     if (tcr == TC_NotApplicable) {
2138       // ... and finally a reinterpret_cast, ignoring const.
2139       tcr = TryReinterpretCast(Self, SrcExpr, DestType, /*CStyle*/true,
2140                                OpRange, msg, Kind);
2141       if (SrcExpr.isInvalid())
2142         return;
2143     }
2144   }
2145
2146   if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount && tcr == TC_Success)
2147     checkObjCARCConversion(CCK);
2148
2149   if (tcr != TC_Success && msg != 0) {
2150     if (SrcExpr.get()->getType() == Self.Context.OverloadTy) {
2151       DeclAccessPair Found;
2152       FunctionDecl *Fn = Self.ResolveAddressOfOverloadedFunction(SrcExpr.get(),
2153                                 DestType,
2154                                 /*Complain*/ true,
2155                                 Found);
2156       if (Fn) {
2157         // If DestType is a function type (not to be confused with the function
2158         // pointer type), it will be possible to resolve the function address,
2159         // but the type cast should be considered as failure.
2160         OverloadExpr *OE = OverloadExpr::find(SrcExpr.get()).Expression;
2161         Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_cstyle_cast_overload)
2162           << OE->getName() << DestType << OpRange
2163           << OE->getQualifierLoc().getSourceRange();
2164         Self.NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
2165       }
2166     } else {
2167       diagnoseBadCast(Self, msg, (FunctionalStyle ? CT_Functional : CT_CStyle),
2168                       OpRange, SrcExpr.get(), DestType, ListInitialization);
2169     }
2170   } else if (Kind == CK_BitCast) {
2171     checkCastAlign();
2172   }
2173
2174   // Clear out SrcExpr if there was a fatal error.
2175   if (tcr != TC_Success)
2176     SrcExpr = ExprError();
2177 }
2178
2179 /// DiagnoseBadFunctionCast - Warn whenever a function call is cast to a
2180 ///  non-matching type. Such as enum function call to int, int call to
2181 /// pointer; etc. Cast to 'void' is an exception.
2182 static void DiagnoseBadFunctionCast(Sema &Self, const ExprResult &SrcExpr,
2183                                   QualType DestType) {
2184   if (Self.Diags.isIgnored(diag::warn_bad_function_cast,
2185                            SrcExpr.get()->getExprLoc()))
2186     return;
2187
2188   if (!isa<CallExpr>(SrcExpr.get()))
2189     return;
2190
2191   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
2192   if (DestType.getUnqualifiedType()->isVoidType())
2193     return;
2194   if ((SrcType->isAnyPointerType() || SrcType->isBlockPointerType())
2195       && (DestType->isAnyPointerType() || DestType->isBlockPointerType()))
2196     return;
2197   if (SrcType->isIntegerType() && DestType->isIntegerType() &&
2198       (SrcType->isBooleanType() == DestType->isBooleanType()) &&
2199       (SrcType->isEnumeralType() == DestType->isEnumeralType()))
2200     return;
2201   if (SrcType->isRealFloatingType() && DestType->isRealFloatingType())
2202     return;
2203   if (SrcType->isEnumeralType() && DestType->isEnumeralType())
2204     return;
2205   if (SrcType->isComplexType() && DestType->isComplexType())
2206     return;
2207   if (SrcType->isComplexIntegerType() && DestType->isComplexIntegerType())
2208     return;
2209
2210   Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2211             diag::warn_bad_function_cast)
2212             << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2213 }
2214
2215 /// Check the semantics of a C-style cast operation, in C.
2216 void CastOperation::CheckCStyleCast() {
2217   assert(!Self.getLangOpts().CPlusPlus);
2218
2219   // C-style casts can resolve __unknown_any types.
2220   if (claimPlaceholder(BuiltinType::UnknownAny)) {
2221     SrcExpr = Self.checkUnknownAnyCast(DestRange, DestType,
2222                                        SrcExpr.get(), Kind,
2223                                        ValueKind, BasePath);
2224     return;
2225   }
2226
2227   // C99 6.5.4p2: the cast type needs to be void or scalar and the expression
2228   // type needs to be scalar.
2229   if (DestType->isVoidType()) {
2230     // We don't necessarily do lvalue-to-rvalue conversions on this.
2231     SrcExpr = Self.IgnoredValueConversions(SrcExpr.get());
2232     if (SrcExpr.isInvalid())
2233       return;
2234
2235     // Cast to void allows any expr type.
2236     Kind = CK_ToVoid;
2237     return;
2238   }
2239
2240   SrcExpr = Self.DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SrcExpr.get());
2241   if (SrcExpr.isInvalid())
2242     return;
2243   QualType SrcType = SrcExpr.get()->getType();
2244
2245   assert(!SrcType->isPlaceholderType());
2246
2247   // OpenCL v1 s6.5: Casting a pointer to address space A to a pointer to
2248   // address space B is illegal.
2249   if (Self.getLangOpts().OpenCL && DestType->isPointerType() &&
2250       SrcType->isPointerType()) {
2251     const PointerType *DestPtr = DestType->getAs<PointerType>();
2252     if (!DestPtr->isAddressSpaceOverlapping(*SrcType->getAs<PointerType>())) {
2253       Self.Diag(OpRange.getBegin(),
2254                 diag::err_typecheck_incompatible_address_space)
2255           << SrcType << DestType << Sema::AA_Casting
2256           << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2257       SrcExpr = ExprError();
2258       return;
2259     }
2260   }
2261
2262   if (Self.RequireCompleteType(OpRange.getBegin(), DestType,
2263                                diag::err_typecheck_cast_to_incomplete)) {
2264     SrcExpr = ExprError();
2265     return;
2266   }
2267
2268   if (!DestType->isScalarType() && !DestType->isVectorType()) {
2269     const RecordType *DestRecordTy = DestType->getAs<RecordType>();
2270
2271     if (DestRecordTy && Self.Context.hasSameUnqualifiedType(DestType, SrcType)){
2272       // GCC struct/union extension: allow cast to self.
2273       Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_typecheck_cast_nonscalar)
2274         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2275       Kind = CK_NoOp;
2276       return;
2277     }
2278
2279     // GCC's cast to union extension.
2280     if (DestRecordTy && DestRecordTy->getDecl()->isUnion()) {
2281       RecordDecl *RD = DestRecordTy->getDecl();
2282       RecordDecl::field_iterator Field, FieldEnd;
2283       for (Field = RD->field_begin(), FieldEnd = RD->field_end();
2284            Field != FieldEnd; ++Field) {
2285         if (Self.Context.hasSameUnqualifiedType(Field->getType(), SrcType) &&
2286             !Field->isUnnamedBitfield()) {
2287           Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::ext_typecheck_cast_to_union)
2288             << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2289           break;
2290         }
2291       }
2292       if (Field == FieldEnd) {
2293         Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_typecheck_cast_to_union_no_type)
2294           << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2295         SrcExpr = ExprError();
2296         return;
2297       }
2298       Kind = CK_ToUnion;
2299       return;
2300     }
2301
2302     // Reject any other conversions to non-scalar types.
2303     Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_typecheck_cond_expect_scalar)
2304       << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2305     SrcExpr = ExprError();
2306     return;
2307   }
2308
2309   // The type we're casting to is known to be a scalar or vector.
2310
2311   // Require the operand to be a scalar or vector.
2312   if (!SrcType->isScalarType() && !SrcType->isVectorType()) {
2313     Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2314               diag::err_typecheck_expect_scalar_operand)
2315       << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2316     SrcExpr = ExprError();
2317     return;
2318   }
2319
2320   if (DestType->isExtVectorType()) {
2321     SrcExpr = Self.CheckExtVectorCast(OpRange, DestType, SrcExpr.get(), Kind);
2322     return;
2323   }
2324
2325   if (const VectorType *DestVecTy = DestType->getAs<VectorType>()) {
2326     if (DestVecTy->getVectorKind() == VectorType::AltiVecVector &&
2327           (SrcType->isIntegerType() || SrcType->isFloatingType())) {
2328       Kind = CK_VectorSplat;
2329     } else if (Self.CheckVectorCast(OpRange, DestType, SrcType, Kind)) {
2330       SrcExpr = ExprError();
2331     }
2332     return;
2333   }
2334
2335   if (SrcType->isVectorType()) {
2336     if (Self.CheckVectorCast(OpRange, SrcType, DestType, Kind))
2337       SrcExpr = ExprError();
2338     return;
2339   }
2340
2341   // The source and target types are both scalars, i.e.
2342   //   - arithmetic types (fundamental, enum, and complex)
2343   //   - all kinds of pointers
2344   // Note that member pointers were filtered out with C++, above.
2345
2346   if (isa<ObjCSelectorExpr>(SrcExpr.get())) {
2347     Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(), diag::err_cast_selector_expr);
2348     SrcExpr = ExprError();
2349     return;
2350   }
2351
2352   // If either type is a pointer, the other type has to be either an
2353   // integer or a pointer.
2354   if (!DestType->isArithmeticType()) {
2355     if (!SrcType->isIntegralType(Self.Context) && SrcType->isArithmeticType()) {
2356       Self.Diag(SrcExpr.get()->getExprLoc(),
2357                 diag::err_cast_pointer_from_non_pointer_int)
2358         << SrcType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2359       SrcExpr = ExprError();
2360       return;
2361     }
2362     checkIntToPointerCast(/* CStyle */ true, OpRange.getBegin(), SrcExpr.get(),
2363                           DestType, Self);
2364   } else if (!SrcType->isArithmeticType()) {
2365     if (!DestType->isIntegralType(Self.Context) &&
2366         DestType->isArithmeticType()) {
2367       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2368            diag::err_cast_pointer_to_non_pointer_int)
2369         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2370       SrcExpr = ExprError();
2371       return;
2372     }
2373   }
2374
2375   if (Self.getLangOpts().OpenCL && !Self.getOpenCLOptions().cl_khr_fp16) {
2376     if (DestType->isHalfType()) {
2377       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::err_opencl_cast_to_half)
2378         << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2379       SrcExpr = ExprError();
2380       return;
2381     }
2382   }
2383
2384   // ARC imposes extra restrictions on casts.
2385   if (Self.getLangOpts().ObjCAutoRefCount) {
2386     checkObjCARCConversion(Sema::CCK_CStyleCast);
2387     if (SrcExpr.isInvalid())
2388       return;
2389
2390     if (const PointerType *CastPtr = DestType->getAs<PointerType>()) {
2391       if (const PointerType *ExprPtr = SrcType->getAs<PointerType>()) {
2392         Qualifiers CastQuals = CastPtr->getPointeeType().getQualifiers();
2393         Qualifiers ExprQuals = ExprPtr->getPointeeType().getQualifiers();
2394         if (CastPtr->getPointeeType()->isObjCLifetimeType() &&
2395             ExprPtr->getPointeeType()->isObjCLifetimeType() &&
2396             !CastQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(ExprQuals)) {
2397           Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2398                     diag::err_typecheck_incompatible_ownership)
2399             << SrcType << DestType << Sema::AA_Casting
2400             << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2401           return;
2402         }
2403       }
2404     }
2405     else if (!Self.CheckObjCARCUnavailableWeakConversion(DestType, SrcType)) {
2406       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(),
2407                 diag::err_arc_convesion_of_weak_unavailable)
2408         << 1 << SrcType << DestType << SrcExpr.get()->getSourceRange();
2409       SrcExpr = ExprError();
2410       return;
2411     }
2412   }
2413
2414   DiagnoseCastOfObjCSEL(Self, SrcExpr, DestType);
2415   DiagnoseBadFunctionCast(Self, SrcExpr, DestType);
2416   Kind = Self.PrepareScalarCast(SrcExpr, DestType);
2417   if (SrcExpr.isInvalid())
2418     return;
2419
2420   if (Kind == CK_BitCast)
2421     checkCastAlign();
2422
2423   // -Wcast-qual
2424   QualType TheOffendingSrcType, TheOffendingDestType;
2425   Qualifiers CastAwayQualifiers;
2426   if (SrcType->isAnyPointerType() && DestType->isAnyPointerType() &&
2427       CastsAwayConstness(Self, SrcType, DestType, true, false,
2428                          &TheOffendingSrcType, &TheOffendingDestType,
2429                          &CastAwayQualifiers)) {
2430     int qualifiers = -1;
2431     if (CastAwayQualifiers.hasConst() && CastAwayQualifiers.hasVolatile()) {
2432       qualifiers = 0;
2433     } else if (CastAwayQualifiers.hasConst()) {
2434       qualifiers = 1;
2435     } else if (CastAwayQualifiers.hasVolatile()) {
2436       qualifiers = 2;
2437     }
2438     // This is a variant of int **x; const int **y = (const int **)x;
2439     if (qualifiers == -1)
2440       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::warn_cast_qual2) <<
2441         SrcType << DestType;
2442     else
2443       Self.Diag(SrcExpr.get()->getLocStart(), diag::warn_cast_qual) <<
2444         TheOffendingSrcType << TheOffendingDestType << qualifiers;
2445   }
2446 }
2447
2448 ExprResult Sema::BuildCStyleCastExpr(SourceLocation LPLoc,
2449                                      TypeSourceInfo *CastTypeInfo,
2450                                      SourceLocation RPLoc,
2451                                      Expr *CastExpr) {
2452   CastOperation Op(*this, CastTypeInfo->getType(), CastExpr);
2453   Op.DestRange = CastTypeInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2454   Op.OpRange = SourceRange(LPLoc, CastExpr->getLocEnd());
2455
2456   if (getLangOpts().CPlusPlus) {
2457     Op.CheckCXXCStyleCast(/*FunctionalStyle=*/ false,
2458                           isa<InitListExpr>(CastExpr));
2459   } else {
2460     Op.CheckCStyleCast();
2461   }
2462
2463   if (Op.SrcExpr.isInvalid())
2464     return ExprError();
2465
2466   return Op.complete(CStyleCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
2467                               Op.ValueKind, Op.Kind, Op.SrcExpr.get(),
2468                               &Op.BasePath, CastTypeInfo, LPLoc, RPLoc));
2469 }
2470
2471 ExprResult Sema::BuildCXXFunctionalCastExpr(TypeSourceInfo *CastTypeInfo,
2472                                             SourceLocation LPLoc,
2473                                             Expr *CastExpr,
2474                                             SourceLocation RPLoc) {
2475   assert(LPLoc.isValid() && "List-initialization shouldn't get here.");
2476   CastOperation Op(*this, CastTypeInfo->getType(), CastExpr);
2477   Op.DestRange = CastTypeInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2478   Op.OpRange = SourceRange(Op.DestRange.getBegin(), CastExpr->getLocEnd());
2479
2480   Op.CheckCXXCStyleCast(/*FunctionalStyle=*/true, /*ListInit=*/false);
2481   if (Op.SrcExpr.isInvalid())
2482     return ExprError();
2483
2484   if (CXXConstructExpr *ConstructExpr = dyn_cast<CXXConstructExpr>(Op.SrcExpr.get()))
2485     ConstructExpr->setParenOrBraceRange(SourceRange(LPLoc, RPLoc));
2486
2487   return Op.complete(CXXFunctionalCastExpr::Create(Context, Op.ResultType,
2488                          Op.ValueKind, CastTypeInfo, Op.Kind,
2489                          Op.SrcExpr.get(), &Op.BasePath, LPLoc, RPLoc));
2490 }