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

   1 //===--- SemaLambda.cpp - Semantic Analysis for C++11 Lambdas -------------===//
   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 C++ lambda expressions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13 #include "clang/Sema/DeclSpec.h"
  14 #include "TypeLocBuilder.h"
  15 #include "clang/AST/ASTLambda.h"
  16 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  17 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  18 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  19 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  20 #include "clang/Sema/Scope.h"
  21 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
  22 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  23 #include "clang/Sema/SemaLambda.h"
  24 using namespace clang;
  25 using namespace sema;
  26
  27 /// \brief Examines the FunctionScopeInfo stack to determine the nearest
  28 /// enclosing lambda (to the current lambda) that is 'capture-ready' for
  29 /// the variable referenced in the current lambda (i.e. \p VarToCapture).
  30 /// If successful, returns the index into Sema's FunctionScopeInfo stack
  31 /// of the capture-ready lambda's LambdaScopeInfo.
  32 ///
  33 /// Climbs down the stack of lambdas (deepest nested lambda - i.e. current
  34 /// lambda - is on top) to determine the index of the nearest enclosing/outer
  35 /// lambda that is ready to capture the \p VarToCapture being referenced in
  36 /// the current lambda.
  37 /// As we climb down the stack, we want the index of the first such lambda -
  38 /// that is the lambda with the highest index that is 'capture-ready'.
  39 ///
  40 /// A lambda 'L' is capture-ready for 'V' (var or this) if:
  41 ///  - its enclosing context is non-dependent
  42 ///  - and if the chain of lambdas between L and the lambda in which
  43 ///    V is potentially used (i.e. the lambda at the top of the scope info
  44 ///    stack), can all capture or have already captured V.
  45 /// If \p VarToCapture is 'null' then we are trying to capture 'this'.
  46 ///
  47 /// Note that a lambda that is deemed 'capture-ready' still needs to be checked
  48 /// for whether it is 'capture-capable' (see
  49 /// getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureCapableLambda), before it can truly
  50 /// capture.
  51 ///
  52 /// \param FunctionScopes - Sema's stack of nested FunctionScopeInfo's (which a
  53 ///  LambdaScopeInfo inherits from).  The current/deepest/innermost lambda
  54 ///  is at the top of the stack and has the highest index.
  55 /// \param VarToCapture - the variable to capture.  If NULL, capture 'this'.
  56 ///
  57 /// \returns An Optional<unsigned> Index that if evaluates to 'true' contains
  58 /// the index (into Sema's FunctionScopeInfo stack) of the innermost lambda
  59 /// which is capture-ready.  If the return value evaluates to 'false' then
  60 /// no lambda is capture-ready for \p VarToCapture.
  61
  62 static inline Optional<unsigned>
  63 getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureReadyLambda(
  64     ArrayRef<const clang::sema::FunctionScopeInfo *> FunctionScopes,
  65     VarDecl *VarToCapture) {
  66   // Label failure to capture.
  67   const Optional<unsigned> NoLambdaIsCaptureReady;
  68
  69   // Ignore all inner captured regions.
  70   unsigned CurScopeIndex = FunctionScopes.size() - 1;
  71   while (CurScopeIndex > 0 && isa<clang::sema::CapturedRegionScopeInfo>(
  72                                   FunctionScopes[CurScopeIndex]))
  73     --CurScopeIndex;
  74   assert(
  75       isa<clang::sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex]) &&
  76       "The function on the top of sema's function-info stack must be a lambda");
  77
  78   // If VarToCapture is null, we are attempting to capture 'this'.
  79   const bool IsCapturingThis = !VarToCapture;
  80   const bool IsCapturingVariable = !IsCapturingThis;
  81
  82   // Start with the current lambda at the top of the stack (highest index).
  83   DeclContext *EnclosingDC =
  84       cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex])->CallOperator;
  85
  86   do {
  87     const clang::sema::LambdaScopeInfo *LSI =
  88         cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex]);
  89     // IF we have climbed down to an intervening enclosing lambda that contains
  90     // the variable declaration - it obviously can/must not capture the
  91     // variable.
  92     // Since its enclosing DC is dependent, all the lambdas between it and the
  93     // innermost nested lambda are dependent (otherwise we wouldn't have
  94     // arrived here) - so we don't yet have a lambda that can capture the
  95     // variable.
  96     if (IsCapturingVariable &&
  97         VarToCapture->getDeclContext()->Equals(EnclosingDC))
  98       return NoLambdaIsCaptureReady;
  99
 100     // For an enclosing lambda to be capture ready for an entity, all
 101     // intervening lambda's have to be able to capture that entity. If even
 102     // one of the intervening lambda's is not capable of capturing the entity
 103     // then no enclosing lambda can ever capture that entity.
 104     // For e.g.
 105     // const int x = 10;
 106     // [=](auto a) {    #1
 107     //   [](auto b) {   #2 <-- an intervening lambda that can never capture 'x'
 108     //    [=](auto c) { #3
 109     //       f(x, c);  <-- can not lead to x's speculative capture by #1 or #2
 110     //    }; }; };
 111     // If they do not have a default implicit capture, check to see
 112     // if the entity has already been explicitly captured.
 113     // If even a single dependent enclosing lambda lacks the capability
 114     // to ever capture this variable, there is no further enclosing
 115     // non-dependent lambda that can capture this variable.
 116     if (LSI->ImpCaptureStyle == sema::LambdaScopeInfo::ImpCap_None) {
 117       if (IsCapturingVariable && !LSI->isCaptured(VarToCapture))
 118         return NoLambdaIsCaptureReady;
 119       if (IsCapturingThis && !LSI->isCXXThisCaptured())
 120         return NoLambdaIsCaptureReady;
 121     }
 122     EnclosingDC = getLambdaAwareParentOfDeclContext(EnclosingDC);
 123
 124     assert(CurScopeIndex);
 125     --CurScopeIndex;
 126   } while (!EnclosingDC->isTranslationUnit() &&
 127            EnclosingDC->isDependentContext() &&
 128            isLambdaCallOperator(EnclosingDC));
 129
 130   assert(CurScopeIndex < (FunctionScopes.size() - 1));
 131   // If the enclosingDC is not dependent, then the immediately nested lambda
 132   // (one index above) is capture-ready.
 133   if (!EnclosingDC->isDependentContext())
 134     return CurScopeIndex + 1;
 135   return NoLambdaIsCaptureReady;
 136 }
 137
 138 /// \brief Examines the FunctionScopeInfo stack to determine the nearest
 139 /// enclosing lambda (to the current lambda) that is 'capture-capable' for
 140 /// the variable referenced in the current lambda (i.e. \p VarToCapture).
 141 /// If successful, returns the index into Sema's FunctionScopeInfo stack
 142 /// of the capture-capable lambda's LambdaScopeInfo.
 143 ///
 144 /// Given the current stack of lambdas being processed by Sema and
 145 /// the variable of interest, to identify the nearest enclosing lambda (to the
 146 /// current lambda at the top of the stack) that can truly capture
 147 /// a variable, it has to have the following two properties:
 148 ///  a) 'capture-ready' - be the innermost lambda that is 'capture-ready':
 149 ///     - climb down the stack (i.e. starting from the innermost and examining
 150 ///       each outer lambda step by step) checking if each enclosing
 151 ///       lambda can either implicitly or explicitly capture the variable.
 152 ///       Record the first such lambda that is enclosed in a non-dependent
 153 ///       context. If no such lambda currently exists return failure.
 154 ///  b) 'capture-capable' - make sure the 'capture-ready' lambda can truly
 155 ///  capture the variable by checking all its enclosing lambdas:
 156 ///     - check if all outer lambdas enclosing the 'capture-ready' lambda
 157 ///       identified above in 'a' can also capture the variable (this is done
 158 ///       via tryCaptureVariable for variables and CheckCXXThisCapture for
 159 ///       'this' by passing in the index of the Lambda identified in step 'a')
 160 ///
 161 /// \param FunctionScopes - Sema's stack of nested FunctionScopeInfo's (which a
 162 /// LambdaScopeInfo inherits from).  The current/deepest/innermost lambda
 163 /// is at the top of the stack.
 164 ///
 165 /// \param VarToCapture - the variable to capture.  If NULL, capture 'this'.
 166 ///
 167 ///
 168 /// \returns An Optional<unsigned> Index that if evaluates to 'true' contains
 169 /// the index (into Sema's FunctionScopeInfo stack) of the innermost lambda
 170 /// which is capture-capable.  If the return value evaluates to 'false' then
 171 /// no lambda is capture-capable for \p VarToCapture.
 172
 173 Optional<unsigned> clang::getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureCapableLambda(
 174     ArrayRef<const sema::FunctionScopeInfo *> FunctionScopes,
 175     VarDecl *VarToCapture, Sema &S) {
 176
 177   const Optional<unsigned> NoLambdaIsCaptureCapable;
 178
 179   const Optional<unsigned> OptionalStackIndex =
 180       getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureReadyLambda(FunctionScopes,
 181                                                         VarToCapture);
 182   if (!OptionalStackIndex)
 183     return NoLambdaIsCaptureCapable;
 184
 185   const unsigned IndexOfCaptureReadyLambda = OptionalStackIndex.getValue();
 186   assert(((IndexOfCaptureReadyLambda != (FunctionScopes.size() - 1)) ||
 187           S.getCurGenericLambda()) &&
 188          "The capture ready lambda for a potential capture can only be the "
 189          "current lambda if it is a generic lambda");
 190
 191   const sema::LambdaScopeInfo *const CaptureReadyLambdaLSI =
 192       cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[IndexOfCaptureReadyLambda]);
 193
 194   // If VarToCapture is null, we are attempting to capture 'this'
 195   const bool IsCapturingThis = !VarToCapture;
 196   const bool IsCapturingVariable = !IsCapturingThis;
 197
 198   if (IsCapturingVariable) {
 199     // Check if the capture-ready lambda can truly capture the variable, by
 200     // checking whether all enclosing lambdas of the capture-ready lambda allow
 201     // the capture - i.e. make sure it is capture-capable.
 202     QualType CaptureType, DeclRefType;
 203     const bool CanCaptureVariable =
 204         !S.tryCaptureVariable(VarToCapture,
 205                               /*ExprVarIsUsedInLoc*/ SourceLocation(),
 206                               clang::Sema::TryCapture_Implicit,
 207                               /*EllipsisLoc*/ SourceLocation(),
 208                               /*BuildAndDiagnose*/ false, CaptureType,
 209                               DeclRefType, &IndexOfCaptureReadyLambda);
 210     if (!CanCaptureVariable)
 211       return NoLambdaIsCaptureCapable;
 212   } else {
 213     // Check if the capture-ready lambda can truly capture 'this' by checking
 214     // whether all enclosing lambdas of the capture-ready lambda can capture
 215     // 'this'.
 216     const bool CanCaptureThis =
 217         !S.CheckCXXThisCapture(
 218              CaptureReadyLambdaLSI->PotentialThisCaptureLocation,
 219              /*Explicit*/ false, /*BuildAndDiagnose*/ false,
 220              &IndexOfCaptureReadyLambda);
 221     if (!CanCaptureThis)
 222       return NoLambdaIsCaptureCapable;
 223   }
 224   return IndexOfCaptureReadyLambda;
 225 }
 226
 227 static inline TemplateParameterList *
 228 getGenericLambdaTemplateParameterList(LambdaScopeInfo *LSI, Sema &SemaRef) {
 229   if (LSI->GLTemplateParameterList)
 230     return LSI->GLTemplateParameterList;
 231
 232   if (!LSI->AutoTemplateParams.empty()) {
 233     SourceRange IntroRange = LSI->IntroducerRange;
 234     SourceLocation LAngleLoc = IntroRange.getBegin();
 235     SourceLocation RAngleLoc = IntroRange.getEnd();
 236     LSI->GLTemplateParameterList = TemplateParameterList::Create(
 237         SemaRef.Context,
 238         /*Template kw loc*/ SourceLocation(), LAngleLoc,
 239         llvm::makeArrayRef((NamedDecl *const *)LSI->AutoTemplateParams.data(),
 240                            LSI->AutoTemplateParams.size()),
 241         RAngleLoc, nullptr);
 242   }
 243   return LSI->GLTemplateParameterList;
 244 }
 245
 246 CXXRecordDecl *Sema::createLambdaClosureType(SourceRange IntroducerRange,
 247                                              TypeSourceInfo *Info,
 248                                              bool KnownDependent,
 249                                              LambdaCaptureDefault CaptureDefault) {
 250   DeclContext *DC = CurContext;
 251   while (!(DC->isFunctionOrMethod() || DC->isRecord() || DC->isFileContext()))
 252     DC = DC->getParent();
 253   bool IsGenericLambda = getGenericLambdaTemplateParameterList(getCurLambda(),
 254                                                                *this);
 255   // Start constructing the lambda class.
 256   CXXRecordDecl *Class = CXXRecordDecl::CreateLambda(Context, DC, Info,
 257                                                      IntroducerRange.getBegin(),
 258                                                      KnownDependent,
 259                                                      IsGenericLambda,
 260                                                      CaptureDefault);
 261   DC->addDecl(Class);
 262
 263   return Class;
 264 }
 265
 266 /// \brief Determine whether the given context is or is enclosed in an inline
 267 /// function.
 268 static bool isInInlineFunction(const DeclContext *DC) {
 269   while (!DC->isFileContext()) {
 270     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DC))
 271       if (FD->isInlined())
 272         return true;
 273
 274     DC = DC->getLexicalParent();
 275   }
 276
 277   return false;
 278 }
 279
 280 MangleNumberingContext *
 281 Sema::getCurrentMangleNumberContext(const DeclContext *DC,
 282                                     Decl *&ManglingContextDecl) {
 283   // Compute the context for allocating mangling numbers in the current
 284   // expression, if the ABI requires them.
 285   ManglingContextDecl = ExprEvalContexts.back().ManglingContextDecl;
 286
 287   enum ContextKind {
 288     Normal,
 289     DefaultArgument,
 290     DataMember,
 291     StaticDataMember,
 292     InlineVariable,
 293     VariableTemplate
 294   } Kind = Normal;
 295
 296   // Default arguments of member function parameters that appear in a class
 297   // definition, as well as the initializers of data members, receive special
 298   // treatment. Identify them.
 299   if (ManglingContextDecl) {
 300     if (ParmVarDecl *Param = dyn_cast<ParmVarDecl>(ManglingContextDecl)) {
 301       if (const DeclContext *LexicalDC
 302           = Param->getDeclContext()->getLexicalParent())
 303         if (LexicalDC->isRecord())
 304           Kind = DefaultArgument;
 305     } else if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(ManglingContextDecl)) {
 306       if (Var->getDeclContext()->isRecord())
 307         Kind = StaticDataMember;
 308       else if (Var->getMostRecentDecl()->isInline())
 309         Kind = InlineVariable;
 310       else if (Var->getDescribedVarTemplate())
 311         Kind = VariableTemplate;
 312       else if (auto *VTS = dyn_cast<VarTemplateSpecializationDecl>(Var)) {
 313         if (!VTS->isExplicitSpecialization())
 314           Kind = VariableTemplate;
 315       }
 316     } else if (isa<FieldDecl>(ManglingContextDecl)) {
 317       Kind = DataMember;
 318     }
 319   }
 320
 321   // Itanium ABI [5.1.7]:
 322   //   In the following contexts [...] the one-definition rule requires closure
 323   //   types in different translation units to "correspond":
 324   bool IsInNonspecializedTemplate =
 325       inTemplateInstantiation() || CurContext->isDependentContext();
 326   switch (Kind) {
 327   case Normal: {
 328     //  -- the bodies of non-exported nonspecialized template functions
 329     //  -- the bodies of inline functions
 330     if ((IsInNonspecializedTemplate &&
 331          !(ManglingContextDecl && isa<ParmVarDecl>(ManglingContextDecl))) ||
 332         isInInlineFunction(CurContext)) {
 333       ManglingContextDecl = nullptr;
 334       while (auto *CD = dyn_cast<CapturedDecl>(DC))
 335         DC = CD->getParent();
 336       return &Context.getManglingNumberContext(DC);
 337     }
 338
 339     ManglingContextDecl = nullptr;
 340     return nullptr;
 341   }
 342
 343   case StaticDataMember:
 344     //  -- the initializers of nonspecialized static members of template classes
 345     if (!IsInNonspecializedTemplate) {
 346       ManglingContextDecl = nullptr;
 347       return nullptr;
 348     }
 349     // Fall through to get the current context.
 350     LLVM_FALLTHROUGH;
 351
 352   case DataMember:
 353     //  -- the in-class initializers of class members
 354   case DefaultArgument:
 355     //  -- default arguments appearing in class definitions
 356   case InlineVariable:
 357     //  -- the initializers of inline variables
 358   case VariableTemplate:
 359     //  -- the initializers of templated variables
 360     return &ExprEvalContexts.back().getMangleNumberingContext(Context);
 361   }
 362
 363   llvm_unreachable("unexpected context");
 364 }
 365
 366 MangleNumberingContext &
 367 Sema::ExpressionEvaluationContextRecord::getMangleNumberingContext(
 368     ASTContext &Ctx) {
 369   assert(ManglingContextDecl && "Need to have a context declaration");
 370   if (!MangleNumbering)
 371     MangleNumbering = Ctx.createMangleNumberingContext();
 372   return *MangleNumbering;
 373 }
 374
 375 CXXMethodDecl *Sema::startLambdaDefinition(CXXRecordDecl *Class,
 376                                            SourceRange IntroducerRange,
 377                                            TypeSourceInfo *MethodTypeInfo,
 378                                            SourceLocation EndLoc,
 379                                            ArrayRef<ParmVarDecl *> Params,
 380                                            const bool IsConstexprSpecified) {
 381   QualType MethodType = MethodTypeInfo->getType();
 382   TemplateParameterList *TemplateParams =
 383             getGenericLambdaTemplateParameterList(getCurLambda(), *this);
 384   // If a lambda appears in a dependent context or is a generic lambda (has
 385   // template parameters) and has an 'auto' return type, deduce it to a
 386   // dependent type.
 387   if (Class->isDependentContext() || TemplateParams) {
 388     const FunctionProtoType *FPT = MethodType->castAs<FunctionProtoType>();
 389     QualType Result = FPT->getReturnType();
 390     if (Result->isUndeducedType()) {
 391       Result = SubstAutoType(Result, Context.DependentTy);
 392       MethodType = Context.getFunctionType(Result, FPT->getParamTypes(),
 393                                            FPT->getExtProtoInfo());
 394     }
 395   }
 396
 397   // C++11 [expr.prim.lambda]p5:
 398   //   The closure type for a lambda-expression has a public inline function
 399   //   call operator (13.5.4) whose parameters and return type are described by
 400   //   the lambda-expression's parameter-declaration-clause and
 401   //   trailing-return-type respectively.
 402   DeclarationName MethodName
 403     = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call);
 404   DeclarationNameLoc MethodNameLoc;
 405   MethodNameLoc.CXXOperatorName.BeginOpNameLoc
 406     = IntroducerRange.getBegin().getRawEncoding();
 407   MethodNameLoc.CXXOperatorName.EndOpNameLoc
 408     = IntroducerRange.getEnd().getRawEncoding();
 409   CXXMethodDecl *Method
 410     = CXXMethodDecl::Create(Context, Class, EndLoc,
 411                             DeclarationNameInfo(MethodName,
 412                                                 IntroducerRange.getBegin(),
 413                                                 MethodNameLoc),
 414                             MethodType, MethodTypeInfo,
 415                             SC_None,
 416                             /*isInline=*/true,
 417                             IsConstexprSpecified,
 418                             EndLoc);
 419   Method->setAccess(AS_public);
 420
 421   // Temporarily set the lexical declaration context to the current
 422   // context, so that the Scope stack matches the lexical nesting.
 423   Method->setLexicalDeclContext(CurContext);
 424   // Create a function template if we have a template parameter list
 425   FunctionTemplateDecl *const TemplateMethod = TemplateParams ?
 426             FunctionTemplateDecl::Create(Context, Class,
 427                                          Method->getLocation(), MethodName,
 428                                          TemplateParams,
 429                                          Method) : nullptr;
 430   if (TemplateMethod) {
 431     TemplateMethod->setLexicalDeclContext(CurContext);
 432     TemplateMethod->setAccess(AS_public);
 433     Method->setDescribedFunctionTemplate(TemplateMethod);
 434   }
 435
 436   // Add parameters.
 437   if (!Params.empty()) {
 438     Method->setParams(Params);
 439     CheckParmsForFunctionDef(Params,
 440                              /*CheckParameterNames=*/false);
 441
 442     for (auto P : Method->parameters())
 443       P->setOwningFunction(Method);
 444   }
 445
 446   Decl *ManglingContextDecl;
 447   if (MangleNumberingContext *MCtx =
 448           getCurrentMangleNumberContext(Class->getDeclContext(),
 449                                         ManglingContextDecl)) {
 450     unsigned ManglingNumber = MCtx->getManglingNumber(Method);
 451     Class->setLambdaMangling(ManglingNumber, ManglingContextDecl);
 452   }
 453
 454   return Method;
 455 }
 456
 457 void Sema::buildLambdaScope(LambdaScopeInfo *LSI,
 458                                         CXXMethodDecl *CallOperator,
 459                                         SourceRange IntroducerRange,
 460                                         LambdaCaptureDefault CaptureDefault,
 461                                         SourceLocation CaptureDefaultLoc,
 462                                         bool ExplicitParams,
 463                                         bool ExplicitResultType,
 464                                         bool Mutable) {
 465   LSI->CallOperator = CallOperator;
 466   CXXRecordDecl *LambdaClass = CallOperator->getParent();
 467   LSI->Lambda = LambdaClass;
 468   if (CaptureDefault == LCD_ByCopy)
 469     LSI->ImpCaptureStyle = LambdaScopeInfo::ImpCap_LambdaByval;
 470   else if (CaptureDefault == LCD_ByRef)
 471     LSI->ImpCaptureStyle = LambdaScopeInfo::ImpCap_LambdaByref;
 472   LSI->CaptureDefaultLoc = CaptureDefaultLoc;
 473   LSI->IntroducerRange = IntroducerRange;
 474   LSI->ExplicitParams = ExplicitParams;
 475   LSI->Mutable = Mutable;
 476
 477   if (ExplicitResultType) {
 478     LSI->ReturnType = CallOperator->getReturnType();
 479
 480     if (!LSI->ReturnType->isDependentType() &&
 481         !LSI->ReturnType->isVoidType()) {
 482       if (RequireCompleteType(CallOperator->getLocStart(), LSI->ReturnType,
 483                               diag::err_lambda_incomplete_result)) {
 484         // Do nothing.
 485       }
 486     }
 487   } else {
 488     LSI->HasImplicitReturnType = true;
 489   }
 490 }
 491
 492 void Sema::finishLambdaExplicitCaptures(LambdaScopeInfo *LSI) {
 493   LSI->finishedExplicitCaptures();
 494 }
 495
 496 void Sema::addLambdaParameters(CXXMethodDecl *CallOperator, Scope *CurScope) {
 497   // Introduce our parameters into the function scope
 498   for (unsigned p = 0, NumParams = CallOperator->getNumParams();
 499        p < NumParams; ++p) {
 500     ParmVarDecl *Param = CallOperator->getParamDecl(p);
 501
 502     // If this has an identifier, add it to the scope stack.
 503     if (CurScope && Param->getIdentifier()) {
 504       CheckShadow(CurScope, Param);
 505
 506       PushOnScopeChains(Param, CurScope);
 507     }
 508   }
 509 }
 510
 511 /// If this expression is an enumerator-like expression of some type
 512 /// T, return the type T; otherwise, return null.
 513 ///
 514 /// Pointer comparisons on the result here should always work because
 515 /// it's derived from either the parent of an EnumConstantDecl
 516 /// (i.e. the definition) or the declaration returned by
 517 /// EnumType::getDecl() (i.e. the definition).
 518 static EnumDecl *findEnumForBlockReturn(Expr *E) {
 519   // An expression is an enumerator-like expression of type T if,
 520   // ignoring parens and parens-like expressions:
 521   E = E->IgnoreParens();
 522
 523   //  - it is an enumerator whose enum type is T or
 524   if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
 525     if (EnumConstantDecl *D
 526           = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DRE->getDecl())) {
 527       return cast<EnumDecl>(D->getDeclContext());
 528     }
 529     return nullptr;
 530   }
 531
 532   //  - it is a comma expression whose RHS is an enumerator-like
 533   //    expression of type T or
 534   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
 535     if (BO->getOpcode() == BO_Comma)
 536       return findEnumForBlockReturn(BO->getRHS());
 537     return nullptr;
 538   }
 539
 540   //  - it is a statement-expression whose value expression is an
 541   //    enumerator-like expression of type T or
 542   if (StmtExpr *SE = dyn_cast<StmtExpr>(E)) {
 543     if (Expr *last = dyn_cast_or_null<Expr>(SE->getSubStmt()->body_back()))
 544       return findEnumForBlockReturn(last);
 545     return nullptr;
 546   }
 547
 548   //   - it is a ternary conditional operator (not the GNU ?:
 549   //     extension) whose second and third operands are
 550   //     enumerator-like expressions of type T or
 551   if (ConditionalOperator *CO = dyn_cast<ConditionalOperator>(E)) {
 552     if (EnumDecl *ED = findEnumForBlockReturn(CO->getTrueExpr()))
 553       if (ED == findEnumForBlockReturn(CO->getFalseExpr()))
 554         return ED;
 555     return nullptr;
 556   }
 557
 558   // (implicitly:)
 559   //   - it is an implicit integral conversion applied to an
 560   //     enumerator-like expression of type T or
 561   if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
 562     // We can sometimes see integral conversions in valid
 563     // enumerator-like expressions.
 564     if (ICE->getCastKind() == CK_IntegralCast)
 565       return findEnumForBlockReturn(ICE->getSubExpr());
 566
 567     // Otherwise, just rely on the type.
 568   }
 569
 570   //   - it is an expression of that formal enum type.
 571   if (const EnumType *ET = E->getType()->getAs<EnumType>()) {
 572     return ET->getDecl();
 573   }
 574
 575   // Otherwise, nope.
 576   return nullptr;
 577 }
 578
 579 /// Attempt to find a type T for which the returned expression of the
 580 /// given statement is an enumerator-like expression of that type.
 581 static EnumDecl *findEnumForBlockReturn(ReturnStmt *ret) {
 582   if (Expr *retValue = ret->getRetValue())
 583     return findEnumForBlockReturn(retValue);
 584   return nullptr;
 585 }
 586
 587 /// Attempt to find a common type T for which all of the returned
 588 /// expressions in a block are enumerator-like expressions of that
 589 /// type.
 590 static EnumDecl *findCommonEnumForBlockReturns(ArrayRef<ReturnStmt*> returns) {
 591   ArrayRef<ReturnStmt*>::iterator i = returns.begin(), e = returns.end();
 592
 593   // Try to find one for the first return.
 594   EnumDecl *ED = findEnumForBlockReturn(*i);
 595   if (!ED) return nullptr;
 596
 597   // Check that the rest of the returns have the same enum.
 598   for (++i; i != e; ++i) {
 599     if (findEnumForBlockReturn(*i) != ED)
 600       return nullptr;
 601   }
 602
 603   // Never infer an anonymous enum type.
 604   if (!ED->hasNameForLinkage()) return nullptr;
 605
 606   return ED;
 607 }
 608
 609 /// Adjust the given return statements so that they formally return
 610 /// the given type.  It should require, at most, an IntegralCast.
 611 static void adjustBlockReturnsToEnum(Sema &S, ArrayRef<ReturnStmt*> returns,
 612                                      QualType returnType) {
 613   for (ArrayRef<ReturnStmt*>::iterator
 614          i = returns.begin(), e = returns.end(); i != e; ++i) {
 615     ReturnStmt *ret = *i;
 616     Expr *retValue = ret->getRetValue();
 617     if (S.Context.hasSameType(retValue->getType(), returnType))
 618       continue;
 619
 620     // Right now we only support integral fixup casts.
 621     assert(returnType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
 622     assert(retValue->getType()->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
 623
 624     ExprWithCleanups *cleanups = dyn_cast<ExprWithCleanups>(retValue);
 625
 626     Expr *E = (cleanups ? cleanups->getSubExpr() : retValue);
 627     E = ImplicitCastExpr::Create(S.Context, returnType, CK_IntegralCast,
 628                                  E, /*base path*/ nullptr, VK_RValue);
 629     if (cleanups) {
 630       cleanups->setSubExpr(E);
 631     } else {
 632       ret->setRetValue(E);
 633     }
 634   }
 635 }
 636
 637 void Sema::deduceClosureReturnType(CapturingScopeInfo &CSI) {
 638   assert(CSI.HasImplicitReturnType);
 639   // If it was ever a placeholder, it had to been deduced to DependentTy.
 640   assert(CSI.ReturnType.isNull() || !CSI.ReturnType->isUndeducedType());
 641   assert((!isa<LambdaScopeInfo>(CSI) || !getLangOpts().CPlusPlus14) &&
 642          "lambda expressions use auto deduction in C++14 onwards");
 643
 644   // C++ core issue 975:
 645   //   If a lambda-expression does not include a trailing-return-type,
 646   //   it is as if the trailing-return-type denotes the following type:
 647   //     - if there are no return statements in the compound-statement,
 648   //       or all return statements return either an expression of type
 649   //       void or no expression or braced-init-list, the type void;
 650   //     - otherwise, if all return statements return an expression
 651   //       and the types of the returned expressions after
 652   //       lvalue-to-rvalue conversion (4.1 [conv.lval]),
 653   //       array-to-pointer conversion (4.2 [conv.array]), and
 654   //       function-to-pointer conversion (4.3 [conv.func]) are the
 655   //       same, that common type;
 656   //     - otherwise, the program is ill-formed.
 657   //
 658   // C++ core issue 1048 additionally removes top-level cv-qualifiers
 659   // from the types of returned expressions to match the C++14 auto
 660   // deduction rules.
 661   //
 662   // In addition, in blocks in non-C++ modes, if all of the return
 663   // statements are enumerator-like expressions of some type T, where
 664   // T has a name for linkage, then we infer the return type of the
 665   // block to be that type.
 666
 667   // First case: no return statements, implicit void return type.
 668   ASTContext &Ctx = getASTContext();
 669   if (CSI.Returns.empty()) {
 670     // It's possible there were simply no /valid/ return statements.
 671     // In this case, the first one we found may have at least given us a type.
 672     if (CSI.ReturnType.isNull())
 673       CSI.ReturnType = Ctx.VoidTy;
 674     return;
 675   }
 676
 677   // Second case: at least one return statement has dependent type.
 678   // Delay type checking until instantiation.
 679   assert(!CSI.ReturnType.isNull() && "We should have a tentative return type.");
 680   if (CSI.ReturnType->isDependentType())
 681     return;
 682
 683   // Try to apply the enum-fuzz rule.
 684   if (!getLangOpts().CPlusPlus) {
 685     assert(isa<BlockScopeInfo>(CSI));
 686     const EnumDecl *ED = findCommonEnumForBlockReturns(CSI.Returns);
 687     if (ED) {
 688       CSI.ReturnType = Context.getTypeDeclType(ED);
 689       adjustBlockReturnsToEnum(*this, CSI.Returns, CSI.ReturnType);
 690       return;
 691     }
 692   }
 693
 694   // Third case: only one return statement. Don't bother doing extra work!
 695   SmallVectorImpl<ReturnStmt*>::iterator I = CSI.Returns.begin(),
 696                                          E = CSI.Returns.end();
 697   if (I+1 == E)
 698     return;
 699
 700   // General case: many return statements.
 701   // Check that they all have compatible return types.
 702
 703   // We require the return types to strictly match here.
 704   // Note that we've already done the required promotions as part of
 705   // processing the return statement.
 706   for (; I != E; ++I) {
 707     const ReturnStmt *RS = *I;
 708     const Expr *RetE = RS->getRetValue();
 709
 710     QualType ReturnType =
 711         (RetE ? RetE->getType() : Context.VoidTy).getUnqualifiedType();
 712     if (Context.getCanonicalFunctionResultType(ReturnType) ==
 713           Context.getCanonicalFunctionResultType(CSI.ReturnType))
 714       continue;
 715
 716     // FIXME: This is a poor diagnostic for ReturnStmts without expressions.
 717     // TODO: It's possible that the *first* return is the divergent one.
 718     Diag(RS->getLocStart(),
 719          diag::err_typecheck_missing_return_type_incompatible)
 720       << ReturnType << CSI.ReturnType
 721       << isa<LambdaScopeInfo>(CSI);
 722     // Continue iterating so that we keep emitting diagnostics.
 723   }
 724 }
 725
 726 QualType Sema::buildLambdaInitCaptureInitialization(SourceLocation Loc,
 727                                                     bool ByRef,
 728                                                     IdentifierInfo *Id,
 729                                                     bool IsDirectInit,
 730                                                     Expr *&Init) {
 731   // Create an 'auto' or 'auto&' TypeSourceInfo that we can use to
 732   // deduce against.
 733   QualType DeductType = Context.getAutoDeductType();
 734   TypeLocBuilder TLB;
 735   TLB.pushTypeSpec(DeductType).setNameLoc(Loc);
 736   if (ByRef) {
 737     DeductType = BuildReferenceType(DeductType, true, Loc, Id);
 738     assert(!DeductType.isNull() && "can't build reference to auto");
 739     TLB.push<ReferenceTypeLoc>(DeductType).setSigilLoc(Loc);
 740   }
 741   TypeSourceInfo *TSI = TLB.getTypeSourceInfo(Context, DeductType);
 742
 743   // Deduce the type of the init capture.
 744   QualType DeducedType = deduceVarTypeFromInitializer(
 745       /*VarDecl*/nullptr, DeclarationName(Id), DeductType, TSI,
 746       SourceRange(Loc, Loc), IsDirectInit, Init);
 747   if (DeducedType.isNull())
 748     return QualType();
 749
 750   // Are we a non-list direct initialization?
 751   ParenListExpr *CXXDirectInit = dyn_cast<ParenListExpr>(Init);
 752
 753   // Perform initialization analysis and ensure any implicit conversions
 754   // (such as lvalue-to-rvalue) are enforced.
 755   InitializedEntity Entity =
 756       InitializedEntity::InitializeLambdaCapture(Id, DeducedType, Loc);
 757   InitializationKind Kind =
 758       IsDirectInit
 759           ? (CXXDirectInit ? InitializationKind::CreateDirect(
 760                                  Loc, Init->getLocStart(), Init->getLocEnd())
 761                            : InitializationKind::CreateDirectList(Loc))
 762           : InitializationKind::CreateCopy(Loc, Init->getLocStart());
 763
 764   MultiExprArg Args = Init;
 765   if (CXXDirectInit)
 766     Args =
 767         MultiExprArg(CXXDirectInit->getExprs(), CXXDirectInit->getNumExprs());
 768   QualType DclT;
 769   InitializationSequence InitSeq(*this, Entity, Kind, Args);
 770   ExprResult Result = InitSeq.Perform(*this, Entity, Kind, Args, &DclT);
 771
 772   if (Result.isInvalid())
 773     return QualType();
 774   Init = Result.getAs<Expr>();
 775
 776   // The init-capture initialization is a full-expression that must be
 777   // processed as one before we enter the declcontext of the lambda's
 778   // call-operator.
 779   Result = ActOnFinishFullExpr(Init, Loc, /*DiscardedValue*/ false,
 780                                /*IsConstexpr*/ false,
 781                                /*IsLambdaInitCaptureInitializer*/ true);
 782   if (Result.isInvalid())
 783     return QualType();
 784
 785   Init = Result.getAs<Expr>();
 786   return DeducedType;
 787 }
 788
 789 VarDecl *Sema::createLambdaInitCaptureVarDecl(SourceLocation Loc,
 790                                               QualType InitCaptureType,
 791                                               IdentifierInfo *Id,
 792                                               unsigned InitStyle, Expr *Init) {
 793   TypeSourceInfo *TSI = Context.getTrivialTypeSourceInfo(InitCaptureType,
 794       Loc);
 795   // Create a dummy variable representing the init-capture. This is not actually
 796   // used as a variable, and only exists as a way to name and refer to the
 797   // init-capture.
 798   // FIXME: Pass in separate source locations for '&' and identifier.
 799   VarDecl *NewVD = VarDecl::Create(Context, CurContext, Loc,
 800                                    Loc, Id, InitCaptureType, TSI, SC_Auto);
 801   NewVD->setInitCapture(true);
 802   NewVD->setReferenced(true);
 803   // FIXME: Pass in a VarDecl::InitializationStyle.
 804   NewVD->setInitStyle(static_cast<VarDecl::InitializationStyle>(InitStyle));
 805   NewVD->markUsed(Context);
 806   NewVD->setInit(Init);
 807   return NewVD;
 808 }
 809
 810 FieldDecl *Sema::buildInitCaptureField(LambdaScopeInfo *LSI, VarDecl *Var) {
 811   FieldDecl *Field = FieldDecl::Create(
 812       Context, LSI->Lambda, Var->getLocation(), Var->getLocation(),
 813       nullptr, Var->getType(), Var->getTypeSourceInfo(), nullptr, false,
 814       ICIS_NoInit);
 815   Field->setImplicit(true);
 816   Field->setAccess(AS_private);
 817   LSI->Lambda->addDecl(Field);
 818
 819   LSI->addCapture(Var, /*isBlock*/false, Var->getType()->isReferenceType(),
 820                   /*isNested*/false, Var->getLocation(), SourceLocation(),
 821                   Var->getType(), Var->getInit());
 822   return Field;
 823 }
 824
 825 void Sema::ActOnStartOfLambdaDefinition(LambdaIntroducer &Intro,
 826                                         Declarator &ParamInfo,
 827                                         Scope *CurScope) {
 828   // Determine if we're within a context where we know that the lambda will
 829   // be dependent, because there are template parameters in scope.
 830   bool KnownDependent = false;
 831   LambdaScopeInfo *const LSI = getCurLambda();
 832   assert(LSI && "LambdaScopeInfo should be on stack!");
 833
 834   // The lambda-expression's closure type might be dependent even if its
 835   // semantic context isn't, if it appears within a default argument of a
 836   // function template.
 837   if (CurScope->getTemplateParamParent())
 838     KnownDependent = true;
 839
 840   // Determine the signature of the call operator.
 841   TypeSourceInfo *MethodTyInfo;
 842   bool ExplicitParams = true;
 843   bool ExplicitResultType = true;
 844   bool ContainsUnexpandedParameterPack = false;
 845   SourceLocation EndLoc;
 846   SmallVector<ParmVarDecl *, 8> Params;
 847   if (ParamInfo.getNumTypeObjects() == 0) {
 848     // C++11 [expr.prim.lambda]p4:
 849     //   If a lambda-expression does not include a lambda-declarator, it is as
 850     //   if the lambda-declarator were ().
 851     FunctionProtoType::ExtProtoInfo EPI(Context.getDefaultCallingConvention(
 852         /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
 853     EPI.HasTrailingReturn = true;
 854     EPI.TypeQuals |= DeclSpec::TQ_const;
 855     // C++1y [expr.prim.lambda]:
 856     //   The lambda return type is 'auto', which is replaced by the
 857     //   trailing-return type if provided and/or deduced from 'return'
 858     //   statements
 859     // We don't do this before C++1y, because we don't support deduced return
 860     // types there.
 861     QualType DefaultTypeForNoTrailingReturn =
 862         getLangOpts().CPlusPlus14 ? Context.getAutoDeductType()
 863                                   : Context.DependentTy;
 864     QualType MethodTy =
 865         Context.getFunctionType(DefaultTypeForNoTrailingReturn, None, EPI);
 866     MethodTyInfo = Context.getTrivialTypeSourceInfo(MethodTy);
 867     ExplicitParams = false;
 868     ExplicitResultType = false;
 869     EndLoc = Intro.Range.getEnd();
 870   } else {
 871     assert(ParamInfo.isFunctionDeclarator() &&
 872            "lambda-declarator is a function");
 873     DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = ParamInfo.getFunctionTypeInfo();
 874
 875     // C++11 [expr.prim.lambda]p5:
 876     //   This function call operator is declared const (9.3.1) if and only if
 877     //   the lambda-expression's parameter-declaration-clause is not followed
 878     //   by mutable. It is neither virtual nor declared volatile. [...]
 879     if (!FTI.hasMutableQualifier())
 880       FTI.TypeQuals |= DeclSpec::TQ_const;
 881
 882     MethodTyInfo = GetTypeForDeclarator(ParamInfo, CurScope);
 883     assert(MethodTyInfo && "no type from lambda-declarator");
 884     EndLoc = ParamInfo.getSourceRange().getEnd();
 885
 886     ExplicitResultType = FTI.hasTrailingReturnType();
 887
 888     if (FTIHasNonVoidParameters(FTI)) {
 889       Params.reserve(FTI.NumParams);
 890       for (unsigned i = 0, e = FTI.NumParams; i != e; ++i)
 891         Params.push_back(cast<ParmVarDecl>(FTI.Params[i].Param));
 892     }
 893
 894     // Check for unexpanded parameter packs in the method type.
 895     if (MethodTyInfo->getType()->containsUnexpandedParameterPack())
 896       ContainsUnexpandedParameterPack = true;
 897   }
 898
 899   CXXRecordDecl *Class = createLambdaClosureType(Intro.Range, MethodTyInfo,
 900                                                  KnownDependent, Intro.Default);
 901
 902   CXXMethodDecl *Method =
 903       startLambdaDefinition(Class, Intro.Range, MethodTyInfo, EndLoc, Params,
 904                             ParamInfo.getDeclSpec().isConstexprSpecified());
 905   if (ExplicitParams)
 906     CheckCXXDefaultArguments(Method);
 907
 908   // Attributes on the lambda apply to the method.
 909   ProcessDeclAttributes(CurScope, Method, ParamInfo);
 910
 911   // CUDA lambdas get implicit attributes based on the scope in which they're
 912   // declared.
 913   if (getLangOpts().CUDA)
 914     CUDASetLambdaAttrs(Method);
 915
 916   // Introduce the function call operator as the current declaration context.
 917   PushDeclContext(CurScope, Method);
 918
 919   // Build the lambda scope.
 920   buildLambdaScope(LSI, Method, Intro.Range, Intro.Default, Intro.DefaultLoc,
 921                    ExplicitParams, ExplicitResultType, !Method->isConst());
 922
 923   // C++11 [expr.prim.lambda]p9:
 924   //   A lambda-expression whose smallest enclosing scope is a block scope is a
 925   //   local lambda expression; any other lambda expression shall not have a
 926   //   capture-default or simple-capture in its lambda-introducer.
 927   //
 928   // For simple-captures, this is covered by the check below that any named
 929   // entity is a variable that can be captured.
 930   //
 931   // For DR1632, we also allow a capture-default in any context where we can
 932   // odr-use 'this' (in particular, in a default initializer for a non-static
 933   // data member).
 934   if (Intro.Default != LCD_None && !Class->getParent()->isFunctionOrMethod() &&
 935       (getCurrentThisType().isNull() ||
 936        CheckCXXThisCapture(SourceLocation(), /*Explicit*/true,
 937                            /*BuildAndDiagnose*/false)))
 938     Diag(Intro.DefaultLoc, diag::err_capture_default_non_local);
 939
 940   // Distinct capture names, for diagnostics.
 941   llvm::SmallSet<IdentifierInfo*, 8> CaptureNames;
 942
 943   // Handle explicit captures.
 944   SourceLocation PrevCaptureLoc
 945     = Intro.Default == LCD_None? Intro.Range.getBegin() : Intro.DefaultLoc;
 946   for (auto C = Intro.Captures.begin(), E = Intro.Captures.end(); C != E;
 947        PrevCaptureLoc = C->Loc, ++C) {
 948     if (C->Kind == LCK_This || C->Kind == LCK_StarThis) {
 949       if (C->Kind == LCK_StarThis)
 950         Diag(C->Loc, !getLangOpts().CPlusPlus17
 951                              ? diag::ext_star_this_lambda_capture_cxx17
 952                              : diag::warn_cxx14_compat_star_this_lambda_capture);
 953
 954       // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
 955       //   An identifier or this shall not appear more than once in a
 956       //   lambda-capture.
 957       if (LSI->isCXXThisCaptured()) {
 958         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once)
 959             << "'this'" << SourceRange(LSI->getCXXThisCapture().getLocation())
 960             << FixItHint::CreateRemoval(
 961                    SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
 962         continue;
 963       }
 964
 965       // C++2a [expr.prim.lambda]p8:
 966       //  If a lambda-capture includes a capture-default that is =,
 967       //  each simple-capture of that lambda-capture shall be of the form
 968       //  "&identifier", "this", or "* this". [ Note: The form [&,this] is
 969       //  redundant but accepted for compatibility with ISO C++14. --end note ]
 970       if (Intro.Default == LCD_ByCopy && C->Kind != LCK_StarThis)
 971         Diag(C->Loc, !getLangOpts().CPlusPlus2a
 972                          ? diag::ext_equals_this_lambda_capture_cxx2a
 973                          : diag::warn_cxx17_compat_equals_this_lambda_capture);
 974
 975       // C++11 [expr.prim.lambda]p12:
 976       //   If this is captured by a local lambda expression, its nearest
 977       //   enclosing function shall be a non-static member function.
 978       QualType ThisCaptureType = getCurrentThisType();
 979       if (ThisCaptureType.isNull()) {
 980         Diag(C->Loc, diag::err_this_capture) << true;
 981         continue;
 982       }
 983
 984       CheckCXXThisCapture(C->Loc, /*Explicit=*/true, /*BuildAndDiagnose*/ true,
 985                           /*FunctionScopeIndexToStopAtPtr*/ nullptr,
 986                           C->Kind == LCK_StarThis);
 987       continue;
 988     }
 989
 990     assert(C->Id && "missing identifier for capture");
 991
 992     if (C->Init.isInvalid())
 993       continue;
 994
 995     VarDecl *Var = nullptr;
 996     if (C->Init.isUsable()) {
 997       Diag(C->Loc, getLangOpts().CPlusPlus14
 998                        ? diag::warn_cxx11_compat_init_capture
 999                        : diag::ext_init_capture);
1000
1001       if (C->Init.get()->containsUnexpandedParameterPack())
1002         ContainsUnexpandedParameterPack = true;
1003       // If the initializer expression is usable, but the InitCaptureType
1004       // is not, then an error has occurred - so ignore the capture for now.
1005       // for e.g., [n{0}] { }; <-- if no <initializer_list> is included.
1006       // FIXME: we should create the init capture variable and mark it invalid
1007       // in this case.
1008       if (C->InitCaptureType.get().isNull())
1009         continue;
1010
1011       unsigned InitStyle;
1012       switch (C->InitKind) {
1013       case LambdaCaptureInitKind::NoInit:
1014         llvm_unreachable("not an init-capture?");
1015       case LambdaCaptureInitKind::CopyInit:
1016         InitStyle = VarDecl::CInit;
1017         break;
1018       case LambdaCaptureInitKind::DirectInit:
1019         InitStyle = VarDecl::CallInit;
1020         break;
1021       case LambdaCaptureInitKind::ListInit:
1022         InitStyle = VarDecl::ListInit;
1023         break;
1024       }
1025       Var = createLambdaInitCaptureVarDecl(C->Loc, C->InitCaptureType.get(),
1026                                            C->Id, InitStyle, C->Init.get());
1027       // C++1y [expr.prim.lambda]p11:
1028       //   An init-capture behaves as if it declares and explicitly
1029       //   captures a variable [...] whose declarative region is the
1030       //   lambda-expression's compound-statement
1031       if (Var)
1032         PushOnScopeChains(Var, CurScope, false);
1033     } else {
1034       assert(C->InitKind == LambdaCaptureInitKind::NoInit &&
1035              "init capture has valid but null init?");
1036
1037       // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
1038       //   If a lambda-capture includes a capture-default that is &, the
1039       //   identifiers in the lambda-capture shall not be preceded by &.
1040       //   If a lambda-capture includes a capture-default that is =, [...]
1041       //   each identifier it contains shall be preceded by &.
1042       if (C->Kind == LCK_ByRef && Intro.Default == LCD_ByRef) {
1043         Diag(C->Loc, diag::err_reference_capture_with_reference_default)
1044             << FixItHint::CreateRemoval(
1045                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1046         continue;
1047       } else if (C->Kind == LCK_ByCopy && Intro.Default == LCD_ByCopy) {
1048         Diag(C->Loc, diag::err_copy_capture_with_copy_default)
1049             << FixItHint::CreateRemoval(
1050                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1051         continue;
1052       }
1053
1054       // C++11 [expr.prim.lambda]p10:
1055       //   The identifiers in a capture-list are looked up using the usual
1056       //   rules for unqualified name lookup (3.4.1)
1057       DeclarationNameInfo Name(C->Id, C->Loc);
1058       LookupResult R(*this, Name, LookupOrdinaryName);
1059       LookupName(R, CurScope);
1060       if (R.isAmbiguous())
1061         continue;
1062       if (R.empty()) {
1063         // FIXME: Disable corrections that would add qualification?
1064         CXXScopeSpec ScopeSpec;
1065         if (DiagnoseEmptyLookup(CurScope, ScopeSpec, R,
1066                                 llvm::make_unique<DeclFilterCCC<VarDecl>>()))
1067           continue;
1068       }
1069
1070       Var = R.getAsSingle<VarDecl>();
1071       if (Var && DiagnoseUseOfDecl(Var, C->Loc))
1072         continue;
1073     }
1074
1075     // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
1076     //   An identifier or this shall not appear more than once in a
1077     //   lambda-capture.
1078     if (!CaptureNames.insert(C->Id).second) {
1079       if (Var && LSI->isCaptured(Var)) {
1080         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once)
1081             << C->Id << SourceRange(LSI->getCapture(Var).getLocation())
1082             << FixItHint::CreateRemoval(
1083                    SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1084       } else
1085         // Previous capture captured something different (one or both was
1086         // an init-cpature): no fixit.
1087         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once) << C->Id;
1088       continue;
1089     }
1090
1091     // C++11 [expr.prim.lambda]p10:
1092     //   [...] each such lookup shall find a variable with automatic storage
1093     //   duration declared in the reaching scope of the local lambda expression.
1094     // Note that the 'reaching scope' check happens in tryCaptureVariable().
1095     if (!Var) {
1096       Diag(C->Loc, diag::err_capture_does_not_name_variable) << C->Id;
1097       continue;
1098     }
1099
1100     // Ignore invalid decls; they'll just confuse the code later.
1101     if (Var->isInvalidDecl())
1102       continue;
1103
1104     if (!Var->hasLocalStorage()) {
1105       Diag(C->Loc, diag::err_capture_non_automatic_variable) << C->Id;
1106       Diag(Var->getLocation(), diag::note_previous_decl) << C->Id;
1107       continue;
1108     }
1109
1110     // C++11 [expr.prim.lambda]p23:
1111     //   A capture followed by an ellipsis is a pack expansion (14.5.3).
1112     SourceLocation EllipsisLoc;
1113     if (C->EllipsisLoc.isValid()) {
1114       if (Var->isParameterPack()) {
1115         EllipsisLoc = C->EllipsisLoc;
1116       } else {
1117         Diag(C->EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
1118           << SourceRange(C->Loc);
1119
1120         // Just ignore the ellipsis.
1121       }
1122     } else if (Var->isParameterPack()) {
1123       ContainsUnexpandedParameterPack = true;
1124     }
1125
1126     if (C->Init.isUsable()) {
1127       buildInitCaptureField(LSI, Var);
1128     } else {
1129       TryCaptureKind Kind = C->Kind == LCK_ByRef ? TryCapture_ExplicitByRef :
1130                                                    TryCapture_ExplicitByVal;
1131       tryCaptureVariable(Var, C->Loc, Kind, EllipsisLoc);
1132     }
1133   }
1134   finishLambdaExplicitCaptures(LSI);
1135
1136   LSI->ContainsUnexpandedParameterPack = ContainsUnexpandedParameterPack;
1137
1138   // Add lambda parameters into scope.
1139   addLambdaParameters(Method, CurScope);
1140
1141   // Enter a new evaluation context to insulate the lambda from any
1142   // cleanups from the enclosing full-expression.
1143   PushExpressionEvaluationContext(
1144       ExpressionEvaluationContext::PotentiallyEvaluated);
1145 }
1146
1147 void Sema::ActOnLambdaError(SourceLocation StartLoc, Scope *CurScope,
1148                             bool IsInstantiation) {
1149   LambdaScopeInfo *LSI = cast<LambdaScopeInfo>(FunctionScopes.back());
1150
1151   // Leave the expression-evaluation context.
1152   DiscardCleanupsInEvaluationContext();
1153   PopExpressionEvaluationContext();
1154
1155   // Leave the context of the lambda.
1156   if (!IsInstantiation)
1157     PopDeclContext();
1158
1159   // Finalize the lambda.
1160   CXXRecordDecl *Class = LSI->Lambda;
1161   Class->setInvalidDecl();
1162   SmallVector<Decl*, 4> Fields(Class->fields());
1163   ActOnFields(nullptr, Class->getLocation(), Class, Fields, SourceLocation(),
1164               SourceLocation(), nullptr);
1165   CheckCompletedCXXClass(Class);
1166
1167   PopFunctionScopeInfo();
1168 }
1169
1170 /// \brief Add a lambda's conversion to function pointer, as described in
1171 /// C++11 [expr.prim.lambda]p6.
1172 static void addFunctionPointerConversion(Sema &S,
1173                                          SourceRange IntroducerRange,
1174                                          CXXRecordDecl *Class,
1175                                          CXXMethodDecl *CallOperator) {
1176   // This conversion is explicitly disabled if the lambda's function has
1177   // pass_object_size attributes on any of its parameters.
1178   auto HasPassObjectSizeAttr = [](const ParmVarDecl *P) {
1179     return P->hasAttr<PassObjectSizeAttr>();
1180   };
1181   if (llvm::any_of(CallOperator->parameters(), HasPassObjectSizeAttr))
1182     return;
1183
1184   // Add the conversion to function pointer.
1185   const FunctionProtoType *CallOpProto =
1186       CallOperator->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
1187   const FunctionProtoType::ExtProtoInfo CallOpExtInfo =
1188       CallOpProto->getExtProtoInfo();
1189   QualType PtrToFunctionTy;
1190   QualType InvokerFunctionTy;
1191   {
1192     FunctionProtoType::ExtProtoInfo InvokerExtInfo = CallOpExtInfo;
1193     CallingConv CC = S.Context.getDefaultCallingConvention(
1194         CallOpProto->isVariadic(), /*IsCXXMethod=*/false);
1195     InvokerExtInfo.ExtInfo = InvokerExtInfo.ExtInfo.withCallingConv(CC);
1196     InvokerExtInfo.TypeQuals = 0;
1197     assert(InvokerExtInfo.RefQualifier == RQ_None &&
1198         "Lambda's call operator should not have a reference qualifier");
1199     InvokerFunctionTy =
1200         S.Context.getFunctionType(CallOpProto->getReturnType(),
1201                                   CallOpProto->getParamTypes(), InvokerExtInfo);
1202     PtrToFunctionTy = S.Context.getPointerType(InvokerFunctionTy);
1203   }
1204
1205   // Create the type of the conversion function.
1206   FunctionProtoType::ExtProtoInfo ConvExtInfo(
1207       S.Context.getDefaultCallingConvention(
1208       /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
1209   // The conversion function is always const.
1210   ConvExtInfo.TypeQuals = Qualifiers::Const;
1211   QualType ConvTy =
1212       S.Context.getFunctionType(PtrToFunctionTy, None, ConvExtInfo);
1213
1214   SourceLocation Loc = IntroducerRange.getBegin();
1215   DeclarationName ConversionName
1216     = S.Context.DeclarationNames.getCXXConversionFunctionName(
1217         S.Context.getCanonicalType(PtrToFunctionTy));
1218   DeclarationNameLoc ConvNameLoc;
1219   // Construct a TypeSourceInfo for the conversion function, and wire
1220   // all the parameters appropriately for the FunctionProtoTypeLoc
1221   // so that everything works during transformation/instantiation of
1222   // generic lambdas.
1223   // The main reason for wiring up the parameters of the conversion
1224   // function with that of the call operator is so that constructs
1225   // like the following work:
1226   // auto L = [](auto b) {                <-- 1
1227   //   return [](auto a) -> decltype(a) { <-- 2
1228   //      return a;
1229   //   };
1230   // };
1231   // int (*fp)(int) = L(5);
1232   // Because the trailing return type can contain DeclRefExprs that refer
1233   // to the original call operator's variables, we hijack the call
1234   // operators ParmVarDecls below.
1235   TypeSourceInfo *ConvNamePtrToFunctionTSI =
1236       S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(PtrToFunctionTy, Loc);
1237   ConvNameLoc.NamedType.TInfo = ConvNamePtrToFunctionTSI;
1238
1239   // The conversion function is a conversion to a pointer-to-function.
1240   TypeSourceInfo *ConvTSI = S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(ConvTy, Loc);
1241   FunctionProtoTypeLoc ConvTL =
1242       ConvTSI->getTypeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1243   // Get the result of the conversion function which is a pointer-to-function.
1244   PointerTypeLoc PtrToFunctionTL =
1245       ConvTL.getReturnLoc().getAs<PointerTypeLoc>();
1246   // Do the same for the TypeSourceInfo that is used to name the conversion
1247   // operator.
1248   PointerTypeLoc ConvNamePtrToFunctionTL =
1249       ConvNamePtrToFunctionTSI->getTypeLoc().getAs<PointerTypeLoc>();
1250
1251   // Get the underlying function types that the conversion function will
1252   // be converting to (should match the type of the call operator).
1253   FunctionProtoTypeLoc CallOpConvTL =
1254       PtrToFunctionTL.getPointeeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1255   FunctionProtoTypeLoc CallOpConvNameTL =
1256     ConvNamePtrToFunctionTL.getPointeeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1257
1258   // Wire up the FunctionProtoTypeLocs with the call operator's parameters.
1259   // These parameter's are essentially used to transform the name and
1260   // the type of the conversion operator.  By using the same parameters
1261   // as the call operator's we don't have to fix any back references that
1262   // the trailing return type of the call operator's uses (such as
1263   // decltype(some_type<decltype(a)>::type{} + decltype(a){}) etc.)
1264   // - we can simply use the return type of the call operator, and
1265   // everything should work.
1266   SmallVector<ParmVarDecl *, 4> InvokerParams;
1267   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I) {
1268     ParmVarDecl *From = CallOperator->getParamDecl(I);
1269
1270     InvokerParams.push_back(ParmVarDecl::Create(S.Context,
1271            // Temporarily add to the TU. This is set to the invoker below.
1272                                              S.Context.getTranslationUnitDecl(),
1273                                              From->getLocStart(),
1274                                              From->getLocation(),
1275                                              From->getIdentifier(),
1276                                              From->getType(),
1277                                              From->getTypeSourceInfo(),
1278                                              From->getStorageClass(),
1279                                              /*DefaultArg=*/nullptr));
1280     CallOpConvTL.setParam(I, From);
1281     CallOpConvNameTL.setParam(I, From);
1282   }
1283
1284   CXXConversionDecl *Conversion
1285     = CXXConversionDecl::Create(S.Context, Class, Loc,
1286                                 DeclarationNameInfo(ConversionName,
1287                                   Loc, ConvNameLoc),
1288                                 ConvTy,
1289                                 ConvTSI,
1290                                 /*isInline=*/true, /*isExplicit=*/false,
1291                                 /*isConstexpr=*/S.getLangOpts().CPlusPlus17,
1292                                 CallOperator->getBody()->getLocEnd());
1293   Conversion->setAccess(AS_public);
1294   Conversion->setImplicit(true);
1295
1296   if (Class->isGenericLambda()) {
1297     // Create a template version of the conversion operator, using the template
1298     // parameter list of the function call operator.
1299     FunctionTemplateDecl *TemplateCallOperator =
1300             CallOperator->getDescribedFunctionTemplate();
1301     FunctionTemplateDecl *ConversionTemplate =
1302                   FunctionTemplateDecl::Create(S.Context, Class,
1303                                       Loc, ConversionName,
1304                                       TemplateCallOperator->getTemplateParameters(),
1305                                       Conversion);
1306     ConversionTemplate->setAccess(AS_public);
1307     ConversionTemplate->setImplicit(true);
1308     Conversion->setDescribedFunctionTemplate(ConversionTemplate);
1309     Class->addDecl(ConversionTemplate);
1310   } else
1311     Class->addDecl(Conversion);
1312   // Add a non-static member function that will be the result of
1313   // the conversion with a certain unique ID.
1314   DeclarationName InvokerName = &S.Context.Idents.get(
1315                                                  getLambdaStaticInvokerName());
1316   // FIXME: Instead of passing in the CallOperator->getTypeSourceInfo()
1317   // we should get a prebuilt TrivialTypeSourceInfo from Context
1318   // using FunctionTy & Loc and get its TypeLoc as a FunctionProtoTypeLoc
1319   // then rewire the parameters accordingly, by hoisting up the InvokeParams
1320   // loop below and then use its Params to set Invoke->setParams(...) below.
1321   // This would avoid the 'const' qualifier of the calloperator from
1322   // contaminating the type of the invoker, which is currently adjusted
1323   // in SemaTemplateDeduction.cpp:DeduceTemplateArguments.  Fixing the
1324   // trailing return type of the invoker would require a visitor to rebuild
1325   // the trailing return type and adjusting all back DeclRefExpr's to refer
1326   // to the new static invoker parameters - not the call operator's.
1327   CXXMethodDecl *Invoke
1328     = CXXMethodDecl::Create(S.Context, Class, Loc,
1329                             DeclarationNameInfo(InvokerName, Loc),
1330                             InvokerFunctionTy,
1331                             CallOperator->getTypeSourceInfo(),
1332                             SC_Static, /*IsInline=*/true,
1333                             /*IsConstexpr=*/false,
1334                             CallOperator->getBody()->getLocEnd());
1335   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I)
1336     InvokerParams[I]->setOwningFunction(Invoke);
1337   Invoke->setParams(InvokerParams);
1338   Invoke->setAccess(AS_private);
1339   Invoke->setImplicit(true);
1340   if (Class->isGenericLambda()) {
1341     FunctionTemplateDecl *TemplateCallOperator =
1342             CallOperator->getDescribedFunctionTemplate();
1343     FunctionTemplateDecl *StaticInvokerTemplate = FunctionTemplateDecl::Create(
1344                           S.Context, Class, Loc, InvokerName,
1345                           TemplateCallOperator->getTemplateParameters(),
1346                           Invoke);
1347     StaticInvokerTemplate->setAccess(AS_private);
1348     StaticInvokerTemplate->setImplicit(true);
1349     Invoke->setDescribedFunctionTemplate(StaticInvokerTemplate);
1350     Class->addDecl(StaticInvokerTemplate);
1351   } else
1352     Class->addDecl(Invoke);
1353 }
1354
1355 /// \brief Add a lambda's conversion to block pointer.
1356 static void addBlockPointerConversion(Sema &S,
1357                                       SourceRange IntroducerRange,
1358                                       CXXRecordDecl *Class,
1359                                       CXXMethodDecl *CallOperator) {
1360   const FunctionProtoType *Proto =
1361       CallOperator->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
1362
1363   // The function type inside the block pointer type is the same as the call
1364   // operator with some tweaks. The calling convention is the default free
1365   // function convention, and the type qualifications are lost.
1366   FunctionProtoType::ExtProtoInfo BlockEPI = Proto->getExtProtoInfo();
1367   BlockEPI.ExtInfo =
1368       BlockEPI.ExtInfo.withCallingConv(S.Context.getDefaultCallingConvention(
1369           Proto->isVariadic(), /*IsCXXMethod=*/false));
1370   BlockEPI.TypeQuals = 0;
1371   QualType FunctionTy = S.Context.getFunctionType(
1372       Proto->getReturnType(), Proto->getParamTypes(), BlockEPI);
1373   QualType BlockPtrTy = S.Context.getBlockPointerType(FunctionTy);
1374
1375   FunctionProtoType::ExtProtoInfo ConversionEPI(
1376       S.Context.getDefaultCallingConvention(
1377           /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
1378   ConversionEPI.TypeQuals = Qualifiers::Const;
1379   QualType ConvTy = S.Context.getFunctionType(BlockPtrTy, None, ConversionEPI);
1380
1381   SourceLocation Loc = IntroducerRange.getBegin();
1382   DeclarationName Name
1383     = S.Context.DeclarationNames.getCXXConversionFunctionName(
1384         S.Context.getCanonicalType(BlockPtrTy));
1385   DeclarationNameLoc NameLoc;
1386   NameLoc.NamedType.TInfo = S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(BlockPtrTy, Loc);
1387   CXXConversionDecl *Conversion
1388     = CXXConversionDecl::Create(S.Context, Class, Loc,
1389                                 DeclarationNameInfo(Name, Loc, NameLoc),
1390                                 ConvTy,
1391                                 S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(ConvTy, Loc),
1392                                 /*isInline=*/true, /*isExplicit=*/false,
1393                                 /*isConstexpr=*/false,
1394                                 CallOperator->getBody()->getLocEnd());
1395   Conversion->setAccess(AS_public);
1396   Conversion->setImplicit(true);
1397   Class->addDecl(Conversion);
1398 }
1399
1400 static ExprResult performLambdaVarCaptureInitialization(
1401     Sema &S, const LambdaScopeInfo::Capture &Capture, FieldDecl *Field) {
1402   assert(Capture.isVariableCapture() && "not a variable capture");
1403
1404   auto *Var = Capture.getVariable();
1405   SourceLocation Loc = Capture.getLocation();
1406
1407   // C++11 [expr.prim.lambda]p21:
1408   //   When the lambda-expression is evaluated, the entities that
1409   //   are captured by copy are used to direct-initialize each
1410   //   corresponding non-static data member of the resulting closure
1411   //   object. (For array members, the array elements are
1412   //   direct-initialized in increasing subscript order.) These
1413   //   initializations are performed in the (unspecified) order in
1414   //   which the non-static data members are declared.
1415
1416   // C++ [expr.prim.lambda]p12:
1417   //   An entity captured by a lambda-expression is odr-used (3.2) in
1418   //   the scope containing the lambda-expression.
1419   ExprResult RefResult = S.BuildDeclarationNameExpr(
1420       CXXScopeSpec(), DeclarationNameInfo(Var->getDeclName(), Loc), Var);
1421   if (RefResult.isInvalid())
1422     return ExprError();
1423   Expr *Ref = RefResult.get();
1424
1425   auto Entity = InitializedEntity::InitializeLambdaCapture(
1426       Var->getIdentifier(), Field->getType(), Loc);
1427   InitializationKind InitKind = InitializationKind::CreateDirect(Loc, Loc, Loc);
1428   InitializationSequence Init(S, Entity, InitKind, Ref);
1429   return Init.Perform(S, Entity, InitKind, Ref);
1430 }
1431
1432 ExprResult Sema::ActOnLambdaExpr(SourceLocation StartLoc, Stmt *Body,
1433                                  Scope *CurScope) {
1434   LambdaScopeInfo LSI = *cast<LambdaScopeInfo>(FunctionScopes.back());
1435   ActOnFinishFunctionBody(LSI.CallOperator, Body);
1436   return BuildLambdaExpr(StartLoc, Body->getLocEnd(), &LSI);
1437 }
1438
1439 static LambdaCaptureDefault
1440 mapImplicitCaptureStyle(CapturingScopeInfo::ImplicitCaptureStyle ICS) {
1441   switch (ICS) {
1442   case CapturingScopeInfo::ImpCap_None:
1443     return LCD_None;
1444   case CapturingScopeInfo::ImpCap_LambdaByval:
1445     return LCD_ByCopy;
1446   case CapturingScopeInfo::ImpCap_CapturedRegion:
1447   case CapturingScopeInfo::ImpCap_LambdaByref:
1448     return LCD_ByRef;
1449   case CapturingScopeInfo::ImpCap_Block:
1450     llvm_unreachable("block capture in lambda");
1451   }
1452   llvm_unreachable("Unknown implicit capture style");
1453 }
1454
1455 bool Sema::CaptureHasSideEffects(const LambdaScopeInfo::Capture &From) {
1456   if (!From.isVLATypeCapture()) {
1457     Expr *Init = From.getInitExpr();
1458     if (Init && Init->HasSideEffects(Context))
1459       return true;
1460   }
1461
1462   if (!From.isCopyCapture())
1463     return false;
1464
1465   const QualType T = From.isThisCapture()
1466                          ? getCurrentThisType()->getPointeeType()
1467                          : From.getCaptureType();
1468
1469   if (T.isVolatileQualified())
1470     return true;
1471
1472   const Type *BaseT = T->getBaseElementTypeUnsafe();
1473   if (const CXXRecordDecl *RD = BaseT->getAsCXXRecordDecl())
1474     return !RD->isCompleteDefinition() || !RD->hasTrivialCopyConstructor() ||
1475            !RD->hasTrivialDestructor();
1476
1477   return false;
1478 }
1479
1480 void Sema::DiagnoseUnusedLambdaCapture(const LambdaScopeInfo::Capture &From) {
1481   if (CaptureHasSideEffects(From))
1482     return;
1483
1484   if (From.isVLATypeCapture())
1485     return;
1486
1487   auto diag = Diag(From.getLocation(), diag::warn_unused_lambda_capture);
1488   if (From.isThisCapture())
1489     diag << "'this'";
1490   else
1491     diag << From.getVariable();
1492   diag << From.isNonODRUsed();
1493 }
1494
1495 ExprResult Sema::BuildLambdaExpr(SourceLocation StartLoc, SourceLocation EndLoc,
1496                                  LambdaScopeInfo *LSI) {
1497   // Collect information from the lambda scope.
1498   SmallVector<LambdaCapture, 4> Captures;
1499   SmallVector<Expr *, 4> CaptureInits;
1500   SourceLocation CaptureDefaultLoc = LSI->CaptureDefaultLoc;
1501   LambdaCaptureDefault CaptureDefault =
1502       mapImplicitCaptureStyle(LSI->ImpCaptureStyle);
1503   CXXRecordDecl *Class;
1504   CXXMethodDecl *CallOperator;
1505   SourceRange IntroducerRange;
1506   bool ExplicitParams;
1507   bool ExplicitResultType;
1508   CleanupInfo LambdaCleanup;
1509   bool ContainsUnexpandedParameterPack;
1510   bool IsGenericLambda;
1511   {
1512     CallOperator = LSI->CallOperator;
1513     Class = LSI->Lambda;
1514     IntroducerRange = LSI->IntroducerRange;
1515     ExplicitParams = LSI->ExplicitParams;
1516     ExplicitResultType = !LSI->HasImplicitReturnType;
1517     LambdaCleanup = LSI->Cleanup;
1518     ContainsUnexpandedParameterPack = LSI->ContainsUnexpandedParameterPack;
1519     IsGenericLambda = Class->isGenericLambda();
1520
1521     CallOperator->setLexicalDeclContext(Class);
1522     Decl *TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl =
1523         CallOperator->getDescribedFunctionTemplate()
1524         ? CallOperator->getDescribedFunctionTemplate()
1525         : cast<Decl>(CallOperator);
1526
1527     TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl->setLexicalDeclContext(Class);
1528     Class->addDecl(TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl);
1529
1530     PopExpressionEvaluationContext();
1531
1532     // Translate captures.
1533     auto CurField = Class->field_begin();
1534     for (unsigned I = 0, N = LSI->Captures.size(); I != N; ++I, ++CurField) {
1535       const LambdaScopeInfo::Capture &From = LSI->Captures[I];
1536       assert(!From.isBlockCapture() && "Cannot capture __block variables");
1537       bool IsImplicit = I >= LSI->NumExplicitCaptures;
1538
1539       // Warn about unused explicit captures.
1540       if (!CurContext->isDependentContext() && !IsImplicit && !From.isODRUsed()) {
1541         // Initialized captures that are non-ODR used may not be eliminated.
1542         bool NonODRUsedInitCapture =
1543             IsGenericLambda && From.isNonODRUsed() && From.getInitExpr();
1544         if (!NonODRUsedInitCapture)
1545           DiagnoseUnusedLambdaCapture(From);
1546       }
1547
1548       // Handle 'this' capture.
1549       if (From.isThisCapture()) {
1550         Captures.push_back(
1551             LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit,
1552                           From.isCopyCapture() ? LCK_StarThis : LCK_This));
1553         CaptureInits.push_back(From.getInitExpr());
1554         continue;
1555       }
1556       if (From.isVLATypeCapture()) {
1557         Captures.push_back(
1558             LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit, LCK_VLAType));
1559         CaptureInits.push_back(nullptr);
1560         continue;
1561       }
1562
1563       VarDecl *Var = From.getVariable();
1564       LambdaCaptureKind Kind = From.isCopyCapture() ? LCK_ByCopy : LCK_ByRef;
1565       Captures.push_back(LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit, Kind,
1566                                        Var, From.getEllipsisLoc()));
1567       Expr *Init = From.getInitExpr();
1568       if (!Init) {
1569         auto InitResult =
1570             performLambdaVarCaptureInitialization(*this, From, *CurField);
1571         if (InitResult.isInvalid())
1572           return ExprError();
1573         Init = InitResult.get();
1574       }
1575       CaptureInits.push_back(Init);
1576     }
1577
1578     // C++11 [expr.prim.lambda]p6:
1579     //   The closure type for a lambda-expression with no lambda-capture
1580     //   has a public non-virtual non-explicit const conversion function
1581     //   to pointer to function having the same parameter and return
1582     //   types as the closure type's function call operator.
1583     if (Captures.empty() && CaptureDefault == LCD_None)
1584       addFunctionPointerConversion(*this, IntroducerRange, Class,
1585                                    CallOperator);
1586
1587     // Objective-C++:
1588     //   The closure type for a lambda-expression has a public non-virtual
1589     //   non-explicit const conversion function to a block pointer having the
1590     //   same parameter and return types as the closure type's function call
1591     //   operator.
1592     // FIXME: Fix generic lambda to block conversions.
1593     if (getLangOpts().Blocks && getLangOpts().ObjC1 && !IsGenericLambda)
1594       addBlockPointerConversion(*this, IntroducerRange, Class, CallOperator);
1595
1596     // Finalize the lambda class.
1597     SmallVector<Decl*, 4> Fields(Class->fields());
1598     ActOnFields(nullptr, Class->getLocation(), Class, Fields, SourceLocation(),
1599                 SourceLocation(), nullptr);
1600     CheckCompletedCXXClass(Class);
1601   }
1602
1603   Cleanup.mergeFrom(LambdaCleanup);
1604
1605   LambdaExpr *Lambda = LambdaExpr::Create(Context, Class, IntroducerRange,
1606                                           CaptureDefault, CaptureDefaultLoc,
1607                                           Captures,
1608                                           ExplicitParams, ExplicitResultType,
1609                                           CaptureInits, EndLoc,
1610                                           ContainsUnexpandedParameterPack);
1611   // If the lambda expression's call operator is not explicitly marked constexpr
1612   // and we are not in a dependent context, analyze the call operator to infer
1613   // its constexpr-ness, suppressing diagnostics while doing so.
1614   if (getLangOpts().CPlusPlus17 && !CallOperator->isInvalidDecl() &&
1615       !CallOperator->isConstexpr() &&
1616       !isa<CoroutineBodyStmt>(CallOperator->getBody()) &&
1617       !Class->getDeclContext()->isDependentContext()) {
1618     TentativeAnalysisScope DiagnosticScopeGuard(*this);
1619     CallOperator->setConstexpr(
1620         CheckConstexprFunctionDecl(CallOperator) &&
1621         CheckConstexprFunctionBody(CallOperator, CallOperator->getBody()));
1622   }
1623
1624   // Emit delayed shadowing warnings now that the full capture list is known.
1625   DiagnoseShadowingLambdaDecls(LSI);
1626
1627   if (!CurContext->isDependentContext()) {
1628     switch (ExprEvalContexts.back().Context) {
1629     // C++11 [expr.prim.lambda]p2:
1630     //   A lambda-expression shall not appear in an unevaluated operand
1631     //   (Clause 5).
1632     case ExpressionEvaluationContext::Unevaluated:
1633     case ExpressionEvaluationContext::UnevaluatedList:
1634     case ExpressionEvaluationContext::UnevaluatedAbstract:
1635     // C++1y [expr.const]p2:
1636     //   A conditional-expression e is a core constant expression unless the
1637     //   evaluation of e, following the rules of the abstract machine, would
1638     //   evaluate [...] a lambda-expression.
1639     //
1640     // This is technically incorrect, there are some constant evaluated contexts
1641     // where this should be allowed.  We should probably fix this when DR1607 is
1642     // ratified, it lays out the exact set of conditions where we shouldn't
1643     // allow a lambda-expression.
1644     case ExpressionEvaluationContext::ConstantEvaluated:
1645       // We don't actually diagnose this case immediately, because we
1646       // could be within a context where we might find out later that
1647       // the expression is potentially evaluated (e.g., for typeid).
1648       ExprEvalContexts.back().Lambdas.push_back(Lambda);
1649       break;
1650
1651     case ExpressionEvaluationContext::DiscardedStatement:
1652     case ExpressionEvaluationContext::PotentiallyEvaluated:
1653     case ExpressionEvaluationContext::PotentiallyEvaluatedIfUsed:
1654       break;
1655     }
1656   }
1657
1658   return MaybeBindToTemporary(Lambda);
1659 }
1660
1661 ExprResult Sema::BuildBlockForLambdaConversion(SourceLocation CurrentLocation,
1662                                                SourceLocation ConvLocation,
1663                                                CXXConversionDecl *Conv,
1664                                                Expr *Src) {
1665   // Make sure that the lambda call operator is marked used.
1666   CXXRecordDecl *Lambda = Conv->getParent();
1667   CXXMethodDecl *CallOperator
1668     = cast<CXXMethodDecl>(
1669         Lambda->lookup(
1670           Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call)).front());
1671   CallOperator->setReferenced();
1672   CallOperator->markUsed(Context);
1673
1674   ExprResult Init = PerformCopyInitialization(
1675       InitializedEntity::InitializeLambdaToBlock(ConvLocation, Src->getType(),
1676                                                  /*NRVO=*/false),
1677       CurrentLocation, Src);
1678   if (!Init.isInvalid())
1679     Init = ActOnFinishFullExpr(Init.get());
1680
1681   if (Init.isInvalid())
1682     return ExprError();
1683
1684   // Create the new block to be returned.
1685   BlockDecl *Block = BlockDecl::Create(Context, CurContext, ConvLocation);
1686
1687   // Set the type information.
1688   Block->setSignatureAsWritten(CallOperator->getTypeSourceInfo());
1689   Block->setIsVariadic(CallOperator->isVariadic());
1690   Block->setBlockMissingReturnType(false);
1691
1692   // Add parameters.
1693   SmallVector<ParmVarDecl *, 4> BlockParams;
1694   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I) {
1695     ParmVarDecl *From = CallOperator->getParamDecl(I);
1696     BlockParams.push_back(ParmVarDecl::Create(Context, Block,
1697                                               From->getLocStart(),
1698                                               From->getLocation(),
1699                                               From->getIdentifier(),
1700                                               From->getType(),
1701                                               From->getTypeSourceInfo(),
1702                                               From->getStorageClass(),
1703                                               /*DefaultArg=*/nullptr));
1704   }
1705   Block->setParams(BlockParams);
1706
1707   Block->setIsConversionFromLambda(true);
1708
1709   // Add capture. The capture uses a fake variable, which doesn't correspond
1710   // to any actual memory location. However, the initializer copy-initializes
1711   // the lambda object.
1712   TypeSourceInfo *CapVarTSI =
1713       Context.getTrivialTypeSourceInfo(Src->getType());
1714   VarDecl *CapVar = VarDecl::Create(Context, Block, ConvLocation,
1715                                     ConvLocation, nullptr,
1716                                     Src->getType(), CapVarTSI,
1717                                     SC_None);
1718   BlockDecl::Capture Capture(/*Variable=*/CapVar, /*ByRef=*/false,
1719                              /*Nested=*/false, /*Copy=*/Init.get());
1720   Block->setCaptures(Context, Capture, /*CapturesCXXThis=*/false);
1721
1722   // Add a fake function body to the block. IR generation is responsible
1723   // for filling in the actual body, which cannot be expressed as an AST.
1724   Block->setBody(new (Context) CompoundStmt(ConvLocation));
1725
1726   // Create the block literal expression.
1727   Expr *BuildBlock = new (Context) BlockExpr(Block, Conv->getConversionType());
1728   ExprCleanupObjects.push_back(Block);
1729   Cleanup.setExprNeedsCleanups(true);
1730
1731   return BuildBlock;
1732 }