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   assert(
  70       isa<clang::sema::LambdaScopeInfo>(
  71           FunctionScopes[FunctionScopes.size() - 1]) &&
  72       "The function on the top of sema's function-info stack must be a lambda");
  73
  74   // If VarToCapture is null, we are attempting to capture 'this'.
  75   const bool IsCapturingThis = !VarToCapture;
  76   const bool IsCapturingVariable = !IsCapturingThis;
  77
  78   // Start with the current lambda at the top of the stack (highest index).
  79   unsigned CurScopeIndex = FunctionScopes.size() - 1;
  80   DeclContext *EnclosingDC =
  81       cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex])->CallOperator;
  82
  83   do {
  84     const clang::sema::LambdaScopeInfo *LSI =
  85         cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex]);
  86     // IF we have climbed down to an intervening enclosing lambda that contains
  87     // the variable declaration - it obviously can/must not capture the
  88     // variable.
  89     // Since its enclosing DC is dependent, all the lambdas between it and the
  90     // innermost nested lambda are dependent (otherwise we wouldn't have
  91     // arrived here) - so we don't yet have a lambda that can capture the
  92     // variable.
  93     if (IsCapturingVariable &&
  94         VarToCapture->getDeclContext()->Equals(EnclosingDC))
  95       return NoLambdaIsCaptureReady;
  96
  97     // For an enclosing lambda to be capture ready for an entity, all
  98     // intervening lambda's have to be able to capture that entity. If even
  99     // one of the intervening lambda's is not capable of capturing the entity
 100     // then no enclosing lambda can ever capture that entity.
 101     // For e.g.
 102     // const int x = 10;
 103     // [=](auto a) {    #1
 104     //   [](auto b) {   #2 <-- an intervening lambda that can never capture 'x'
 105     //    [=](auto c) { #3
 106     //       f(x, c);  <-- can not lead to x's speculative capture by #1 or #2
 107     //    }; }; };
 108     // If they do not have a default implicit capture, check to see
 109     // if the entity has already been explicitly captured.
 110     // If even a single dependent enclosing lambda lacks the capability
 111     // to ever capture this variable, there is no further enclosing
 112     // non-dependent lambda that can capture this variable.
 113     if (LSI->ImpCaptureStyle == sema::LambdaScopeInfo::ImpCap_None) {
 114       if (IsCapturingVariable && !LSI->isCaptured(VarToCapture))
 115         return NoLambdaIsCaptureReady;
 116       if (IsCapturingThis && !LSI->isCXXThisCaptured())
 117         return NoLambdaIsCaptureReady;
 118     }
 119     EnclosingDC = getLambdaAwareParentOfDeclContext(EnclosingDC);
 120
 121     assert(CurScopeIndex);
 122     --CurScopeIndex;
 123   } while (!EnclosingDC->isTranslationUnit() &&
 124            EnclosingDC->isDependentContext() &&
 125            isLambdaCallOperator(EnclosingDC));
 126
 127   assert(CurScopeIndex < (FunctionScopes.size() - 1));
 128   // If the enclosingDC is not dependent, then the immediately nested lambda
 129   // (one index above) is capture-ready.
 130   if (!EnclosingDC->isDependentContext())
 131     return CurScopeIndex + 1;
 132   return NoLambdaIsCaptureReady;
 133 }
 134
 135 /// \brief Examines the FunctionScopeInfo stack to determine the nearest
 136 /// enclosing lambda (to the current lambda) that is 'capture-capable' for
 137 /// the variable referenced in the current lambda (i.e. \p VarToCapture).
 138 /// If successful, returns the index into Sema's FunctionScopeInfo stack
 139 /// of the capture-capable lambda's LambdaScopeInfo.
 140 ///
 141 /// Given the current stack of lambdas being processed by Sema and
 142 /// the variable of interest, to identify the nearest enclosing lambda (to the
 143 /// current lambda at the top of the stack) that can truly capture
 144 /// a variable, it has to have the following two properties:
 145 ///  a) 'capture-ready' - be the innermost lambda that is 'capture-ready':
 146 ///     - climb down the stack (i.e. starting from the innermost and examining
 147 ///       each outer lambda step by step) checking if each enclosing
 148 ///       lambda can either implicitly or explicitly capture the variable.
 149 ///       Record the first such lambda that is enclosed in a non-dependent
 150 ///       context. If no such lambda currently exists return failure.
 151 ///  b) 'capture-capable' - make sure the 'capture-ready' lambda can truly
 152 ///  capture the variable by checking all its enclosing lambdas:
 153 ///     - check if all outer lambdas enclosing the 'capture-ready' lambda
 154 ///       identified above in 'a' can also capture the variable (this is done
 155 ///       via tryCaptureVariable for variables and CheckCXXThisCapture for
 156 ///       'this' by passing in the index of the Lambda identified in step 'a')
 157 ///
 158 /// \param FunctionScopes - Sema's stack of nested FunctionScopeInfo's (which a
 159 /// LambdaScopeInfo inherits from).  The current/deepest/innermost lambda
 160 /// is at the top of the stack.
 161 ///
 162 /// \param VarToCapture - the variable to capture.  If NULL, capture 'this'.
 163 ///
 164 ///
 165 /// \returns An Optional<unsigned> Index that if evaluates to 'true' contains
 166 /// the index (into Sema's FunctionScopeInfo stack) of the innermost lambda
 167 /// which is capture-capable.  If the return value evaluates to 'false' then
 168 /// no lambda is capture-capable for \p VarToCapture.
 169
 170 Optional<unsigned> clang::getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureCapableLambda(
 171     ArrayRef<const sema::FunctionScopeInfo *> FunctionScopes,
 172     VarDecl *VarToCapture, Sema &S) {
 173
 174   const Optional<unsigned> NoLambdaIsCaptureCapable;
 175
 176   const Optional<unsigned> OptionalStackIndex =
 177       getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureReadyLambda(FunctionScopes,
 178                                                         VarToCapture);
 179   if (!OptionalStackIndex)
 180     return NoLambdaIsCaptureCapable;
 181
 182   const unsigned IndexOfCaptureReadyLambda = OptionalStackIndex.getValue();
 183   assert(((IndexOfCaptureReadyLambda != (FunctionScopes.size() - 1)) ||
 184           S.getCurGenericLambda()) &&
 185          "The capture ready lambda for a potential capture can only be the "
 186          "current lambda if it is a generic lambda");
 187
 188   const sema::LambdaScopeInfo *const CaptureReadyLambdaLSI =
 189       cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[IndexOfCaptureReadyLambda]);
 190
 191   // If VarToCapture is null, we are attempting to capture 'this'
 192   const bool IsCapturingThis = !VarToCapture;
 193   const bool IsCapturingVariable = !IsCapturingThis;
 194
 195   if (IsCapturingVariable) {
 196     // Check if the capture-ready lambda can truly capture the variable, by
 197     // checking whether all enclosing lambdas of the capture-ready lambda allow
 198     // the capture - i.e. make sure it is capture-capable.
 199     QualType CaptureType, DeclRefType;
 200     const bool CanCaptureVariable =
 201         !S.tryCaptureVariable(VarToCapture,
 202                               /*ExprVarIsUsedInLoc*/ SourceLocation(),
 203                               clang::Sema::TryCapture_Implicit,
 204                               /*EllipsisLoc*/ SourceLocation(),
 205                               /*BuildAndDiagnose*/ false, CaptureType,
 206                               DeclRefType, &IndexOfCaptureReadyLambda);
 207     if (!CanCaptureVariable)
 208       return NoLambdaIsCaptureCapable;
 209   } else {
 210     // Check if the capture-ready lambda can truly capture 'this' by checking
 211     // whether all enclosing lambdas of the capture-ready lambda can capture
 212     // 'this'.
 213     const bool CanCaptureThis =
 214         !S.CheckCXXThisCapture(
 215              CaptureReadyLambdaLSI->PotentialThisCaptureLocation,
 216              /*Explicit*/ false, /*BuildAndDiagnose*/ false,
 217              &IndexOfCaptureReadyLambda);
 218     if (!CanCaptureThis)
 219       return NoLambdaIsCaptureCapable;
 220   }
 221   return IndexOfCaptureReadyLambda;
 222 }
 223
 224 static inline TemplateParameterList *
 225 getGenericLambdaTemplateParameterList(LambdaScopeInfo *LSI, Sema &SemaRef) {
 226   if (LSI->GLTemplateParameterList)
 227     return LSI->GLTemplateParameterList;
 228
 229   if (!LSI->AutoTemplateParams.empty()) {
 230     SourceRange IntroRange = LSI->IntroducerRange;
 231     SourceLocation LAngleLoc = IntroRange.getBegin();
 232     SourceLocation RAngleLoc = IntroRange.getEnd();
 233     LSI->GLTemplateParameterList = TemplateParameterList::Create(
 234         SemaRef.Context,
 235         /*Template kw loc*/ SourceLocation(), LAngleLoc,
 236         llvm::makeArrayRef((NamedDecl *const *)LSI->AutoTemplateParams.data(),
 237                            LSI->AutoTemplateParams.size()),
 238         RAngleLoc);
 239   }
 240   return LSI->GLTemplateParameterList;
 241 }
 242
 243 CXXRecordDecl *Sema::createLambdaClosureType(SourceRange IntroducerRange,
 244                                              TypeSourceInfo *Info,
 245                                              bool KnownDependent,
 246                                              LambdaCaptureDefault CaptureDefault) {
 247   DeclContext *DC = CurContext;
 248   while (!(DC->isFunctionOrMethod() || DC->isRecord() || DC->isFileContext()))
 249     DC = DC->getParent();
 250   bool IsGenericLambda = getGenericLambdaTemplateParameterList(getCurLambda(),
 251                                                                *this);
 252   // Start constructing the lambda class.
 253   CXXRecordDecl *Class = CXXRecordDecl::CreateLambda(Context, DC, Info,
 254                                                      IntroducerRange.getBegin(),
 255                                                      KnownDependent,
 256                                                      IsGenericLambda,
 257                                                      CaptureDefault);
 258   DC->addDecl(Class);
 259
 260   return Class;
 261 }
 262
 263 /// \brief Determine whether the given context is or is enclosed in an inline
 264 /// function.
 265 static bool isInInlineFunction(const DeclContext *DC) {
 266   while (!DC->isFileContext()) {
 267     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DC))
 268       if (FD->isInlined())
 269         return true;
 270
 271     DC = DC->getLexicalParent();
 272   }
 273
 274   return false;
 275 }
 276
 277 MangleNumberingContext *
 278 Sema::getCurrentMangleNumberContext(const DeclContext *DC,
 279                                     Decl *&ManglingContextDecl) {
 280   // Compute the context for allocating mangling numbers in the current
 281   // expression, if the ABI requires them.
 282   ManglingContextDecl = ExprEvalContexts.back().ManglingContextDecl;
 283
 284   enum ContextKind {
 285     Normal,
 286     DefaultArgument,
 287     DataMember,
 288     StaticDataMember
 289   } Kind = Normal;
 290
 291   // Default arguments of member function parameters that appear in a class
 292   // definition, as well as the initializers of data members, receive special
 293   // treatment. Identify them.
 294   if (ManglingContextDecl) {
 295     if (ParmVarDecl *Param = dyn_cast<ParmVarDecl>(ManglingContextDecl)) {
 296       if (const DeclContext *LexicalDC
 297           = Param->getDeclContext()->getLexicalParent())
 298         if (LexicalDC->isRecord())
 299           Kind = DefaultArgument;
 300     } else if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(ManglingContextDecl)) {
 301       if (Var->getDeclContext()->isRecord())
 302         Kind = StaticDataMember;
 303     } else if (isa<FieldDecl>(ManglingContextDecl)) {
 304       Kind = DataMember;
 305     }
 306   }
 307
 308   // Itanium ABI [5.1.7]:
 309   //   In the following contexts [...] the one-definition rule requires closure
 310   //   types in different translation units to "correspond":
 311   bool IsInNonspecializedTemplate =
 312     !ActiveTemplateInstantiations.empty() || CurContext->isDependentContext();
 313   switch (Kind) {
 314   case Normal:
 315     //  -- the bodies of non-exported nonspecialized template functions
 316     //  -- the bodies of inline functions
 317     if ((IsInNonspecializedTemplate &&
 318          !(ManglingContextDecl && isa<ParmVarDecl>(ManglingContextDecl))) ||
 319         isInInlineFunction(CurContext)) {
 320       ManglingContextDecl = nullptr;
 321       return &Context.getManglingNumberContext(DC);
 322     }
 323
 324     ManglingContextDecl = nullptr;
 325     return nullptr;
 326
 327   case StaticDataMember:
 328     //  -- the initializers of nonspecialized static members of template classes
 329     if (!IsInNonspecializedTemplate) {
 330       ManglingContextDecl = nullptr;
 331       return nullptr;
 332     }
 333     // Fall through to get the current context.
 334
 335   case DataMember:
 336     //  -- the in-class initializers of class members
 337   case DefaultArgument:
 338     //  -- default arguments appearing in class definitions
 339     return &ExprEvalContexts.back().getMangleNumberingContext(Context);
 340   }
 341
 342   llvm_unreachable("unexpected context");
 343 }
 344
 345 MangleNumberingContext &
 346 Sema::ExpressionEvaluationContextRecord::getMangleNumberingContext(
 347     ASTContext &Ctx) {
 348   assert(ManglingContextDecl && "Need to have a context declaration");
 349   if (!MangleNumbering)
 350     MangleNumbering = Ctx.createMangleNumberingContext();
 351   return *MangleNumbering;
 352 }
 353
 354 CXXMethodDecl *Sema::startLambdaDefinition(CXXRecordDecl *Class,
 355                                            SourceRange IntroducerRange,
 356                                            TypeSourceInfo *MethodTypeInfo,
 357                                            SourceLocation EndLoc,
 358                                            ArrayRef<ParmVarDecl *> Params) {
 359   QualType MethodType = MethodTypeInfo->getType();
 360   TemplateParameterList *TemplateParams =
 361             getGenericLambdaTemplateParameterList(getCurLambda(), *this);
 362   // If a lambda appears in a dependent context or is a generic lambda (has
 363   // template parameters) and has an 'auto' return type, deduce it to a
 364   // dependent type.
 365   if (Class->isDependentContext() || TemplateParams) {
 366     const FunctionProtoType *FPT = MethodType->castAs<FunctionProtoType>();
 367     QualType Result = FPT->getReturnType();
 368     if (Result->isUndeducedType()) {
 369       Result = SubstAutoType(Result, Context.DependentTy);
 370       MethodType = Context.getFunctionType(Result, FPT->getParamTypes(),
 371                                            FPT->getExtProtoInfo());
 372     }
 373   }
 374
 375   // C++11 [expr.prim.lambda]p5:
 376   //   The closure type for a lambda-expression has a public inline function
 377   //   call operator (13.5.4) whose parameters and return type are described by
 378   //   the lambda-expression's parameter-declaration-clause and
 379   //   trailing-return-type respectively.
 380   DeclarationName MethodName
 381     = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call);
 382   DeclarationNameLoc MethodNameLoc;
 383   MethodNameLoc.CXXOperatorName.BeginOpNameLoc
 384     = IntroducerRange.getBegin().getRawEncoding();
 385   MethodNameLoc.CXXOperatorName.EndOpNameLoc
 386     = IntroducerRange.getEnd().getRawEncoding();
 387   CXXMethodDecl *Method
 388     = CXXMethodDecl::Create(Context, Class, EndLoc,
 389                             DeclarationNameInfo(MethodName,
 390                                                 IntroducerRange.getBegin(),
 391                                                 MethodNameLoc),
 392                             MethodType, MethodTypeInfo,
 393                             SC_None,
 394                             /*isInline=*/true,
 395                             /*isConstExpr=*/false,
 396                             EndLoc);
 397   Method->setAccess(AS_public);
 398
 399   // Temporarily set the lexical declaration context to the current
 400   // context, so that the Scope stack matches the lexical nesting.
 401   Method->setLexicalDeclContext(CurContext);
 402   // Create a function template if we have a template parameter list
 403   FunctionTemplateDecl *const TemplateMethod = TemplateParams ?
 404             FunctionTemplateDecl::Create(Context, Class,
 405                                          Method->getLocation(), MethodName,
 406                                          TemplateParams,
 407                                          Method) : nullptr;
 408   if (TemplateMethod) {
 409     TemplateMethod->setLexicalDeclContext(CurContext);
 410     TemplateMethod->setAccess(AS_public);
 411     Method->setDescribedFunctionTemplate(TemplateMethod);
 412   }
 413
 414   // Add parameters.
 415   if (!Params.empty()) {
 416     Method->setParams(Params);
 417     CheckParmsForFunctionDef(Params,
 418                              /*CheckParameterNames=*/false);
 419
 420     for (auto P : Method->parameters())
 421       P->setOwningFunction(Method);
 422   }
 423
 424   Decl *ManglingContextDecl;
 425   if (MangleNumberingContext *MCtx =
 426           getCurrentMangleNumberContext(Class->getDeclContext(),
 427                                         ManglingContextDecl)) {
 428     unsigned ManglingNumber = MCtx->getManglingNumber(Method);
 429     Class->setLambdaMangling(ManglingNumber, ManglingContextDecl);
 430   }
 431
 432   return Method;
 433 }
 434
 435 void Sema::buildLambdaScope(LambdaScopeInfo *LSI,
 436                                         CXXMethodDecl *CallOperator,
 437                                         SourceRange IntroducerRange,
 438                                         LambdaCaptureDefault CaptureDefault,
 439                                         SourceLocation CaptureDefaultLoc,
 440                                         bool ExplicitParams,
 441                                         bool ExplicitResultType,
 442                                         bool Mutable) {
 443   LSI->CallOperator = CallOperator;
 444   CXXRecordDecl *LambdaClass = CallOperator->getParent();
 445   LSI->Lambda = LambdaClass;
 446   if (CaptureDefault == LCD_ByCopy)
 447     LSI->ImpCaptureStyle = LambdaScopeInfo::ImpCap_LambdaByval;
 448   else if (CaptureDefault == LCD_ByRef)
 449     LSI->ImpCaptureStyle = LambdaScopeInfo::ImpCap_LambdaByref;
 450   LSI->CaptureDefaultLoc = CaptureDefaultLoc;
 451   LSI->IntroducerRange = IntroducerRange;
 452   LSI->ExplicitParams = ExplicitParams;
 453   LSI->Mutable = Mutable;
 454
 455   if (ExplicitResultType) {
 456     LSI->ReturnType = CallOperator->getReturnType();
 457
 458     if (!LSI->ReturnType->isDependentType() &&
 459         !LSI->ReturnType->isVoidType()) {
 460       if (RequireCompleteType(CallOperator->getLocStart(), LSI->ReturnType,
 461                               diag::err_lambda_incomplete_result)) {
 462         // Do nothing.
 463       }
 464     }
 465   } else {
 466     LSI->HasImplicitReturnType = true;
 467   }
 468 }
 469
 470 void Sema::finishLambdaExplicitCaptures(LambdaScopeInfo *LSI) {
 471   LSI->finishedExplicitCaptures();
 472 }
 473
 474 void Sema::addLambdaParameters(CXXMethodDecl *CallOperator, Scope *CurScope) {
 475   // Introduce our parameters into the function scope
 476   for (unsigned p = 0, NumParams = CallOperator->getNumParams();
 477        p < NumParams; ++p) {
 478     ParmVarDecl *Param = CallOperator->getParamDecl(p);
 479
 480     // If this has an identifier, add it to the scope stack.
 481     if (CurScope && Param->getIdentifier()) {
 482       CheckShadow(CurScope, Param);
 483
 484       PushOnScopeChains(Param, CurScope);
 485     }
 486   }
 487 }
 488
 489 /// If this expression is an enumerator-like expression of some type
 490 /// T, return the type T; otherwise, return null.
 491 ///
 492 /// Pointer comparisons on the result here should always work because
 493 /// it's derived from either the parent of an EnumConstantDecl
 494 /// (i.e. the definition) or the declaration returned by
 495 /// EnumType::getDecl() (i.e. the definition).
 496 static EnumDecl *findEnumForBlockReturn(Expr *E) {
 497   // An expression is an enumerator-like expression of type T if,
 498   // ignoring parens and parens-like expressions:
 499   E = E->IgnoreParens();
 500
 501   //  - it is an enumerator whose enum type is T or
 502   if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
 503     if (EnumConstantDecl *D
 504           = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DRE->getDecl())) {
 505       return cast<EnumDecl>(D->getDeclContext());
 506     }
 507     return nullptr;
 508   }
 509
 510   //  - it is a comma expression whose RHS is an enumerator-like
 511   //    expression of type T or
 512   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
 513     if (BO->getOpcode() == BO_Comma)
 514       return findEnumForBlockReturn(BO->getRHS());
 515     return nullptr;
 516   }
 517
 518   //  - it is a statement-expression whose value expression is an
 519   //    enumerator-like expression of type T or
 520   if (StmtExpr *SE = dyn_cast<StmtExpr>(E)) {
 521     if (Expr *last = dyn_cast_or_null<Expr>(SE->getSubStmt()->body_back()))
 522       return findEnumForBlockReturn(last);
 523     return nullptr;
 524   }
 525
 526   //   - it is a ternary conditional operator (not the GNU ?:
 527   //     extension) whose second and third operands are
 528   //     enumerator-like expressions of type T or
 529   if (ConditionalOperator *CO = dyn_cast<ConditionalOperator>(E)) {
 530     if (EnumDecl *ED = findEnumForBlockReturn(CO->getTrueExpr()))
 531       if (ED == findEnumForBlockReturn(CO->getFalseExpr()))
 532         return ED;
 533     return nullptr;
 534   }
 535
 536   // (implicitly:)
 537   //   - it is an implicit integral conversion applied to an
 538   //     enumerator-like expression of type T or
 539   if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
 540     // We can sometimes see integral conversions in valid
 541     // enumerator-like expressions.
 542     if (ICE->getCastKind() == CK_IntegralCast)
 543       return findEnumForBlockReturn(ICE->getSubExpr());
 544
 545     // Otherwise, just rely on the type.
 546   }
 547
 548   //   - it is an expression of that formal enum type.
 549   if (const EnumType *ET = E->getType()->getAs<EnumType>()) {
 550     return ET->getDecl();
 551   }
 552
 553   // Otherwise, nope.
 554   return nullptr;
 555 }
 556
 557 /// Attempt to find a type T for which the returned expression of the
 558 /// given statement is an enumerator-like expression of that type.
 559 static EnumDecl *findEnumForBlockReturn(ReturnStmt *ret) {
 560   if (Expr *retValue = ret->getRetValue())
 561     return findEnumForBlockReturn(retValue);
 562   return nullptr;
 563 }
 564
 565 /// Attempt to find a common type T for which all of the returned
 566 /// expressions in a block are enumerator-like expressions of that
 567 /// type.
 568 static EnumDecl *findCommonEnumForBlockReturns(ArrayRef<ReturnStmt*> returns) {
 569   ArrayRef<ReturnStmt*>::iterator i = returns.begin(), e = returns.end();
 570
 571   // Try to find one for the first return.
 572   EnumDecl *ED = findEnumForBlockReturn(*i);
 573   if (!ED) return nullptr;
 574
 575   // Check that the rest of the returns have the same enum.
 576   for (++i; i != e; ++i) {
 577     if (findEnumForBlockReturn(*i) != ED)
 578       return nullptr;
 579   }
 580
 581   // Never infer an anonymous enum type.
 582   if (!ED->hasNameForLinkage()) return nullptr;
 583
 584   return ED;
 585 }
 586
 587 /// Adjust the given return statements so that they formally return
 588 /// the given type.  It should require, at most, an IntegralCast.
 589 static void adjustBlockReturnsToEnum(Sema &S, ArrayRef<ReturnStmt*> returns,
 590                                      QualType returnType) {
 591   for (ArrayRef<ReturnStmt*>::iterator
 592          i = returns.begin(), e = returns.end(); i != e; ++i) {
 593     ReturnStmt *ret = *i;
 594     Expr *retValue = ret->getRetValue();
 595     if (S.Context.hasSameType(retValue->getType(), returnType))
 596       continue;
 597
 598     // Right now we only support integral fixup casts.
 599     assert(returnType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
 600     assert(retValue->getType()->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
 601
 602     ExprWithCleanups *cleanups = dyn_cast<ExprWithCleanups>(retValue);
 603
 604     Expr *E = (cleanups ? cleanups->getSubExpr() : retValue);
 605     E = ImplicitCastExpr::Create(S.Context, returnType, CK_IntegralCast,
 606                                  E, /*base path*/ nullptr, VK_RValue);
 607     if (cleanups) {
 608       cleanups->setSubExpr(E);
 609     } else {
 610       ret->setRetValue(E);
 611     }
 612   }
 613 }
 614
 615 void Sema::deduceClosureReturnType(CapturingScopeInfo &CSI) {
 616   assert(CSI.HasImplicitReturnType);
 617   // If it was ever a placeholder, it had to been deduced to DependentTy.
 618   assert(CSI.ReturnType.isNull() || !CSI.ReturnType->isUndeducedType());
 619   assert((!isa<LambdaScopeInfo>(CSI) || !getLangOpts().CPlusPlus14) &&
 620          "lambda expressions use auto deduction in C++14 onwards");
 621
 622   // C++ core issue 975:
 623   //   If a lambda-expression does not include a trailing-return-type,
 624   //   it is as if the trailing-return-type denotes the following type:
 625   //     - if there are no return statements in the compound-statement,
 626   //       or all return statements return either an expression of type
 627   //       void or no expression or braced-init-list, the type void;
 628   //     - otherwise, if all return statements return an expression
 629   //       and the types of the returned expressions after
 630   //       lvalue-to-rvalue conversion (4.1 [conv.lval]),
 631   //       array-to-pointer conversion (4.2 [conv.array]), and
 632   //       function-to-pointer conversion (4.3 [conv.func]) are the
 633   //       same, that common type;
 634   //     - otherwise, the program is ill-formed.
 635   //
 636   // C++ core issue 1048 additionally removes top-level cv-qualifiers
 637   // from the types of returned expressions to match the C++14 auto
 638   // deduction rules.
 639   //
 640   // In addition, in blocks in non-C++ modes, if all of the return
 641   // statements are enumerator-like expressions of some type T, where
 642   // T has a name for linkage, then we infer the return type of the
 643   // block to be that type.
 644
 645   // First case: no return statements, implicit void return type.
 646   ASTContext &Ctx = getASTContext();
 647   if (CSI.Returns.empty()) {
 648     // It's possible there were simply no /valid/ return statements.
 649     // In this case, the first one we found may have at least given us a type.
 650     if (CSI.ReturnType.isNull())
 651       CSI.ReturnType = Ctx.VoidTy;
 652     return;
 653   }
 654
 655   // Second case: at least one return statement has dependent type.
 656   // Delay type checking until instantiation.
 657   assert(!CSI.ReturnType.isNull() && "We should have a tentative return type.");
 658   if (CSI.ReturnType->isDependentType())
 659     return;
 660
 661   // Try to apply the enum-fuzz rule.
 662   if (!getLangOpts().CPlusPlus) {
 663     assert(isa<BlockScopeInfo>(CSI));
 664     const EnumDecl *ED = findCommonEnumForBlockReturns(CSI.Returns);
 665     if (ED) {
 666       CSI.ReturnType = Context.getTypeDeclType(ED);
 667       adjustBlockReturnsToEnum(*this, CSI.Returns, CSI.ReturnType);
 668       return;
 669     }
 670   }
 671
 672   // Third case: only one return statement. Don't bother doing extra work!
 673   SmallVectorImpl<ReturnStmt*>::iterator I = CSI.Returns.begin(),
 674                                          E = CSI.Returns.end();
 675   if (I+1 == E)
 676     return;
 677
 678   // General case: many return statements.
 679   // Check that they all have compatible return types.
 680
 681   // We require the return types to strictly match here.
 682   // Note that we've already done the required promotions as part of
 683   // processing the return statement.
 684   for (; I != E; ++I) {
 685     const ReturnStmt *RS = *I;
 686     const Expr *RetE = RS->getRetValue();
 687
 688     QualType ReturnType =
 689         (RetE ? RetE->getType() : Context.VoidTy).getUnqualifiedType();
 690     if (Context.getCanonicalFunctionResultType(ReturnType) ==
 691           Context.getCanonicalFunctionResultType(CSI.ReturnType))
 692       continue;
 693
 694     // FIXME: This is a poor diagnostic for ReturnStmts without expressions.
 695     // TODO: It's possible that the *first* return is the divergent one.
 696     Diag(RS->getLocStart(),
 697          diag::err_typecheck_missing_return_type_incompatible)
 698       << ReturnType << CSI.ReturnType
 699       << isa<LambdaScopeInfo>(CSI);
 700     // Continue iterating so that we keep emitting diagnostics.
 701   }
 702 }
 703
 704 QualType Sema::buildLambdaInitCaptureInitialization(SourceLocation Loc,
 705                                                     bool ByRef,
 706                                                     IdentifierInfo *Id,
 707                                                     bool IsDirectInit,
 708                                                     Expr *&Init) {
 709   // Create an 'auto' or 'auto&' TypeSourceInfo that we can use to
 710   // deduce against.
 711   QualType DeductType = Context.getAutoDeductType();
 712   TypeLocBuilder TLB;
 713   TLB.pushTypeSpec(DeductType).setNameLoc(Loc);
 714   if (ByRef) {
 715     DeductType = BuildReferenceType(DeductType, true, Loc, Id);
 716     assert(!DeductType.isNull() && "can't build reference to auto");
 717     TLB.push<ReferenceTypeLoc>(DeductType).setSigilLoc(Loc);
 718   }
 719   TypeSourceInfo *TSI = TLB.getTypeSourceInfo(Context, DeductType);
 720
 721   // Deduce the type of the init capture.
 722   QualType DeducedType = deduceVarTypeFromInitializer(
 723       /*VarDecl*/nullptr, DeclarationName(Id), DeductType, TSI,
 724       SourceRange(Loc, Loc), IsDirectInit, Init);
 725   if (DeducedType.isNull())
 726     return QualType();
 727
 728   // Are we a non-list direct initialization?
 729   ParenListExpr *CXXDirectInit = dyn_cast<ParenListExpr>(Init);
 730
 731   // Perform initialization analysis and ensure any implicit conversions
 732   // (such as lvalue-to-rvalue) are enforced.
 733   InitializedEntity Entity =
 734       InitializedEntity::InitializeLambdaCapture(Id, DeducedType, Loc);
 735   InitializationKind Kind =
 736       IsDirectInit
 737           ? (CXXDirectInit ? InitializationKind::CreateDirect(
 738                                  Loc, Init->getLocStart(), Init->getLocEnd())
 739                            : InitializationKind::CreateDirectList(Loc))
 740           : InitializationKind::CreateCopy(Loc, Init->getLocStart());
 741
 742   MultiExprArg Args = Init;
 743   if (CXXDirectInit)
 744     Args =
 745         MultiExprArg(CXXDirectInit->getExprs(), CXXDirectInit->getNumExprs());
 746   QualType DclT;
 747   InitializationSequence InitSeq(*this, Entity, Kind, Args);
 748   ExprResult Result = InitSeq.Perform(*this, Entity, Kind, Args, &DclT);
 749
 750   if (Result.isInvalid())
 751     return QualType();
 752   Init = Result.getAs<Expr>();
 753
 754   // The init-capture initialization is a full-expression that must be
 755   // processed as one before we enter the declcontext of the lambda's
 756   // call-operator.
 757   Result = ActOnFinishFullExpr(Init, Loc, /*DiscardedValue*/ false,
 758                                /*IsConstexpr*/ false,
 759                                /*IsLambdaInitCaptureInitalizer*/ true);
 760   if (Result.isInvalid())
 761     return QualType();
 762
 763   Init = Result.getAs<Expr>();
 764   return DeducedType;
 765 }
 766
 767 VarDecl *Sema::createLambdaInitCaptureVarDecl(SourceLocation Loc,
 768                                               QualType InitCaptureType,
 769                                               IdentifierInfo *Id,
 770                                               unsigned InitStyle, Expr *Init) {
 771   TypeSourceInfo *TSI = Context.getTrivialTypeSourceInfo(InitCaptureType,
 772       Loc);
 773   // Create a dummy variable representing the init-capture. This is not actually
 774   // used as a variable, and only exists as a way to name and refer to the
 775   // init-capture.
 776   // FIXME: Pass in separate source locations for '&' and identifier.
 777   VarDecl *NewVD = VarDecl::Create(Context, CurContext, Loc,
 778                                    Loc, Id, InitCaptureType, TSI, SC_Auto);
 779   NewVD->setInitCapture(true);
 780   NewVD->setReferenced(true);
 781   // FIXME: Pass in a VarDecl::InitializationStyle.
 782   NewVD->setInitStyle(static_cast<VarDecl::InitializationStyle>(InitStyle));
 783   NewVD->markUsed(Context);
 784   NewVD->setInit(Init);
 785   return NewVD;
 786 }
 787
 788 FieldDecl *Sema::buildInitCaptureField(LambdaScopeInfo *LSI, VarDecl *Var) {
 789   FieldDecl *Field = FieldDecl::Create(
 790       Context, LSI->Lambda, Var->getLocation(), Var->getLocation(),
 791       nullptr, Var->getType(), Var->getTypeSourceInfo(), nullptr, false,
 792       ICIS_NoInit);
 793   Field->setImplicit(true);
 794   Field->setAccess(AS_private);
 795   LSI->Lambda->addDecl(Field);
 796
 797   LSI->addCapture(Var, /*isBlock*/false, Var->getType()->isReferenceType(),
 798                   /*isNested*/false, Var->getLocation(), SourceLocation(),
 799                   Var->getType(), Var->getInit());
 800   return Field;
 801 }
 802
 803 void Sema::ActOnStartOfLambdaDefinition(LambdaIntroducer &Intro,
 804                                         Declarator &ParamInfo,
 805                                         Scope *CurScope) {
 806   // Determine if we're within a context where we know that the lambda will
 807   // be dependent, because there are template parameters in scope.
 808   bool KnownDependent = false;
 809   LambdaScopeInfo *const LSI = getCurLambda();
 810   assert(LSI && "LambdaScopeInfo should be on stack!");
 811
 812   // The lambda-expression's closure type might be dependent even if its
 813   // semantic context isn't, if it appears within a default argument of a
 814   // function template.
 815   if (CurScope->getTemplateParamParent())
 816     KnownDependent = true;
 817
 818   // Determine the signature of the call operator.
 819   TypeSourceInfo *MethodTyInfo;
 820   bool ExplicitParams = true;
 821   bool ExplicitResultType = true;
 822   bool ContainsUnexpandedParameterPack = false;
 823   SourceLocation EndLoc;
 824   SmallVector<ParmVarDecl *, 8> Params;
 825   if (ParamInfo.getNumTypeObjects() == 0) {
 826     // C++11 [expr.prim.lambda]p4:
 827     //   If a lambda-expression does not include a lambda-declarator, it is as
 828     //   if the lambda-declarator were ().
 829     FunctionProtoType::ExtProtoInfo EPI(Context.getDefaultCallingConvention(
 830         /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
 831     EPI.HasTrailingReturn = true;
 832     EPI.TypeQuals |= DeclSpec::TQ_const;
 833     // C++1y [expr.prim.lambda]:
 834     //   The lambda return type is 'auto', which is replaced by the
 835     //   trailing-return type if provided and/or deduced from 'return'
 836     //   statements
 837     // We don't do this before C++1y, because we don't support deduced return
 838     // types there.
 839     QualType DefaultTypeForNoTrailingReturn =
 840         getLangOpts().CPlusPlus14 ? Context.getAutoDeductType()
 841                                   : Context.DependentTy;
 842     QualType MethodTy =
 843         Context.getFunctionType(DefaultTypeForNoTrailingReturn, None, EPI);
 844     MethodTyInfo = Context.getTrivialTypeSourceInfo(MethodTy);
 845     ExplicitParams = false;
 846     ExplicitResultType = false;
 847     EndLoc = Intro.Range.getEnd();
 848   } else {
 849     assert(ParamInfo.isFunctionDeclarator() &&
 850            "lambda-declarator is a function");
 851     DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = ParamInfo.getFunctionTypeInfo();
 852
 853     // C++11 [expr.prim.lambda]p5:
 854     //   This function call operator is declared const (9.3.1) if and only if
 855     //   the lambda-expression's parameter-declaration-clause is not followed
 856     //   by mutable. It is neither virtual nor declared volatile. [...]
 857     if (!FTI.hasMutableQualifier())
 858       FTI.TypeQuals |= DeclSpec::TQ_const;
 859
 860     MethodTyInfo = GetTypeForDeclarator(ParamInfo, CurScope);
 861     assert(MethodTyInfo && "no type from lambda-declarator");
 862     EndLoc = ParamInfo.getSourceRange().getEnd();
 863
 864     ExplicitResultType = FTI.hasTrailingReturnType();
 865
 866     if (FTIHasNonVoidParameters(FTI)) {
 867       Params.reserve(FTI.NumParams);
 868       for (unsigned i = 0, e = FTI.NumParams; i != e; ++i)
 869         Params.push_back(cast<ParmVarDecl>(FTI.Params[i].Param));
 870     }
 871
 872     // Check for unexpanded parameter packs in the method type.
 873     if (MethodTyInfo->getType()->containsUnexpandedParameterPack())
 874       ContainsUnexpandedParameterPack = true;
 875   }
 876
 877   CXXRecordDecl *Class = createLambdaClosureType(Intro.Range, MethodTyInfo,
 878                                                  KnownDependent, Intro.Default);
 879
 880   CXXMethodDecl *Method = startLambdaDefinition(Class, Intro.Range,
 881                                                 MethodTyInfo, EndLoc, Params);
 882   if (ExplicitParams)
 883     CheckCXXDefaultArguments(Method);
 884
 885   // Attributes on the lambda apply to the method.
 886   ProcessDeclAttributes(CurScope, Method, ParamInfo);
 887
 888   // Introduce the function call operator as the current declaration context.
 889   PushDeclContext(CurScope, Method);
 890
 891   // Build the lambda scope.
 892   buildLambdaScope(LSI, Method, Intro.Range, Intro.Default, Intro.DefaultLoc,
 893                    ExplicitParams, ExplicitResultType, !Method->isConst());
 894
 895   // C++11 [expr.prim.lambda]p9:
 896   //   A lambda-expression whose smallest enclosing scope is a block scope is a
 897   //   local lambda expression; any other lambda expression shall not have a
 898   //   capture-default or simple-capture in its lambda-introducer.
 899   //
 900   // For simple-captures, this is covered by the check below that any named
 901   // entity is a variable that can be captured.
 902   //
 903   // For DR1632, we also allow a capture-default in any context where we can
 904   // odr-use 'this' (in particular, in a default initializer for a non-static
 905   // data member).
 906   if (Intro.Default != LCD_None && !Class->getParent()->isFunctionOrMethod() &&
 907       (getCurrentThisType().isNull() ||
 908        CheckCXXThisCapture(SourceLocation(), /*Explicit*/true,
 909                            /*BuildAndDiagnose*/false)))
 910     Diag(Intro.DefaultLoc, diag::err_capture_default_non_local);
 911
 912   // Distinct capture names, for diagnostics.
 913   llvm::SmallSet<IdentifierInfo*, 8> CaptureNames;
 914
 915   // Handle explicit captures.
 916   SourceLocation PrevCaptureLoc
 917     = Intro.Default == LCD_None? Intro.Range.getBegin() : Intro.DefaultLoc;
 918   for (auto C = Intro.Captures.begin(), E = Intro.Captures.end(); C != E;
 919        PrevCaptureLoc = C->Loc, ++C) {
 920     if (C->Kind == LCK_This || C->Kind == LCK_StarThis) {
 921       if (C->Kind == LCK_StarThis)
 922         Diag(C->Loc, !getLangOpts().CPlusPlus1z
 923                              ? diag::ext_star_this_lambda_capture_cxx1z
 924                              : diag::warn_cxx14_compat_star_this_lambda_capture);
 925
 926       // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
 927       //   An identifier or this shall not appear more than once in a
 928       //   lambda-capture.
 929       if (LSI->isCXXThisCaptured()) {
 930         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once)
 931             << "'this'" << SourceRange(LSI->getCXXThisCapture().getLocation())
 932             << FixItHint::CreateRemoval(
 933                    SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
 934         continue;
 935       }
 936
 937       // C++1z [expr.prim.lambda]p8:
 938       //  If a lambda-capture includes a capture-default that is =, each
 939       //  simple-capture of that lambda-capture shall be of the form "&
 940       //  identifier" or "* this". [ Note: The form [&,this] is redundant but
 941       //  accepted for compatibility with ISO C++14. --end note ]
 942       if (Intro.Default == LCD_ByCopy && C->Kind != LCK_StarThis) {
 943         Diag(C->Loc, diag::err_this_capture_with_copy_default)
 944             << FixItHint::CreateRemoval(
 945                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
 946         continue;
 947       }
 948
 949       // C++11 [expr.prim.lambda]p12:
 950       //   If this is captured by a local lambda expression, its nearest
 951       //   enclosing function shall be a non-static member function.
 952       QualType ThisCaptureType = getCurrentThisType();
 953       if (ThisCaptureType.isNull()) {
 954         Diag(C->Loc, diag::err_this_capture) << true;
 955         continue;
 956       }
 957
 958       CheckCXXThisCapture(C->Loc, /*Explicit=*/true, /*BuildAndDiagnose*/ true,
 959                           /*FunctionScopeIndexToStopAtPtr*/ nullptr,
 960                           C->Kind == LCK_StarThis);
 961       continue;
 962     }
 963
 964     assert(C->Id && "missing identifier for capture");
 965
 966     if (C->Init.isInvalid())
 967       continue;
 968
 969     VarDecl *Var = nullptr;
 970     if (C->Init.isUsable()) {
 971       Diag(C->Loc, getLangOpts().CPlusPlus14
 972                        ? diag::warn_cxx11_compat_init_capture
 973                        : diag::ext_init_capture);
 974
 975       if (C->Init.get()->containsUnexpandedParameterPack())
 976         ContainsUnexpandedParameterPack = true;
 977       // If the initializer expression is usable, but the InitCaptureType
 978       // is not, then an error has occurred - so ignore the capture for now.
 979       // for e.g., [n{0}] { }; <-- if no <initializer_list> is included.
 980       // FIXME: we should create the init capture variable and mark it invalid
 981       // in this case.
 982       if (C->InitCaptureType.get().isNull())
 983         continue;
 984
 985       unsigned InitStyle;
 986       switch (C->InitKind) {
 987       case LambdaCaptureInitKind::NoInit:
 988         llvm_unreachable("not an init-capture?");
 989       case LambdaCaptureInitKind::CopyInit:
 990         InitStyle = VarDecl::CInit;
 991         break;
 992       case LambdaCaptureInitKind::DirectInit:
 993         InitStyle = VarDecl::CallInit;
 994         break;
 995       case LambdaCaptureInitKind::ListInit:
 996         InitStyle = VarDecl::ListInit;
 997         break;
 998       }
 999       Var = createLambdaInitCaptureVarDecl(C->Loc, C->InitCaptureType.get(),
1000                                            C->Id, InitStyle, C->Init.get());
1001       // C++1y [expr.prim.lambda]p11:
1002       //   An init-capture behaves as if it declares and explicitly
1003       //   captures a variable [...] whose declarative region is the
1004       //   lambda-expression's compound-statement
1005       if (Var)
1006         PushOnScopeChains(Var, CurScope, false);
1007     } else {
1008       assert(C->InitKind == LambdaCaptureInitKind::NoInit &&
1009              "init capture has valid but null init?");
1010
1011       // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
1012       //   If a lambda-capture includes a capture-default that is &, the
1013       //   identifiers in the lambda-capture shall not be preceded by &.
1014       //   If a lambda-capture includes a capture-default that is =, [...]
1015       //   each identifier it contains shall be preceded by &.
1016       if (C->Kind == LCK_ByRef && Intro.Default == LCD_ByRef) {
1017         Diag(C->Loc, diag::err_reference_capture_with_reference_default)
1018             << FixItHint::CreateRemoval(
1019                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1020         continue;
1021       } else if (C->Kind == LCK_ByCopy && Intro.Default == LCD_ByCopy) {
1022         Diag(C->Loc, diag::err_copy_capture_with_copy_default)
1023             << FixItHint::CreateRemoval(
1024                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1025         continue;
1026       }
1027
1028       // C++11 [expr.prim.lambda]p10:
1029       //   The identifiers in a capture-list are looked up using the usual
1030       //   rules for unqualified name lookup (3.4.1)
1031       DeclarationNameInfo Name(C->Id, C->Loc);
1032       LookupResult R(*this, Name, LookupOrdinaryName);
1033       LookupName(R, CurScope);
1034       if (R.isAmbiguous())
1035         continue;
1036       if (R.empty()) {
1037         // FIXME: Disable corrections that would add qualification?
1038         CXXScopeSpec ScopeSpec;
1039         if (DiagnoseEmptyLookup(CurScope, ScopeSpec, R,
1040                                 llvm::make_unique<DeclFilterCCC<VarDecl>>()))
1041           continue;
1042       }
1043
1044       Var = R.getAsSingle<VarDecl>();
1045       if (Var && DiagnoseUseOfDecl(Var, C->Loc))
1046         continue;
1047     }
1048
1049     // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
1050     //   An identifier or this shall not appear more than once in a
1051     //   lambda-capture.
1052     if (!CaptureNames.insert(C->Id).second) {
1053       if (Var && LSI->isCaptured(Var)) {
1054         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once)
1055             << C->Id << SourceRange(LSI->getCapture(Var).getLocation())
1056             << FixItHint::CreateRemoval(
1057                    SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1058       } else
1059         // Previous capture captured something different (one or both was
1060         // an init-cpature): no fixit.
1061         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once) << C->Id;
1062       continue;
1063     }
1064
1065     // C++11 [expr.prim.lambda]p10:
1066     //   [...] each such lookup shall find a variable with automatic storage
1067     //   duration declared in the reaching scope of the local lambda expression.
1068     // Note that the 'reaching scope' check happens in tryCaptureVariable().
1069     if (!Var) {
1070       Diag(C->Loc, diag::err_capture_does_not_name_variable) << C->Id;
1071       continue;
1072     }
1073
1074     // Ignore invalid decls; they'll just confuse the code later.
1075     if (Var->isInvalidDecl())
1076       continue;
1077
1078     if (!Var->hasLocalStorage()) {
1079       Diag(C->Loc, diag::err_capture_non_automatic_variable) << C->Id;
1080       Diag(Var->getLocation(), diag::note_previous_decl) << C->Id;
1081       continue;
1082     }
1083
1084     // C++11 [expr.prim.lambda]p23:
1085     //   A capture followed by an ellipsis is a pack expansion (14.5.3).
1086     SourceLocation EllipsisLoc;
1087     if (C->EllipsisLoc.isValid()) {
1088       if (Var->isParameterPack()) {
1089         EllipsisLoc = C->EllipsisLoc;
1090       } else {
1091         Diag(C->EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
1092           << SourceRange(C->Loc);
1093
1094         // Just ignore the ellipsis.
1095       }
1096     } else if (Var->isParameterPack()) {
1097       ContainsUnexpandedParameterPack = true;
1098     }
1099
1100     if (C->Init.isUsable()) {
1101       buildInitCaptureField(LSI, Var);
1102     } else {
1103       TryCaptureKind Kind = C->Kind == LCK_ByRef ? TryCapture_ExplicitByRef :
1104                                                    TryCapture_ExplicitByVal;
1105       tryCaptureVariable(Var, C->Loc, Kind, EllipsisLoc);
1106     }
1107   }
1108   finishLambdaExplicitCaptures(LSI);
1109
1110   LSI->ContainsUnexpandedParameterPack = ContainsUnexpandedParameterPack;
1111
1112   // Add lambda parameters into scope.
1113   addLambdaParameters(Method, CurScope);
1114
1115   // Enter a new evaluation context to insulate the lambda from any
1116   // cleanups from the enclosing full-expression.
1117   PushExpressionEvaluationContext(PotentiallyEvaluated);
1118 }
1119
1120 void Sema::ActOnLambdaError(SourceLocation StartLoc, Scope *CurScope,
1121                             bool IsInstantiation) {
1122   LambdaScopeInfo *LSI = cast<LambdaScopeInfo>(FunctionScopes.back());
1123
1124   // Leave the expression-evaluation context.
1125   DiscardCleanupsInEvaluationContext();
1126   PopExpressionEvaluationContext();
1127
1128   // Leave the context of the lambda.
1129   if (!IsInstantiation)
1130     PopDeclContext();
1131
1132   // Finalize the lambda.
1133   CXXRecordDecl *Class = LSI->Lambda;
1134   Class->setInvalidDecl();
1135   SmallVector<Decl*, 4> Fields(Class->fields());
1136   ActOnFields(nullptr, Class->getLocation(), Class, Fields, SourceLocation(),
1137               SourceLocation(), nullptr);
1138   CheckCompletedCXXClass(Class);
1139
1140   PopFunctionScopeInfo();
1141 }
1142
1143 /// \brief Add a lambda's conversion to function pointer, as described in
1144 /// C++11 [expr.prim.lambda]p6.
1145 static void addFunctionPointerConversion(Sema &S,
1146                                          SourceRange IntroducerRange,
1147                                          CXXRecordDecl *Class,
1148                                          CXXMethodDecl *CallOperator) {
1149   // This conversion is explicitly disabled if the lambda's function has
1150   // pass_object_size attributes on any of its parameters.
1151   if (llvm::any_of(CallOperator->parameters(),
1152                    std::mem_fn(&ParmVarDecl::hasAttr<PassObjectSizeAttr>)))
1153     return;
1154
1155   // Add the conversion to function pointer.
1156   const FunctionProtoType *CallOpProto =
1157       CallOperator->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
1158   const FunctionProtoType::ExtProtoInfo CallOpExtInfo =
1159       CallOpProto->getExtProtoInfo();
1160   QualType PtrToFunctionTy;
1161   QualType InvokerFunctionTy;
1162   {
1163     FunctionProtoType::ExtProtoInfo InvokerExtInfo = CallOpExtInfo;
1164     CallingConv CC = S.Context.getDefaultCallingConvention(
1165         CallOpProto->isVariadic(), /*IsCXXMethod=*/false);
1166     InvokerExtInfo.ExtInfo = InvokerExtInfo.ExtInfo.withCallingConv(CC);
1167     InvokerExtInfo.TypeQuals = 0;
1168     assert(InvokerExtInfo.RefQualifier == RQ_None &&
1169         "Lambda's call operator should not have a reference qualifier");
1170     InvokerFunctionTy =
1171         S.Context.getFunctionType(CallOpProto->getReturnType(),
1172                                   CallOpProto->getParamTypes(), InvokerExtInfo);
1173     PtrToFunctionTy = S.Context.getPointerType(InvokerFunctionTy);
1174   }
1175
1176   // Create the type of the conversion function.
1177   FunctionProtoType::ExtProtoInfo ConvExtInfo(
1178       S.Context.getDefaultCallingConvention(
1179       /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
1180   // The conversion function is always const.
1181   ConvExtInfo.TypeQuals = Qualifiers::Const;
1182   QualType ConvTy =
1183       S.Context.getFunctionType(PtrToFunctionTy, None, ConvExtInfo);
1184
1185   SourceLocation Loc = IntroducerRange.getBegin();
1186   DeclarationName ConversionName
1187     = S.Context.DeclarationNames.getCXXConversionFunctionName(
1188         S.Context.getCanonicalType(PtrToFunctionTy));
1189   DeclarationNameLoc ConvNameLoc;
1190   // Construct a TypeSourceInfo for the conversion function, and wire
1191   // all the parameters appropriately for the FunctionProtoTypeLoc
1192   // so that everything works during transformation/instantiation of
1193   // generic lambdas.
1194   // The main reason for wiring up the parameters of the conversion
1195   // function with that of the call operator is so that constructs
1196   // like the following work:
1197   // auto L = [](auto b) {                <-- 1
1198   //   return [](auto a) -> decltype(a) { <-- 2
1199   //      return a;
1200   //   };
1201   // };
1202   // int (*fp)(int) = L(5);
1203   // Because the trailing return type can contain DeclRefExprs that refer
1204   // to the original call operator's variables, we hijack the call
1205   // operators ParmVarDecls below.
1206   TypeSourceInfo *ConvNamePtrToFunctionTSI =
1207       S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(PtrToFunctionTy, Loc);
1208   ConvNameLoc.NamedType.TInfo = ConvNamePtrToFunctionTSI;
1209
1210   // The conversion function is a conversion to a pointer-to-function.
1211   TypeSourceInfo *ConvTSI = S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(ConvTy, Loc);
1212   FunctionProtoTypeLoc ConvTL =
1213       ConvTSI->getTypeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1214   // Get the result of the conversion function which is a pointer-to-function.
1215   PointerTypeLoc PtrToFunctionTL =
1216       ConvTL.getReturnLoc().getAs<PointerTypeLoc>();
1217   // Do the same for the TypeSourceInfo that is used to name the conversion
1218   // operator.
1219   PointerTypeLoc ConvNamePtrToFunctionTL =
1220       ConvNamePtrToFunctionTSI->getTypeLoc().getAs<PointerTypeLoc>();
1221
1222   // Get the underlying function types that the conversion function will
1223   // be converting to (should match the type of the call operator).
1224   FunctionProtoTypeLoc CallOpConvTL =
1225       PtrToFunctionTL.getPointeeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1226   FunctionProtoTypeLoc CallOpConvNameTL =
1227     ConvNamePtrToFunctionTL.getPointeeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1228
1229   // Wire up the FunctionProtoTypeLocs with the call operator's parameters.
1230   // These parameter's are essentially used to transform the name and
1231   // the type of the conversion operator.  By using the same parameters
1232   // as the call operator's we don't have to fix any back references that
1233   // the trailing return type of the call operator's uses (such as
1234   // decltype(some_type<decltype(a)>::type{} + decltype(a){}) etc.)
1235   // - we can simply use the return type of the call operator, and
1236   // everything should work.
1237   SmallVector<ParmVarDecl *, 4> InvokerParams;
1238   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I) {
1239     ParmVarDecl *From = CallOperator->getParamDecl(I);
1240
1241     InvokerParams.push_back(ParmVarDecl::Create(S.Context,
1242            // Temporarily add to the TU. This is set to the invoker below.
1243                                              S.Context.getTranslationUnitDecl(),
1244                                              From->getLocStart(),
1245                                              From->getLocation(),
1246                                              From->getIdentifier(),
1247                                              From->getType(),
1248                                              From->getTypeSourceInfo(),
1249                                              From->getStorageClass(),
1250                                              /*DefaultArg=*/nullptr));
1251     CallOpConvTL.setParam(I, From);
1252     CallOpConvNameTL.setParam(I, From);
1253   }
1254
1255   CXXConversionDecl *Conversion
1256     = CXXConversionDecl::Create(S.Context, Class, Loc,
1257                                 DeclarationNameInfo(ConversionName,
1258                                   Loc, ConvNameLoc),
1259                                 ConvTy,
1260                                 ConvTSI,
1261                                 /*isInline=*/true, /*isExplicit=*/false,
1262                                 /*isConstexpr=*/false,
1263                                 CallOperator->getBody()->getLocEnd());
1264   Conversion->setAccess(AS_public);
1265   Conversion->setImplicit(true);
1266
1267   if (Class->isGenericLambda()) {
1268     // Create a template version of the conversion operator, using the template
1269     // parameter list of the function call operator.
1270     FunctionTemplateDecl *TemplateCallOperator =
1271             CallOperator->getDescribedFunctionTemplate();
1272     FunctionTemplateDecl *ConversionTemplate =
1273                   FunctionTemplateDecl::Create(S.Context, Class,
1274                                       Loc, ConversionName,
1275                                       TemplateCallOperator->getTemplateParameters(),
1276                                       Conversion);
1277     ConversionTemplate->setAccess(AS_public);
1278     ConversionTemplate->setImplicit(true);
1279     Conversion->setDescribedFunctionTemplate(ConversionTemplate);
1280     Class->addDecl(ConversionTemplate);
1281   } else
1282     Class->addDecl(Conversion);
1283   // Add a non-static member function that will be the result of
1284   // the conversion with a certain unique ID.
1285   DeclarationName InvokerName = &S.Context.Idents.get(
1286                                                  getLambdaStaticInvokerName());
1287   // FIXME: Instead of passing in the CallOperator->getTypeSourceInfo()
1288   // we should get a prebuilt TrivialTypeSourceInfo from Context
1289   // using FunctionTy & Loc and get its TypeLoc as a FunctionProtoTypeLoc
1290   // then rewire the parameters accordingly, by hoisting up the InvokeParams
1291   // loop below and then use its Params to set Invoke->setParams(...) below.
1292   // This would avoid the 'const' qualifier of the calloperator from
1293   // contaminating the type of the invoker, which is currently adjusted
1294   // in SemaTemplateDeduction.cpp:DeduceTemplateArguments.  Fixing the
1295   // trailing return type of the invoker would require a visitor to rebuild
1296   // the trailing return type and adjusting all back DeclRefExpr's to refer
1297   // to the new static invoker parameters - not the call operator's.
1298   CXXMethodDecl *Invoke
1299     = CXXMethodDecl::Create(S.Context, Class, Loc,
1300                             DeclarationNameInfo(InvokerName, Loc),
1301                             InvokerFunctionTy,
1302                             CallOperator->getTypeSourceInfo(),
1303                             SC_Static, /*IsInline=*/true,
1304                             /*IsConstexpr=*/false,
1305                             CallOperator->getBody()->getLocEnd());
1306   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I)
1307     InvokerParams[I]->setOwningFunction(Invoke);
1308   Invoke->setParams(InvokerParams);
1309   Invoke->setAccess(AS_private);
1310   Invoke->setImplicit(true);
1311   if (Class->isGenericLambda()) {
1312     FunctionTemplateDecl *TemplateCallOperator =
1313             CallOperator->getDescribedFunctionTemplate();
1314     FunctionTemplateDecl *StaticInvokerTemplate = FunctionTemplateDecl::Create(
1315                           S.Context, Class, Loc, InvokerName,
1316                           TemplateCallOperator->getTemplateParameters(),
1317                           Invoke);
1318     StaticInvokerTemplate->setAccess(AS_private);
1319     StaticInvokerTemplate->setImplicit(true);
1320     Invoke->setDescribedFunctionTemplate(StaticInvokerTemplate);
1321     Class->addDecl(StaticInvokerTemplate);
1322   } else
1323     Class->addDecl(Invoke);
1324 }
1325
1326 /// \brief Add a lambda's conversion to block pointer.
1327 static void addBlockPointerConversion(Sema &S,
1328                                       SourceRange IntroducerRange,
1329                                       CXXRecordDecl *Class,
1330                                       CXXMethodDecl *CallOperator) {
1331   const FunctionProtoType *Proto =
1332       CallOperator->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
1333
1334   // The function type inside the block pointer type is the same as the call
1335   // operator with some tweaks. The calling convention is the default free
1336   // function convention, and the type qualifications are lost.
1337   FunctionProtoType::ExtProtoInfo BlockEPI = Proto->getExtProtoInfo();
1338   BlockEPI.ExtInfo =
1339       BlockEPI.ExtInfo.withCallingConv(S.Context.getDefaultCallingConvention(
1340           Proto->isVariadic(), /*IsCXXMethod=*/false));
1341   BlockEPI.TypeQuals = 0;
1342   QualType FunctionTy = S.Context.getFunctionType(
1343       Proto->getReturnType(), Proto->getParamTypes(), BlockEPI);
1344   QualType BlockPtrTy = S.Context.getBlockPointerType(FunctionTy);
1345
1346   FunctionProtoType::ExtProtoInfo ConversionEPI(
1347       S.Context.getDefaultCallingConvention(
1348           /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
1349   ConversionEPI.TypeQuals = Qualifiers::Const;
1350   QualType ConvTy = S.Context.getFunctionType(BlockPtrTy, None, ConversionEPI);
1351
1352   SourceLocation Loc = IntroducerRange.getBegin();
1353   DeclarationName Name
1354     = S.Context.DeclarationNames.getCXXConversionFunctionName(
1355         S.Context.getCanonicalType(BlockPtrTy));
1356   DeclarationNameLoc NameLoc;
1357   NameLoc.NamedType.TInfo = S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(BlockPtrTy, Loc);
1358   CXXConversionDecl *Conversion
1359     = CXXConversionDecl::Create(S.Context, Class, Loc,
1360                                 DeclarationNameInfo(Name, Loc, NameLoc),
1361                                 ConvTy,
1362                                 S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(ConvTy, Loc),
1363                                 /*isInline=*/true, /*isExplicit=*/false,
1364                                 /*isConstexpr=*/false,
1365                                 CallOperator->getBody()->getLocEnd());
1366   Conversion->setAccess(AS_public);
1367   Conversion->setImplicit(true);
1368   Class->addDecl(Conversion);
1369 }
1370
1371 static ExprResult performLambdaVarCaptureInitialization(
1372     Sema &S, LambdaScopeInfo::Capture &Capture,
1373     FieldDecl *Field,
1374     SmallVectorImpl<VarDecl *> &ArrayIndexVars,
1375     SmallVectorImpl<unsigned> &ArrayIndexStarts) {
1376   assert(Capture.isVariableCapture() && "not a variable capture");
1377
1378   auto *Var = Capture.getVariable();
1379   SourceLocation Loc = Capture.getLocation();
1380
1381   // C++11 [expr.prim.lambda]p21:
1382   //   When the lambda-expression is evaluated, the entities that
1383   //   are captured by copy are used to direct-initialize each
1384   //   corresponding non-static data member of the resulting closure
1385   //   object. (For array members, the array elements are
1386   //   direct-initialized in increasing subscript order.) These
1387   //   initializations are performed in the (unspecified) order in
1388   //   which the non-static data members are declared.
1389
1390   // C++ [expr.prim.lambda]p12:
1391   //   An entity captured by a lambda-expression is odr-used (3.2) in
1392   //   the scope containing the lambda-expression.
1393   ExprResult RefResult = S.BuildDeclarationNameExpr(
1394       CXXScopeSpec(), DeclarationNameInfo(Var->getDeclName(), Loc), Var);
1395   if (RefResult.isInvalid())
1396     return ExprError();
1397   Expr *Ref = RefResult.get();
1398
1399   QualType FieldType = Field->getType();
1400
1401   // When the variable has array type, create index variables for each
1402   // dimension of the array. We use these index variables to subscript
1403   // the source array, and other clients (e.g., CodeGen) will perform
1404   // the necessary iteration with these index variables.
1405   //
1406   // FIXME: This is dumb. Add a proper AST representation for array
1407   // copy-construction and use it here.
1408   SmallVector<VarDecl *, 4> IndexVariables;
1409   QualType BaseType = FieldType;
1410   QualType SizeType = S.Context.getSizeType();
1411   ArrayIndexStarts.push_back(ArrayIndexVars.size());
1412   while (const ConstantArrayType *Array
1413                         = S.Context.getAsConstantArrayType(BaseType)) {
1414     // Create the iteration variable for this array index.
1415     IdentifierInfo *IterationVarName = nullptr;
1416     {
1417       SmallString<8> Str;
1418       llvm::raw_svector_ostream OS(Str);
1419       OS << "__i" << IndexVariables.size();
1420       IterationVarName = &S.Context.Idents.get(OS.str());
1421     }
1422     VarDecl *IterationVar = VarDecl::Create(
1423         S.Context, S.CurContext, Loc, Loc, IterationVarName, SizeType,
1424         S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(SizeType, Loc), SC_None);
1425     IterationVar->setImplicit();
1426     IndexVariables.push_back(IterationVar);
1427     ArrayIndexVars.push_back(IterationVar);
1428
1429     // Create a reference to the iteration variable.
1430     ExprResult IterationVarRef =
1431         S.BuildDeclRefExpr(IterationVar, SizeType, VK_LValue, Loc);
1432     assert(!IterationVarRef.isInvalid() &&
1433            "Reference to invented variable cannot fail!");
1434     IterationVarRef = S.DefaultLvalueConversion(IterationVarRef.get());
1435     assert(!IterationVarRef.isInvalid() &&
1436            "Conversion of invented variable cannot fail!");
1437
1438     // Subscript the array with this iteration variable.
1439     ExprResult Subscript =
1440         S.CreateBuiltinArraySubscriptExpr(Ref, Loc, IterationVarRef.get(), Loc);
1441     if (Subscript.isInvalid())
1442       return ExprError();
1443
1444     Ref = Subscript.get();
1445     BaseType = Array->getElementType();
1446   }
1447
1448   // Construct the entity that we will be initializing. For an array, this
1449   // will be first element in the array, which may require several levels
1450   // of array-subscript entities.
1451   SmallVector<InitializedEntity, 4> Entities;
1452   Entities.reserve(1 + IndexVariables.size());
1453   Entities.push_back(InitializedEntity::InitializeLambdaCapture(
1454       Var->getIdentifier(), FieldType, Loc));
1455   for (unsigned I = 0, N = IndexVariables.size(); I != N; ++I)
1456     Entities.push_back(
1457         InitializedEntity::InitializeElement(S.Context, 0, Entities.back()));
1458
1459   InitializationKind InitKind = InitializationKind::CreateDirect(Loc, Loc, Loc);
1460   InitializationSequence Init(S, Entities.back(), InitKind, Ref);
1461   return Init.Perform(S, Entities.back(), InitKind, Ref);
1462 }
1463
1464 ExprResult Sema::ActOnLambdaExpr(SourceLocation StartLoc, Stmt *Body,
1465                                  Scope *CurScope) {
1466   LambdaScopeInfo LSI = *cast<LambdaScopeInfo>(FunctionScopes.back());
1467   ActOnFinishFunctionBody(LSI.CallOperator, Body);
1468   return BuildLambdaExpr(StartLoc, Body->getLocEnd(), &LSI);
1469 }
1470
1471 static LambdaCaptureDefault
1472 mapImplicitCaptureStyle(CapturingScopeInfo::ImplicitCaptureStyle ICS) {
1473   switch (ICS) {
1474   case CapturingScopeInfo::ImpCap_None:
1475     return LCD_None;
1476   case CapturingScopeInfo::ImpCap_LambdaByval:
1477     return LCD_ByCopy;
1478   case CapturingScopeInfo::ImpCap_CapturedRegion:
1479   case CapturingScopeInfo::ImpCap_LambdaByref:
1480     return LCD_ByRef;
1481   case CapturingScopeInfo::ImpCap_Block:
1482     llvm_unreachable("block capture in lambda");
1483   }
1484   llvm_unreachable("Unknown implicit capture style");
1485 }
1486
1487 ExprResult Sema::BuildLambdaExpr(SourceLocation StartLoc, SourceLocation EndLoc,
1488                                  LambdaScopeInfo *LSI) {
1489   // Collect information from the lambda scope.
1490   SmallVector<LambdaCapture, 4> Captures;
1491   SmallVector<Expr *, 4> CaptureInits;
1492   SourceLocation CaptureDefaultLoc = LSI->CaptureDefaultLoc;
1493   LambdaCaptureDefault CaptureDefault =
1494       mapImplicitCaptureStyle(LSI->ImpCaptureStyle);
1495   CXXRecordDecl *Class;
1496   CXXMethodDecl *CallOperator;
1497   SourceRange IntroducerRange;
1498   bool ExplicitParams;
1499   bool ExplicitResultType;
1500   CleanupInfo LambdaCleanup;
1501   bool ContainsUnexpandedParameterPack;
1502   SmallVector<VarDecl *, 4> ArrayIndexVars;
1503   SmallVector<unsigned, 4> ArrayIndexStarts;
1504   {
1505     CallOperator = LSI->CallOperator;
1506     Class = LSI->Lambda;
1507     IntroducerRange = LSI->IntroducerRange;
1508     ExplicitParams = LSI->ExplicitParams;
1509     ExplicitResultType = !LSI->HasImplicitReturnType;
1510     LambdaCleanup = LSI->Cleanup;
1511     ContainsUnexpandedParameterPack = LSI->ContainsUnexpandedParameterPack;
1512
1513     CallOperator->setLexicalDeclContext(Class);
1514     Decl *TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl =
1515         CallOperator->getDescribedFunctionTemplate()
1516         ? CallOperator->getDescribedFunctionTemplate()
1517         : cast<Decl>(CallOperator);
1518
1519     TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl->setLexicalDeclContext(Class);
1520     Class->addDecl(TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl);
1521
1522     PopExpressionEvaluationContext();
1523
1524     // Translate captures.
1525     auto CurField = Class->field_begin();
1526     for (unsigned I = 0, N = LSI->Captures.size(); I != N; ++I, ++CurField) {
1527       LambdaScopeInfo::Capture From = LSI->Captures[I];
1528       assert(!From.isBlockCapture() && "Cannot capture __block variables");
1529       bool IsImplicit = I >= LSI->NumExplicitCaptures;
1530
1531       // Handle 'this' capture.
1532       if (From.isThisCapture()) {
1533         Captures.push_back(
1534             LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit,
1535                           From.isCopyCapture() ? LCK_StarThis : LCK_This));
1536         CaptureInits.push_back(From.getInitExpr());
1537         ArrayIndexStarts.push_back(ArrayIndexVars.size());
1538         continue;
1539       }
1540       if (From.isVLATypeCapture()) {
1541         Captures.push_back(
1542             LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit, LCK_VLAType));
1543         CaptureInits.push_back(nullptr);
1544         ArrayIndexStarts.push_back(ArrayIndexVars.size());
1545         continue;
1546       }
1547
1548       VarDecl *Var = From.getVariable();
1549       LambdaCaptureKind Kind = From.isCopyCapture() ? LCK_ByCopy : LCK_ByRef;
1550       Captures.push_back(LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit, Kind,
1551                                        Var, From.getEllipsisLoc()));
1552       Expr *Init = From.getInitExpr();
1553       if (!Init) {
1554         auto InitResult = performLambdaVarCaptureInitialization(
1555             *this, From, *CurField, ArrayIndexVars, ArrayIndexStarts);
1556         if (InitResult.isInvalid())
1557           return ExprError();
1558         Init = InitResult.get();
1559       } else {
1560         ArrayIndexStarts.push_back(ArrayIndexVars.size());
1561       }
1562       CaptureInits.push_back(Init);
1563     }
1564
1565     // C++11 [expr.prim.lambda]p6:
1566     //   The closure type for a lambda-expression with no lambda-capture
1567     //   has a public non-virtual non-explicit const conversion function
1568     //   to pointer to function having the same parameter and return
1569     //   types as the closure type's function call operator.
1570     if (Captures.empty() && CaptureDefault == LCD_None)
1571       addFunctionPointerConversion(*this, IntroducerRange, Class,
1572                                    CallOperator);
1573
1574     // Objective-C++:
1575     //   The closure type for a lambda-expression has a public non-virtual
1576     //   non-explicit const conversion function to a block pointer having the
1577     //   same parameter and return types as the closure type's function call
1578     //   operator.
1579     // FIXME: Fix generic lambda to block conversions.
1580     if (getLangOpts().Blocks && getLangOpts().ObjC1 &&
1581                                               !Class->isGenericLambda())
1582       addBlockPointerConversion(*this, IntroducerRange, Class, CallOperator);
1583
1584     // Finalize the lambda class.
1585     SmallVector<Decl*, 4> Fields(Class->fields());
1586     ActOnFields(nullptr, Class->getLocation(), Class, Fields, SourceLocation(),
1587                 SourceLocation(), nullptr);
1588     CheckCompletedCXXClass(Class);
1589   }
1590
1591   Cleanup.mergeFrom(LambdaCleanup);
1592
1593   LambdaExpr *Lambda = LambdaExpr::Create(Context, Class, IntroducerRange,
1594                                           CaptureDefault, CaptureDefaultLoc,
1595                                           Captures,
1596                                           ExplicitParams, ExplicitResultType,
1597                                           CaptureInits, ArrayIndexVars,
1598                                           ArrayIndexStarts, EndLoc,
1599                                           ContainsUnexpandedParameterPack);
1600
1601   if (!CurContext->isDependentContext()) {
1602     switch (ExprEvalContexts.back().Context) {
1603     // C++11 [expr.prim.lambda]p2:
1604     //   A lambda-expression shall not appear in an unevaluated operand
1605     //   (Clause 5).
1606     case Unevaluated:
1607     case UnevaluatedAbstract:
1608     // C++1y [expr.const]p2:
1609     //   A conditional-expression e is a core constant expression unless the
1610     //   evaluation of e, following the rules of the abstract machine, would
1611     //   evaluate [...] a lambda-expression.
1612     //
1613     // This is technically incorrect, there are some constant evaluated contexts
1614     // where this should be allowed.  We should probably fix this when DR1607 is
1615     // ratified, it lays out the exact set of conditions where we shouldn't
1616     // allow a lambda-expression.
1617     case ConstantEvaluated:
1618       // We don't actually diagnose this case immediately, because we
1619       // could be within a context where we might find out later that
1620       // the expression is potentially evaluated (e.g., for typeid).
1621       ExprEvalContexts.back().Lambdas.push_back(Lambda);
1622       break;
1623
1624     case DiscardedStatement:
1625     case PotentiallyEvaluated:
1626     case PotentiallyEvaluatedIfUsed:
1627       break;
1628     }
1629   }
1630
1631   return MaybeBindToTemporary(Lambda);
1632 }
1633
1634 ExprResult Sema::BuildBlockForLambdaConversion(SourceLocation CurrentLocation,
1635                                                SourceLocation ConvLocation,
1636                                                CXXConversionDecl *Conv,
1637                                                Expr *Src) {
1638   // Make sure that the lambda call operator is marked used.
1639   CXXRecordDecl *Lambda = Conv->getParent();
1640   CXXMethodDecl *CallOperator
1641     = cast<CXXMethodDecl>(
1642         Lambda->lookup(
1643           Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call)).front());
1644   CallOperator->setReferenced();
1645   CallOperator->markUsed(Context);
1646
1647   ExprResult Init = PerformCopyInitialization(
1648                       InitializedEntity::InitializeBlock(ConvLocation,
1649                                                          Src->getType(),
1650                                                          /*NRVO=*/false),
1651                       CurrentLocation, Src);
1652   if (!Init.isInvalid())
1653     Init = ActOnFinishFullExpr(Init.get());
1654
1655   if (Init.isInvalid())
1656     return ExprError();
1657
1658   // Create the new block to be returned.
1659   BlockDecl *Block = BlockDecl::Create(Context, CurContext, ConvLocation);
1660
1661   // Set the type information.
1662   Block->setSignatureAsWritten(CallOperator->getTypeSourceInfo());
1663   Block->setIsVariadic(CallOperator->isVariadic());
1664   Block->setBlockMissingReturnType(false);
1665
1666   // Add parameters.
1667   SmallVector<ParmVarDecl *, 4> BlockParams;
1668   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I) {
1669     ParmVarDecl *From = CallOperator->getParamDecl(I);
1670     BlockParams.push_back(ParmVarDecl::Create(Context, Block,
1671                                               From->getLocStart(),
1672                                               From->getLocation(),
1673                                               From->getIdentifier(),
1674                                               From->getType(),
1675                                               From->getTypeSourceInfo(),
1676                                               From->getStorageClass(),
1677                                               /*DefaultArg=*/nullptr));
1678   }
1679   Block->setParams(BlockParams);
1680
1681   Block->setIsConversionFromLambda(true);
1682
1683   // Add capture. The capture uses a fake variable, which doesn't correspond
1684   // to any actual memory location. However, the initializer copy-initializes
1685   // the lambda object.
1686   TypeSourceInfo *CapVarTSI =
1687       Context.getTrivialTypeSourceInfo(Src->getType());
1688   VarDecl *CapVar = VarDecl::Create(Context, Block, ConvLocation,
1689                                     ConvLocation, nullptr,
1690                                     Src->getType(), CapVarTSI,
1691                                     SC_None);
1692   BlockDecl::Capture Capture(/*Variable=*/CapVar, /*ByRef=*/false,
1693                              /*Nested=*/false, /*Copy=*/Init.get());
1694   Block->setCaptures(Context, Capture, /*CapturesCXXThis=*/false);
1695
1696   // Add a fake function body to the block. IR generation is responsible
1697   // for filling in the actual body, which cannot be expressed as an AST.
1698   Block->setBody(new (Context) CompoundStmt(ConvLocation));
1699
1700   // Create the block literal expression.
1701   Expr *BuildBlock = new (Context) BlockExpr(Block, Conv->getConversionType());
1702   ExprCleanupObjects.push_back(Block);
1703   Cleanup.setExprNeedsCleanups(true);
1704
1705   return BuildBlock;
1706 }