]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaOverload.cpp
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ release_70 branch
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / Sema / SemaOverload.cpp
1 //===--- SemaOverload.cpp - C++ Overloading -------------------------------===//
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 provides Sema routines for C++ overloading.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "clang/Sema/Overload.h"
15 #include "clang/AST/ASTContext.h"
16 #include "clang/AST/CXXInheritance.h"
17 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
18 #include "clang/AST/Expr.h"
19 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
20 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
21 #include "clang/AST/TypeOrdering.h"
22 #include "clang/Basic/Diagnostic.h"
23 #include "clang/Basic/DiagnosticOptions.h"
24 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
25 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
26 #include "clang/Sema/Initialization.h"
27 #include "clang/Sema/Lookup.h"
28 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
29 #include "clang/Sema/Template.h"
30 #include "clang/Sema/TemplateDeduction.h"
31 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
32 #include "llvm/ADT/Optional.h"
33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
34 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
35 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
36 #include <algorithm>
37 #include <cstdlib>
38
39 using namespace clang;
40 using namespace sema;
41
42 static bool functionHasPassObjectSizeParams(const FunctionDecl *FD) {
43   return llvm::any_of(FD->parameters(), [](const ParmVarDecl *P) {
44     return P->hasAttr<PassObjectSizeAttr>();
45   });
46 }
47
48 /// A convenience routine for creating a decayed reference to a function.
49 static ExprResult
50 CreateFunctionRefExpr(Sema &S, FunctionDecl *Fn, NamedDecl *FoundDecl,
51                       const Expr *Base, bool HadMultipleCandidates,
52                       SourceLocation Loc = SourceLocation(),
53                       const DeclarationNameLoc &LocInfo = DeclarationNameLoc()){
54   if (S.DiagnoseUseOfDecl(FoundDecl, Loc))
55     return ExprError();
56   // If FoundDecl is different from Fn (such as if one is a template
57   // and the other a specialization), make sure DiagnoseUseOfDecl is
58   // called on both.
59   // FIXME: This would be more comprehensively addressed by modifying
60   // DiagnoseUseOfDecl to accept both the FoundDecl and the decl
61   // being used.
62   if (FoundDecl != Fn && S.DiagnoseUseOfDecl(Fn, Loc))
63     return ExprError();
64   if (auto *FPT = Fn->getType()->getAs<FunctionProtoType>())
65     S.ResolveExceptionSpec(Loc, FPT);
66   DeclRefExpr *DRE = new (S.Context) DeclRefExpr(Fn, false, Fn->getType(),
67                                                  VK_LValue, Loc, LocInfo);
68   if (HadMultipleCandidates)
69     DRE->setHadMultipleCandidates(true);
70
71   S.MarkDeclRefReferenced(DRE, Base);
72   return S.ImpCastExprToType(DRE, S.Context.getPointerType(DRE->getType()),
73                              CK_FunctionToPointerDecay);
74 }
75
76 static bool IsStandardConversion(Sema &S, Expr* From, QualType ToType,
77                                  bool InOverloadResolution,
78                                  StandardConversionSequence &SCS,
79                                  bool CStyle,
80                                  bool AllowObjCWritebackConversion);
81
82 static bool IsTransparentUnionStandardConversion(Sema &S, Expr* From,
83                                                  QualType &ToType,
84                                                  bool InOverloadResolution,
85                                                  StandardConversionSequence &SCS,
86                                                  bool CStyle);
87 static OverloadingResult
88 IsUserDefinedConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
89                         UserDefinedConversionSequence& User,
90                         OverloadCandidateSet& Conversions,
91                         bool AllowExplicit,
92                         bool AllowObjCConversionOnExplicit);
93
94
95 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
96 CompareStandardConversionSequences(Sema &S, SourceLocation Loc,
97                                    const StandardConversionSequence& SCS1,
98                                    const StandardConversionSequence& SCS2);
99
100 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
101 CompareQualificationConversions(Sema &S,
102                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
103                                 const StandardConversionSequence& SCS2);
104
105 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
106 CompareDerivedToBaseConversions(Sema &S, SourceLocation Loc,
107                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
108                                 const StandardConversionSequence& SCS2);
109
110 /// GetConversionRank - Retrieve the implicit conversion rank
111 /// corresponding to the given implicit conversion kind.
112 ImplicitConversionRank clang::GetConversionRank(ImplicitConversionKind Kind) {
113   static const ImplicitConversionRank
114     Rank[(int)ICK_Num_Conversion_Kinds] = {
115     ICR_Exact_Match,
116     ICR_Exact_Match,
117     ICR_Exact_Match,
118     ICR_Exact_Match,
119     ICR_Exact_Match,
120     ICR_Exact_Match,
121     ICR_Promotion,
122     ICR_Promotion,
123     ICR_Promotion,
124     ICR_Conversion,
125     ICR_Conversion,
126     ICR_Conversion,
127     ICR_Conversion,
128     ICR_Conversion,
129     ICR_Conversion,
130     ICR_Conversion,
131     ICR_Conversion,
132     ICR_Conversion,
133     ICR_Conversion,
134     ICR_OCL_Scalar_Widening,
135     ICR_Complex_Real_Conversion,
136     ICR_Conversion,
137     ICR_Conversion,
138     ICR_Writeback_Conversion,
139     ICR_Exact_Match, // NOTE(gbiv): This may not be completely right --
140                      // it was omitted by the patch that added
141                      // ICK_Zero_Event_Conversion
142     ICR_C_Conversion,
143     ICR_C_Conversion_Extension
144   };
145   return Rank[(int)Kind];
146 }
147
148 /// GetImplicitConversionName - Return the name of this kind of
149 /// implicit conversion.
150 static const char* GetImplicitConversionName(ImplicitConversionKind Kind) {
151   static const char* const Name[(int)ICK_Num_Conversion_Kinds] = {
152     "No conversion",
153     "Lvalue-to-rvalue",
154     "Array-to-pointer",
155     "Function-to-pointer",
156     "Function pointer conversion",
157     "Qualification",
158     "Integral promotion",
159     "Floating point promotion",
160     "Complex promotion",
161     "Integral conversion",
162     "Floating conversion",
163     "Complex conversion",
164     "Floating-integral conversion",
165     "Pointer conversion",
166     "Pointer-to-member conversion",
167     "Boolean conversion",
168     "Compatible-types conversion",
169     "Derived-to-base conversion",
170     "Vector conversion",
171     "Vector splat",
172     "Complex-real conversion",
173     "Block Pointer conversion",
174     "Transparent Union Conversion",
175     "Writeback conversion",
176     "OpenCL Zero Event Conversion",
177     "C specific type conversion",
178     "Incompatible pointer conversion"
179   };
180   return Name[Kind];
181 }
182
183 /// StandardConversionSequence - Set the standard conversion
184 /// sequence to the identity conversion.
185 void StandardConversionSequence::setAsIdentityConversion() {
186   First = ICK_Identity;
187   Second = ICK_Identity;
188   Third = ICK_Identity;
189   DeprecatedStringLiteralToCharPtr = false;
190   QualificationIncludesObjCLifetime = false;
191   ReferenceBinding = false;
192   DirectBinding = false;
193   IsLvalueReference = true;
194   BindsToFunctionLvalue = false;
195   BindsToRvalue = false;
196   BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
197   ObjCLifetimeConversionBinding = false;
198   CopyConstructor = nullptr;
199 }
200
201 /// getRank - Retrieve the rank of this standard conversion sequence
202 /// (C++ 13.3.3.1.1p3). The rank is the largest rank of each of the
203 /// implicit conversions.
204 ImplicitConversionRank StandardConversionSequence::getRank() const {
205   ImplicitConversionRank Rank = ICR_Exact_Match;
206   if  (GetConversionRank(First) > Rank)
207     Rank = GetConversionRank(First);
208   if  (GetConversionRank(Second) > Rank)
209     Rank = GetConversionRank(Second);
210   if  (GetConversionRank(Third) > Rank)
211     Rank = GetConversionRank(Third);
212   return Rank;
213 }
214
215 /// isPointerConversionToBool - Determines whether this conversion is
216 /// a conversion of a pointer or pointer-to-member to bool. This is
217 /// used as part of the ranking of standard conversion sequences
218 /// (C++ 13.3.3.2p4).
219 bool StandardConversionSequence::isPointerConversionToBool() const {
220   // Note that FromType has not necessarily been transformed by the
221   // array-to-pointer or function-to-pointer implicit conversions, so
222   // check for their presence as well as checking whether FromType is
223   // a pointer.
224   if (getToType(1)->isBooleanType() &&
225       (getFromType()->isPointerType() ||
226        getFromType()->isMemberPointerType() ||
227        getFromType()->isObjCObjectPointerType() ||
228        getFromType()->isBlockPointerType() ||
229        getFromType()->isNullPtrType() ||
230        First == ICK_Array_To_Pointer || First == ICK_Function_To_Pointer))
231     return true;
232
233   return false;
234 }
235
236 /// isPointerConversionToVoidPointer - Determines whether this
237 /// conversion is a conversion of a pointer to a void pointer. This is
238 /// used as part of the ranking of standard conversion sequences (C++
239 /// 13.3.3.2p4).
240 bool
241 StandardConversionSequence::
242 isPointerConversionToVoidPointer(ASTContext& Context) const {
243   QualType FromType = getFromType();
244   QualType ToType = getToType(1);
245
246   // Note that FromType has not necessarily been transformed by the
247   // array-to-pointer implicit conversion, so check for its presence
248   // and redo the conversion to get a pointer.
249   if (First == ICK_Array_To_Pointer)
250     FromType = Context.getArrayDecayedType(FromType);
251
252   if (Second == ICK_Pointer_Conversion && FromType->isAnyPointerType())
253     if (const PointerType* ToPtrType = ToType->getAs<PointerType>())
254       return ToPtrType->getPointeeType()->isVoidType();
255
256   return false;
257 }
258
259 /// Skip any implicit casts which could be either part of a narrowing conversion
260 /// or after one in an implicit conversion.
261 static const Expr *IgnoreNarrowingConversion(const Expr *Converted) {
262   while (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Converted)) {
263     switch (ICE->getCastKind()) {
264     case CK_NoOp:
265     case CK_IntegralCast:
266     case CK_IntegralToBoolean:
267     case CK_IntegralToFloating:
268     case CK_BooleanToSignedIntegral:
269     case CK_FloatingToIntegral:
270     case CK_FloatingToBoolean:
271     case CK_FloatingCast:
272       Converted = ICE->getSubExpr();
273       continue;
274
275     default:
276       return Converted;
277     }
278   }
279
280   return Converted;
281 }
282
283 /// Check if this standard conversion sequence represents a narrowing
284 /// conversion, according to C++11 [dcl.init.list]p7.
285 ///
286 /// \param Ctx  The AST context.
287 /// \param Converted  The result of applying this standard conversion sequence.
288 /// \param ConstantValue  If this is an NK_Constant_Narrowing conversion, the
289 ///        value of the expression prior to the narrowing conversion.
290 /// \param ConstantType  If this is an NK_Constant_Narrowing conversion, the
291 ///        type of the expression prior to the narrowing conversion.
292 /// \param IgnoreFloatToIntegralConversion If true type-narrowing conversions
293 ///        from floating point types to integral types should be ignored.
294 NarrowingKind StandardConversionSequence::getNarrowingKind(
295     ASTContext &Ctx, const Expr *Converted, APValue &ConstantValue,
296     QualType &ConstantType, bool IgnoreFloatToIntegralConversion) const {
297   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && "narrowing check outside C++");
298
299   // C++11 [dcl.init.list]p7:
300   //   A narrowing conversion is an implicit conversion ...
301   QualType FromType = getToType(0);
302   QualType ToType = getToType(1);
303
304   // A conversion to an enumeration type is narrowing if the conversion to
305   // the underlying type is narrowing. This only arises for expressions of
306   // the form 'Enum{init}'.
307   if (auto *ET = ToType->getAs<EnumType>())
308     ToType = ET->getDecl()->getIntegerType();
309
310   switch (Second) {
311   // 'bool' is an integral type; dispatch to the right place to handle it.
312   case ICK_Boolean_Conversion:
313     if (FromType->isRealFloatingType())
314       goto FloatingIntegralConversion;
315     if (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType())
316       goto IntegralConversion;
317     // Boolean conversions can be from pointers and pointers to members
318     // [conv.bool], and those aren't considered narrowing conversions.
319     return NK_Not_Narrowing;
320
321   // -- from a floating-point type to an integer type, or
322   //
323   // -- from an integer type or unscoped enumeration type to a floating-point
324   //    type, except where the source is a constant expression and the actual
325   //    value after conversion will fit into the target type and will produce
326   //    the original value when converted back to the original type, or
327   case ICK_Floating_Integral:
328   FloatingIntegralConversion:
329     if (FromType->isRealFloatingType() && ToType->isIntegralType(Ctx)) {
330       return NK_Type_Narrowing;
331     } else if (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
332                ToType->isRealFloatingType()) {
333       if (IgnoreFloatToIntegralConversion)
334         return NK_Not_Narrowing;
335       llvm::APSInt IntConstantValue;
336       const Expr *Initializer = IgnoreNarrowingConversion(Converted);
337       assert(Initializer && "Unknown conversion expression");
338
339       // If it's value-dependent, we can't tell whether it's narrowing.
340       if (Initializer->isValueDependent())
341         return NK_Dependent_Narrowing;
342
343       if (Initializer->isIntegerConstantExpr(IntConstantValue, Ctx)) {
344         // Convert the integer to the floating type.
345         llvm::APFloat Result(Ctx.getFloatTypeSemantics(ToType));
346         Result.convertFromAPInt(IntConstantValue, IntConstantValue.isSigned(),
347                                 llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven);
348         // And back.
349         llvm::APSInt ConvertedValue = IntConstantValue;
350         bool ignored;
351         Result.convertToInteger(ConvertedValue,
352                                 llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored);
353         // If the resulting value is different, this was a narrowing conversion.
354         if (IntConstantValue != ConvertedValue) {
355           ConstantValue = APValue(IntConstantValue);
356           ConstantType = Initializer->getType();
357           return NK_Constant_Narrowing;
358         }
359       } else {
360         // Variables are always narrowings.
361         return NK_Variable_Narrowing;
362       }
363     }
364     return NK_Not_Narrowing;
365
366   // -- from long double to double or float, or from double to float, except
367   //    where the source is a constant expression and the actual value after
368   //    conversion is within the range of values that can be represented (even
369   //    if it cannot be represented exactly), or
370   case ICK_Floating_Conversion:
371     if (FromType->isRealFloatingType() && ToType->isRealFloatingType() &&
372         Ctx.getFloatingTypeOrder(FromType, ToType) == 1) {
373       // FromType is larger than ToType.
374       const Expr *Initializer = IgnoreNarrowingConversion(Converted);
375
376       // If it's value-dependent, we can't tell whether it's narrowing.
377       if (Initializer->isValueDependent())
378         return NK_Dependent_Narrowing;
379
380       if (Initializer->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &ConstantValue)) {
381         // Constant!
382         assert(ConstantValue.isFloat());
383         llvm::APFloat FloatVal = ConstantValue.getFloat();
384         // Convert the source value into the target type.
385         bool ignored;
386         llvm::APFloat::opStatus ConvertStatus = FloatVal.convert(
387           Ctx.getFloatTypeSemantics(ToType),
388           llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
389         // If there was no overflow, the source value is within the range of
390         // values that can be represented.
391         if (ConvertStatus & llvm::APFloat::opOverflow) {
392           ConstantType = Initializer->getType();
393           return NK_Constant_Narrowing;
394         }
395       } else {
396         return NK_Variable_Narrowing;
397       }
398     }
399     return NK_Not_Narrowing;
400
401   // -- from an integer type or unscoped enumeration type to an integer type
402   //    that cannot represent all the values of the original type, except where
403   //    the source is a constant expression and the actual value after
404   //    conversion will fit into the target type and will produce the original
405   //    value when converted back to the original type.
406   case ICK_Integral_Conversion:
407   IntegralConversion: {
408     assert(FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
409     assert(ToType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
410     const bool FromSigned = FromType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
411     const unsigned FromWidth = Ctx.getIntWidth(FromType);
412     const bool ToSigned = ToType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
413     const unsigned ToWidth = Ctx.getIntWidth(ToType);
414
415     if (FromWidth > ToWidth ||
416         (FromWidth == ToWidth && FromSigned != ToSigned) ||
417         (FromSigned && !ToSigned)) {
418       // Not all values of FromType can be represented in ToType.
419       llvm::APSInt InitializerValue;
420       const Expr *Initializer = IgnoreNarrowingConversion(Converted);
421
422       // If it's value-dependent, we can't tell whether it's narrowing.
423       if (Initializer->isValueDependent())
424         return NK_Dependent_Narrowing;
425
426       if (!Initializer->isIntegerConstantExpr(InitializerValue, Ctx)) {
427         // Such conversions on variables are always narrowing.
428         return NK_Variable_Narrowing;
429       }
430       bool Narrowing = false;
431       if (FromWidth < ToWidth) {
432         // Negative -> unsigned is narrowing. Otherwise, more bits is never
433         // narrowing.
434         if (InitializerValue.isSigned() && InitializerValue.isNegative())
435           Narrowing = true;
436       } else {
437         // Add a bit to the InitializerValue so we don't have to worry about
438         // signed vs. unsigned comparisons.
439         InitializerValue = InitializerValue.extend(
440           InitializerValue.getBitWidth() + 1);
441         // Convert the initializer to and from the target width and signed-ness.
442         llvm::APSInt ConvertedValue = InitializerValue;
443         ConvertedValue = ConvertedValue.trunc(ToWidth);
444         ConvertedValue.setIsSigned(ToSigned);
445         ConvertedValue = ConvertedValue.extend(InitializerValue.getBitWidth());
446         ConvertedValue.setIsSigned(InitializerValue.isSigned());
447         // If the result is different, this was a narrowing conversion.
448         if (ConvertedValue != InitializerValue)
449           Narrowing = true;
450       }
451       if (Narrowing) {
452         ConstantType = Initializer->getType();
453         ConstantValue = APValue(InitializerValue);
454         return NK_Constant_Narrowing;
455       }
456     }
457     return NK_Not_Narrowing;
458   }
459
460   default:
461     // Other kinds of conversions are not narrowings.
462     return NK_Not_Narrowing;
463   }
464 }
465
466 /// dump - Print this standard conversion sequence to standard
467 /// error. Useful for debugging overloading issues.
468 LLVM_DUMP_METHOD void StandardConversionSequence::dump() const {
469   raw_ostream &OS = llvm::errs();
470   bool PrintedSomething = false;
471   if (First != ICK_Identity) {
472     OS << GetImplicitConversionName(First);
473     PrintedSomething = true;
474   }
475
476   if (Second != ICK_Identity) {
477     if (PrintedSomething) {
478       OS << " -> ";
479     }
480     OS << GetImplicitConversionName(Second);
481
482     if (CopyConstructor) {
483       OS << " (by copy constructor)";
484     } else if (DirectBinding) {
485       OS << " (direct reference binding)";
486     } else if (ReferenceBinding) {
487       OS << " (reference binding)";
488     }
489     PrintedSomething = true;
490   }
491
492   if (Third != ICK_Identity) {
493     if (PrintedSomething) {
494       OS << " -> ";
495     }
496     OS << GetImplicitConversionName(Third);
497     PrintedSomething = true;
498   }
499
500   if (!PrintedSomething) {
501     OS << "No conversions required";
502   }
503 }
504
505 /// dump - Print this user-defined conversion sequence to standard
506 /// error. Useful for debugging overloading issues.
507 void UserDefinedConversionSequence::dump() const {
508   raw_ostream &OS = llvm::errs();
509   if (Before.First || Before.Second || Before.Third) {
510     Before.dump();
511     OS << " -> ";
512   }
513   if (ConversionFunction)
514     OS << '\'' << *ConversionFunction << '\'';
515   else
516     OS << "aggregate initialization";
517   if (After.First || After.Second || After.Third) {
518     OS << " -> ";
519     After.dump();
520   }
521 }
522
523 /// dump - Print this implicit conversion sequence to standard
524 /// error. Useful for debugging overloading issues.
525 void ImplicitConversionSequence::dump() const {
526   raw_ostream &OS = llvm::errs();
527   if (isStdInitializerListElement())
528     OS << "Worst std::initializer_list element conversion: ";
529   switch (ConversionKind) {
530   case StandardConversion:
531     OS << "Standard conversion: ";
532     Standard.dump();
533     break;
534   case UserDefinedConversion:
535     OS << "User-defined conversion: ";
536     UserDefined.dump();
537     break;
538   case EllipsisConversion:
539     OS << "Ellipsis conversion";
540     break;
541   case AmbiguousConversion:
542     OS << "Ambiguous conversion";
543     break;
544   case BadConversion:
545     OS << "Bad conversion";
546     break;
547   }
548
549   OS << "\n";
550 }
551
552 void AmbiguousConversionSequence::construct() {
553   new (&conversions()) ConversionSet();
554 }
555
556 void AmbiguousConversionSequence::destruct() {
557   conversions().~ConversionSet();
558 }
559
560 void
561 AmbiguousConversionSequence::copyFrom(const AmbiguousConversionSequence &O) {
562   FromTypePtr = O.FromTypePtr;
563   ToTypePtr = O.ToTypePtr;
564   new (&conversions()) ConversionSet(O.conversions());
565 }
566
567 namespace {
568   // Structure used by DeductionFailureInfo to store
569   // template argument information.
570   struct DFIArguments {
571     TemplateArgument FirstArg;
572     TemplateArgument SecondArg;
573   };
574   // Structure used by DeductionFailureInfo to store
575   // template parameter and template argument information.
576   struct DFIParamWithArguments : DFIArguments {
577     TemplateParameter Param;
578   };
579   // Structure used by DeductionFailureInfo to store template argument
580   // information and the index of the problematic call argument.
581   struct DFIDeducedMismatchArgs : DFIArguments {
582     TemplateArgumentList *TemplateArgs;
583     unsigned CallArgIndex;
584   };
585 }
586
587 /// Convert from Sema's representation of template deduction information
588 /// to the form used in overload-candidate information.
589 DeductionFailureInfo
590 clang::MakeDeductionFailureInfo(ASTContext &Context,
591                                 Sema::TemplateDeductionResult TDK,
592                                 TemplateDeductionInfo &Info) {
593   DeductionFailureInfo Result;
594   Result.Result = static_cast<unsigned>(TDK);
595   Result.HasDiagnostic = false;
596   switch (TDK) {
597   case Sema::TDK_Invalid:
598   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
599   case Sema::TDK_TooManyArguments:
600   case Sema::TDK_TooFewArguments:
601   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
602   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
603     Result.Data = nullptr;
604     break;
605
606   case Sema::TDK_Incomplete:
607   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
608     Result.Data = Info.Param.getOpaqueValue();
609     break;
610
611   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
612   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested: {
613     // FIXME: Should allocate from normal heap so that we can free this later.
614     auto *Saved = new (Context) DFIDeducedMismatchArgs;
615     Saved->FirstArg = Info.FirstArg;
616     Saved->SecondArg = Info.SecondArg;
617     Saved->TemplateArgs = Info.take();
618     Saved->CallArgIndex = Info.CallArgIndex;
619     Result.Data = Saved;
620     break;
621   }
622
623   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch: {
624     // FIXME: Should allocate from normal heap so that we can free this later.
625     DFIArguments *Saved = new (Context) DFIArguments;
626     Saved->FirstArg = Info.FirstArg;
627     Saved->SecondArg = Info.SecondArg;
628     Result.Data = Saved;
629     break;
630   }
631
632   case Sema::TDK_IncompletePack:
633     // FIXME: It's slightly wasteful to allocate two TemplateArguments for this.
634   case Sema::TDK_Inconsistent:
635   case Sema::TDK_Underqualified: {
636     // FIXME: Should allocate from normal heap so that we can free this later.
637     DFIParamWithArguments *Saved = new (Context) DFIParamWithArguments;
638     Saved->Param = Info.Param;
639     Saved->FirstArg = Info.FirstArg;
640     Saved->SecondArg = Info.SecondArg;
641     Result.Data = Saved;
642     break;
643   }
644
645   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
646     Result.Data = Info.take();
647     if (Info.hasSFINAEDiagnostic()) {
648       PartialDiagnosticAt *Diag = new (Result.Diagnostic) PartialDiagnosticAt(
649           SourceLocation(), PartialDiagnostic::NullDiagnostic());
650       Info.takeSFINAEDiagnostic(*Diag);
651       Result.HasDiagnostic = true;
652     }
653     break;
654
655   case Sema::TDK_Success:
656   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
657     llvm_unreachable("not a deduction failure");
658   }
659
660   return Result;
661 }
662
663 void DeductionFailureInfo::Destroy() {
664   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
665   case Sema::TDK_Success:
666   case Sema::TDK_Invalid:
667   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
668   case Sema::TDK_Incomplete:
669   case Sema::TDK_TooManyArguments:
670   case Sema::TDK_TooFewArguments:
671   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
672   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
673   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
674     break;
675
676   case Sema::TDK_IncompletePack:
677   case Sema::TDK_Inconsistent:
678   case Sema::TDK_Underqualified:
679   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
680   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
681   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
682     // FIXME: Destroy the data?
683     Data = nullptr;
684     break;
685
686   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
687     // FIXME: Destroy the template argument list?
688     Data = nullptr;
689     if (PartialDiagnosticAt *Diag = getSFINAEDiagnostic()) {
690       Diag->~PartialDiagnosticAt();
691       HasDiagnostic = false;
692     }
693     break;
694
695   // Unhandled
696   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
697     break;
698   }
699 }
700
701 PartialDiagnosticAt *DeductionFailureInfo::getSFINAEDiagnostic() {
702   if (HasDiagnostic)
703     return static_cast<PartialDiagnosticAt*>(static_cast<void*>(Diagnostic));
704   return nullptr;
705 }
706
707 TemplateParameter DeductionFailureInfo::getTemplateParameter() {
708   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
709   case Sema::TDK_Success:
710   case Sema::TDK_Invalid:
711   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
712   case Sema::TDK_TooManyArguments:
713   case Sema::TDK_TooFewArguments:
714   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
715   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
716   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
717   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
718   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
719   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
720     return TemplateParameter();
721
722   case Sema::TDK_Incomplete:
723   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
724     return TemplateParameter::getFromOpaqueValue(Data);
725
726   case Sema::TDK_IncompletePack:
727   case Sema::TDK_Inconsistent:
728   case Sema::TDK_Underqualified:
729     return static_cast<DFIParamWithArguments*>(Data)->Param;
730
731   // Unhandled
732   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
733     break;
734   }
735
736   return TemplateParameter();
737 }
738
739 TemplateArgumentList *DeductionFailureInfo::getTemplateArgumentList() {
740   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
741   case Sema::TDK_Success:
742   case Sema::TDK_Invalid:
743   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
744   case Sema::TDK_TooManyArguments:
745   case Sema::TDK_TooFewArguments:
746   case Sema::TDK_Incomplete:
747   case Sema::TDK_IncompletePack:
748   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
749   case Sema::TDK_Inconsistent:
750   case Sema::TDK_Underqualified:
751   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
752   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
753   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
754     return nullptr;
755
756   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
757   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
758     return static_cast<DFIDeducedMismatchArgs*>(Data)->TemplateArgs;
759
760   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
761     return static_cast<TemplateArgumentList*>(Data);
762
763   // Unhandled
764   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
765     break;
766   }
767
768   return nullptr;
769 }
770
771 const TemplateArgument *DeductionFailureInfo::getFirstArg() {
772   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
773   case Sema::TDK_Success:
774   case Sema::TDK_Invalid:
775   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
776   case Sema::TDK_Incomplete:
777   case Sema::TDK_TooManyArguments:
778   case Sema::TDK_TooFewArguments:
779   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
780   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
781   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
782   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
783     return nullptr;
784
785   case Sema::TDK_IncompletePack:
786   case Sema::TDK_Inconsistent:
787   case Sema::TDK_Underqualified:
788   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
789   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
790   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
791     return &static_cast<DFIArguments*>(Data)->FirstArg;
792
793   // Unhandled
794   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
795     break;
796   }
797
798   return nullptr;
799 }
800
801 const TemplateArgument *DeductionFailureInfo::getSecondArg() {
802   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
803   case Sema::TDK_Success:
804   case Sema::TDK_Invalid:
805   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
806   case Sema::TDK_Incomplete:
807   case Sema::TDK_IncompletePack:
808   case Sema::TDK_TooManyArguments:
809   case Sema::TDK_TooFewArguments:
810   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
811   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
812   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
813   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
814     return nullptr;
815
816   case Sema::TDK_Inconsistent:
817   case Sema::TDK_Underqualified:
818   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
819   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
820   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
821     return &static_cast<DFIArguments*>(Data)->SecondArg;
822
823   // Unhandled
824   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
825     break;
826   }
827
828   return nullptr;
829 }
830
831 llvm::Optional<unsigned> DeductionFailureInfo::getCallArgIndex() {
832   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
833   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
834   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
835     return static_cast<DFIDeducedMismatchArgs*>(Data)->CallArgIndex;
836
837   default:
838     return llvm::None;
839   }
840 }
841
842 void OverloadCandidateSet::destroyCandidates() {
843   for (iterator i = begin(), e = end(); i != e; ++i) {
844     for (auto &C : i->Conversions)
845       C.~ImplicitConversionSequence();
846     if (!i->Viable && i->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction)
847       i->DeductionFailure.Destroy();
848   }
849 }
850
851 void OverloadCandidateSet::clear(CandidateSetKind CSK) {
852   destroyCandidates();
853   SlabAllocator.Reset();
854   NumInlineBytesUsed = 0;
855   Candidates.clear();
856   Functions.clear();
857   Kind = CSK;
858 }
859
860 namespace {
861   class UnbridgedCastsSet {
862     struct Entry {
863       Expr **Addr;
864       Expr *Saved;
865     };
866     SmallVector<Entry, 2> Entries;
867
868   public:
869     void save(Sema &S, Expr *&E) {
870       assert(E->hasPlaceholderType(BuiltinType::ARCUnbridgedCast));
871       Entry entry = { &E, E };
872       Entries.push_back(entry);
873       E = S.stripARCUnbridgedCast(E);
874     }
875
876     void restore() {
877       for (SmallVectorImpl<Entry>::iterator
878              i = Entries.begin(), e = Entries.end(); i != e; ++i)
879         *i->Addr = i->Saved;
880     }
881   };
882 }
883
884 /// checkPlaceholderForOverload - Do any interesting placeholder-like
885 /// preprocessing on the given expression.
886 ///
887 /// \param unbridgedCasts a collection to which to add unbridged casts;
888 ///   without this, they will be immediately diagnosed as errors
889 ///
890 /// Return true on unrecoverable error.
891 static bool
892 checkPlaceholderForOverload(Sema &S, Expr *&E,
893                             UnbridgedCastsSet *unbridgedCasts = nullptr) {
894   if (const BuiltinType *placeholder =  E->getType()->getAsPlaceholderType()) {
895     // We can't handle overloaded expressions here because overload
896     // resolution might reasonably tweak them.
897     if (placeholder->getKind() == BuiltinType::Overload) return false;
898
899     // If the context potentially accepts unbridged ARC casts, strip
900     // the unbridged cast and add it to the collection for later restoration.
901     if (placeholder->getKind() == BuiltinType::ARCUnbridgedCast &&
902         unbridgedCasts) {
903       unbridgedCasts->save(S, E);
904       return false;
905     }
906
907     // Go ahead and check everything else.
908     ExprResult result = S.CheckPlaceholderExpr(E);
909     if (result.isInvalid())
910       return true;
911
912     E = result.get();
913     return false;
914   }
915
916   // Nothing to do.
917   return false;
918 }
919
920 /// checkArgPlaceholdersForOverload - Check a set of call operands for
921 /// placeholders.
922 static bool checkArgPlaceholdersForOverload(Sema &S,
923                                             MultiExprArg Args,
924                                             UnbridgedCastsSet &unbridged) {
925   for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
926     if (checkPlaceholderForOverload(S, Args[i], &unbridged))
927       return true;
928
929   return false;
930 }
931
932 /// Determine whether the given New declaration is an overload of the
933 /// declarations in Old. This routine returns Ovl_Match or Ovl_NonFunction if
934 /// New and Old cannot be overloaded, e.g., if New has the same signature as
935 /// some function in Old (C++ 1.3.10) or if the Old declarations aren't
936 /// functions (or function templates) at all. When it does return Ovl_Match or
937 /// Ovl_NonFunction, MatchedDecl will point to the decl that New cannot be
938 /// overloaded with. This decl may be a UsingShadowDecl on top of the underlying
939 /// declaration.
940 ///
941 /// Example: Given the following input:
942 ///
943 ///   void f(int, float); // #1
944 ///   void f(int, int); // #2
945 ///   int f(int, int); // #3
946 ///
947 /// When we process #1, there is no previous declaration of "f", so IsOverload
948 /// will not be used.
949 ///
950 /// When we process #2, Old contains only the FunctionDecl for #1. By comparing
951 /// the parameter types, we see that #1 and #2 are overloaded (since they have
952 /// different signatures), so this routine returns Ovl_Overload; MatchedDecl is
953 /// unchanged.
954 ///
955 /// When we process #3, Old is an overload set containing #1 and #2. We compare
956 /// the signatures of #3 to #1 (they're overloaded, so we do nothing) and then
957 /// #3 to #2. Since the signatures of #3 and #2 are identical (return types of
958 /// functions are not part of the signature), IsOverload returns Ovl_Match and
959 /// MatchedDecl will be set to point to the FunctionDecl for #2.
960 ///
961 /// 'NewIsUsingShadowDecl' indicates that 'New' is being introduced into a class
962 /// by a using declaration. The rules for whether to hide shadow declarations
963 /// ignore some properties which otherwise figure into a function template's
964 /// signature.
965 Sema::OverloadKind
966 Sema::CheckOverload(Scope *S, FunctionDecl *New, const LookupResult &Old,
967                     NamedDecl *&Match, bool NewIsUsingDecl) {
968   for (LookupResult::iterator I = Old.begin(), E = Old.end();
969          I != E; ++I) {
970     NamedDecl *OldD = *I;
971
972     bool OldIsUsingDecl = false;
973     if (isa<UsingShadowDecl>(OldD)) {
974       OldIsUsingDecl = true;
975
976       // We can always introduce two using declarations into the same
977       // context, even if they have identical signatures.
978       if (NewIsUsingDecl) continue;
979
980       OldD = cast<UsingShadowDecl>(OldD)->getTargetDecl();
981     }
982
983     // A using-declaration does not conflict with another declaration
984     // if one of them is hidden.
985     if ((OldIsUsingDecl || NewIsUsingDecl) && !isVisible(*I))
986       continue;
987
988     // If either declaration was introduced by a using declaration,
989     // we'll need to use slightly different rules for matching.
990     // Essentially, these rules are the normal rules, except that
991     // function templates hide function templates with different
992     // return types or template parameter lists.
993     bool UseMemberUsingDeclRules =
994       (OldIsUsingDecl || NewIsUsingDecl) && CurContext->isRecord() &&
995       !New->getFriendObjectKind();
996
997     if (FunctionDecl *OldF = OldD->getAsFunction()) {
998       if (!IsOverload(New, OldF, UseMemberUsingDeclRules)) {
999         if (UseMemberUsingDeclRules && OldIsUsingDecl) {
1000           HideUsingShadowDecl(S, cast<UsingShadowDecl>(*I));
1001           continue;
1002         }
1003
1004         if (!isa<FunctionTemplateDecl>(OldD) &&
1005             !shouldLinkPossiblyHiddenDecl(*I, New))
1006           continue;
1007
1008         Match = *I;
1009         return Ovl_Match;
1010       }
1011
1012       // Builtins that have custom typechecking or have a reference should
1013       // not be overloadable or redeclarable.
1014       if (!getASTContext().canBuiltinBeRedeclared(OldF)) {
1015         Match = *I;
1016         return Ovl_NonFunction;
1017       }
1018     } else if (isa<UsingDecl>(OldD) || isa<UsingPackDecl>(OldD)) {
1019       // We can overload with these, which can show up when doing
1020       // redeclaration checks for UsingDecls.
1021       assert(Old.getLookupKind() == LookupUsingDeclName);
1022     } else if (isa<TagDecl>(OldD)) {
1023       // We can always overload with tags by hiding them.
1024     } else if (auto *UUD = dyn_cast<UnresolvedUsingValueDecl>(OldD)) {
1025       // Optimistically assume that an unresolved using decl will
1026       // overload; if it doesn't, we'll have to diagnose during
1027       // template instantiation.
1028       //
1029       // Exception: if the scope is dependent and this is not a class
1030       // member, the using declaration can only introduce an enumerator.
1031       if (UUD->getQualifier()->isDependent() && !UUD->isCXXClassMember()) {
1032         Match = *I;
1033         return Ovl_NonFunction;
1034       }
1035     } else {
1036       // (C++ 13p1):
1037       //   Only function declarations can be overloaded; object and type
1038       //   declarations cannot be overloaded.
1039       Match = *I;
1040       return Ovl_NonFunction;
1041     }
1042   }
1043
1044   return Ovl_Overload;
1045 }
1046
1047 bool Sema::IsOverload(FunctionDecl *New, FunctionDecl *Old,
1048                       bool UseMemberUsingDeclRules, bool ConsiderCudaAttrs) {
1049   // C++ [basic.start.main]p2: This function shall not be overloaded.
1050   if (New->isMain())
1051     return false;
1052
1053   // MSVCRT user defined entry points cannot be overloaded.
1054   if (New->isMSVCRTEntryPoint())
1055     return false;
1056
1057   FunctionTemplateDecl *OldTemplate = Old->getDescribedFunctionTemplate();
1058   FunctionTemplateDecl *NewTemplate = New->getDescribedFunctionTemplate();
1059
1060   // C++ [temp.fct]p2:
1061   //   A function template can be overloaded with other function templates
1062   //   and with normal (non-template) functions.
1063   if ((OldTemplate == nullptr) != (NewTemplate == nullptr))
1064     return true;
1065
1066   // Is the function New an overload of the function Old?
1067   QualType OldQType = Context.getCanonicalType(Old->getType());
1068   QualType NewQType = Context.getCanonicalType(New->getType());
1069
1070   // Compare the signatures (C++ 1.3.10) of the two functions to
1071   // determine whether they are overloads. If we find any mismatch
1072   // in the signature, they are overloads.
1073
1074   // If either of these functions is a K&R-style function (no
1075   // prototype), then we consider them to have matching signatures.
1076   if (isa<FunctionNoProtoType>(OldQType.getTypePtr()) ||
1077       isa<FunctionNoProtoType>(NewQType.getTypePtr()))
1078     return false;
1079
1080   const FunctionProtoType *OldType = cast<FunctionProtoType>(OldQType);
1081   const FunctionProtoType *NewType = cast<FunctionProtoType>(NewQType);
1082
1083   // The signature of a function includes the types of its
1084   // parameters (C++ 1.3.10), which includes the presence or absence
1085   // of the ellipsis; see C++ DR 357).
1086   if (OldQType != NewQType &&
1087       (OldType->getNumParams() != NewType->getNumParams() ||
1088        OldType->isVariadic() != NewType->isVariadic() ||
1089        !FunctionParamTypesAreEqual(OldType, NewType)))
1090     return true;
1091
1092   // C++ [temp.over.link]p4:
1093   //   The signature of a function template consists of its function
1094   //   signature, its return type and its template parameter list. The names
1095   //   of the template parameters are significant only for establishing the
1096   //   relationship between the template parameters and the rest of the
1097   //   signature.
1098   //
1099   // We check the return type and template parameter lists for function
1100   // templates first; the remaining checks follow.
1101   //
1102   // However, we don't consider either of these when deciding whether
1103   // a member introduced by a shadow declaration is hidden.
1104   if (!UseMemberUsingDeclRules && NewTemplate &&
1105       (!TemplateParameterListsAreEqual(NewTemplate->getTemplateParameters(),
1106                                        OldTemplate->getTemplateParameters(),
1107                                        false, TPL_TemplateMatch) ||
1108        OldType->getReturnType() != NewType->getReturnType()))
1109     return true;
1110
1111   // If the function is a class member, its signature includes the
1112   // cv-qualifiers (if any) and ref-qualifier (if any) on the function itself.
1113   //
1114   // As part of this, also check whether one of the member functions
1115   // is static, in which case they are not overloads (C++
1116   // 13.1p2). While not part of the definition of the signature,
1117   // this check is important to determine whether these functions
1118   // can be overloaded.
1119   CXXMethodDecl *OldMethod = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Old);
1120   CXXMethodDecl *NewMethod = dyn_cast<CXXMethodDecl>(New);
1121   if (OldMethod && NewMethod &&
1122       !OldMethod->isStatic() && !NewMethod->isStatic()) {
1123     if (OldMethod->getRefQualifier() != NewMethod->getRefQualifier()) {
1124       if (!UseMemberUsingDeclRules &&
1125           (OldMethod->getRefQualifier() == RQ_None ||
1126            NewMethod->getRefQualifier() == RQ_None)) {
1127         // C++0x [over.load]p2:
1128         //   - Member function declarations with the same name and the same
1129         //     parameter-type-list as well as member function template
1130         //     declarations with the same name, the same parameter-type-list, and
1131         //     the same template parameter lists cannot be overloaded if any of
1132         //     them, but not all, have a ref-qualifier (8.3.5).
1133         Diag(NewMethod->getLocation(), diag::err_ref_qualifier_overload)
1134           << NewMethod->getRefQualifier() << OldMethod->getRefQualifier();
1135         Diag(OldMethod->getLocation(), diag::note_previous_declaration);
1136       }
1137       return true;
1138     }
1139
1140     // We may not have applied the implicit const for a constexpr member
1141     // function yet (because we haven't yet resolved whether this is a static
1142     // or non-static member function). Add it now, on the assumption that this
1143     // is a redeclaration of OldMethod.
1144     unsigned OldQuals = OldMethod->getTypeQualifiers();
1145     unsigned NewQuals = NewMethod->getTypeQualifiers();
1146     if (!getLangOpts().CPlusPlus14 && NewMethod->isConstexpr() &&
1147         !isa<CXXConstructorDecl>(NewMethod))
1148       NewQuals |= Qualifiers::Const;
1149
1150     // We do not allow overloading based off of '__restrict'.
1151     OldQuals &= ~Qualifiers::Restrict;
1152     NewQuals &= ~Qualifiers::Restrict;
1153     if (OldQuals != NewQuals)
1154       return true;
1155   }
1156
1157   // Though pass_object_size is placed on parameters and takes an argument, we
1158   // consider it to be a function-level modifier for the sake of function
1159   // identity. Either the function has one or more parameters with
1160   // pass_object_size or it doesn't.
1161   if (functionHasPassObjectSizeParams(New) !=
1162       functionHasPassObjectSizeParams(Old))
1163     return true;
1164
1165   // enable_if attributes are an order-sensitive part of the signature.
1166   for (specific_attr_iterator<EnableIfAttr>
1167          NewI = New->specific_attr_begin<EnableIfAttr>(),
1168          NewE = New->specific_attr_end<EnableIfAttr>(),
1169          OldI = Old->specific_attr_begin<EnableIfAttr>(),
1170          OldE = Old->specific_attr_end<EnableIfAttr>();
1171        NewI != NewE || OldI != OldE; ++NewI, ++OldI) {
1172     if (NewI == NewE || OldI == OldE)
1173       return true;
1174     llvm::FoldingSetNodeID NewID, OldID;
1175     NewI->getCond()->Profile(NewID, Context, true);
1176     OldI->getCond()->Profile(OldID, Context, true);
1177     if (NewID != OldID)
1178       return true;
1179   }
1180
1181   if (getLangOpts().CUDA && ConsiderCudaAttrs) {
1182     // Don't allow overloading of destructors.  (In theory we could, but it
1183     // would be a giant change to clang.)
1184     if (isa<CXXDestructorDecl>(New))
1185       return false;
1186
1187     CUDAFunctionTarget NewTarget = IdentifyCUDATarget(New),
1188                        OldTarget = IdentifyCUDATarget(Old);
1189     if (NewTarget == CFT_InvalidTarget)
1190       return false;
1191
1192     assert((OldTarget != CFT_InvalidTarget) && "Unexpected invalid target.");
1193
1194     // Allow overloading of functions with same signature and different CUDA
1195     // target attributes.
1196     return NewTarget != OldTarget;
1197   }
1198
1199   // The signatures match; this is not an overload.
1200   return false;
1201 }
1202
1203 /// Checks availability of the function depending on the current
1204 /// function context. Inside an unavailable function, unavailability is ignored.
1205 ///
1206 /// \returns true if \arg FD is unavailable and current context is inside
1207 /// an available function, false otherwise.
1208 bool Sema::isFunctionConsideredUnavailable(FunctionDecl *FD) {
1209   if (!FD->isUnavailable())
1210     return false;
1211
1212   // Walk up the context of the caller.
1213   Decl *C = cast<Decl>(CurContext);
1214   do {
1215     if (C->isUnavailable())
1216       return false;
1217   } while ((C = cast_or_null<Decl>(C->getDeclContext())));
1218   return true;
1219 }
1220
1221 /// Tries a user-defined conversion from From to ToType.
1222 ///
1223 /// Produces an implicit conversion sequence for when a standard conversion
1224 /// is not an option. See TryImplicitConversion for more information.
1225 static ImplicitConversionSequence
1226 TryUserDefinedConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
1227                          bool SuppressUserConversions,
1228                          bool AllowExplicit,
1229                          bool InOverloadResolution,
1230                          bool CStyle,
1231                          bool AllowObjCWritebackConversion,
1232                          bool AllowObjCConversionOnExplicit) {
1233   ImplicitConversionSequence ICS;
1234
1235   if (SuppressUserConversions) {
1236     // We're not in the case above, so there is no conversion that
1237     // we can perform.
1238     ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
1239     return ICS;
1240   }
1241
1242   // Attempt user-defined conversion.
1243   OverloadCandidateSet Conversions(From->getExprLoc(),
1244                                    OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
1245   switch (IsUserDefinedConversion(S, From, ToType, ICS.UserDefined,
1246                                   Conversions, AllowExplicit,
1247                                   AllowObjCConversionOnExplicit)) {
1248   case OR_Success:
1249   case OR_Deleted:
1250     ICS.setUserDefined();
1251     // C++ [over.ics.user]p4:
1252     //   A conversion of an expression of class type to the same class
1253     //   type is given Exact Match rank, and a conversion of an
1254     //   expression of class type to a base class of that type is
1255     //   given Conversion rank, in spite of the fact that a copy
1256     //   constructor (i.e., a user-defined conversion function) is
1257     //   called for those cases.
1258     if (CXXConstructorDecl *Constructor
1259           = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(ICS.UserDefined.ConversionFunction)) {
1260       QualType FromCanon
1261         = S.Context.getCanonicalType(From->getType().getUnqualifiedType());
1262       QualType ToCanon
1263         = S.Context.getCanonicalType(ToType).getUnqualifiedType();
1264       if (Constructor->isCopyConstructor() &&
1265           (FromCanon == ToCanon ||
1266            S.IsDerivedFrom(From->getLocStart(), FromCanon, ToCanon))) {
1267         // Turn this into a "standard" conversion sequence, so that it
1268         // gets ranked with standard conversion sequences.
1269         DeclAccessPair Found = ICS.UserDefined.FoundConversionFunction;
1270         ICS.setStandard();
1271         ICS.Standard.setAsIdentityConversion();
1272         ICS.Standard.setFromType(From->getType());
1273         ICS.Standard.setAllToTypes(ToType);
1274         ICS.Standard.CopyConstructor = Constructor;
1275         ICS.Standard.FoundCopyConstructor = Found;
1276         if (ToCanon != FromCanon)
1277           ICS.Standard.Second = ICK_Derived_To_Base;
1278       }
1279     }
1280     break;
1281
1282   case OR_Ambiguous:
1283     ICS.setAmbiguous();
1284     ICS.Ambiguous.setFromType(From->getType());
1285     ICS.Ambiguous.setToType(ToType);
1286     for (OverloadCandidateSet::iterator Cand = Conversions.begin();
1287          Cand != Conversions.end(); ++Cand)
1288       if (Cand->Viable)
1289         ICS.Ambiguous.addConversion(Cand->FoundDecl, Cand->Function);
1290     break;
1291
1292     // Fall through.
1293   case OR_No_Viable_Function:
1294     ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
1295     break;
1296   }
1297
1298   return ICS;
1299 }
1300
1301 /// TryImplicitConversion - Attempt to perform an implicit conversion
1302 /// from the given expression (Expr) to the given type (ToType). This
1303 /// function returns an implicit conversion sequence that can be used
1304 /// to perform the initialization. Given
1305 ///
1306 ///   void f(float f);
1307 ///   void g(int i) { f(i); }
1308 ///
1309 /// this routine would produce an implicit conversion sequence to
1310 /// describe the initialization of f from i, which will be a standard
1311 /// conversion sequence containing an lvalue-to-rvalue conversion (C++
1312 /// 4.1) followed by a floating-integral conversion (C++ 4.9).
1313 //
1314 /// Note that this routine only determines how the conversion can be
1315 /// performed; it does not actually perform the conversion. As such,
1316 /// it will not produce any diagnostics if no conversion is available,
1317 /// but will instead return an implicit conversion sequence of kind
1318 /// "BadConversion".
1319 ///
1320 /// If @p SuppressUserConversions, then user-defined conversions are
1321 /// not permitted.
1322 /// If @p AllowExplicit, then explicit user-defined conversions are
1323 /// permitted.
1324 ///
1325 /// \param AllowObjCWritebackConversion Whether we allow the Objective-C
1326 /// writeback conversion, which allows __autoreleasing id* parameters to
1327 /// be initialized with __strong id* or __weak id* arguments.
1328 static ImplicitConversionSequence
1329 TryImplicitConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
1330                       bool SuppressUserConversions,
1331                       bool AllowExplicit,
1332                       bool InOverloadResolution,
1333                       bool CStyle,
1334                       bool AllowObjCWritebackConversion,
1335                       bool AllowObjCConversionOnExplicit) {
1336   ImplicitConversionSequence ICS;
1337   if (IsStandardConversion(S, From, ToType, InOverloadResolution,
1338                            ICS.Standard, CStyle, AllowObjCWritebackConversion)){
1339     ICS.setStandard();
1340     return ICS;
1341   }
1342
1343   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus) {
1344     ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
1345     return ICS;
1346   }
1347
1348   // C++ [over.ics.user]p4:
1349   //   A conversion of an expression of class type to the same class
1350   //   type is given Exact Match rank, and a conversion of an
1351   //   expression of class type to a base class of that type is
1352   //   given Conversion rank, in spite of the fact that a copy/move
1353   //   constructor (i.e., a user-defined conversion function) is
1354   //   called for those cases.
1355   QualType FromType = From->getType();
1356   if (ToType->getAs<RecordType>() && FromType->getAs<RecordType>() &&
1357       (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType) ||
1358        S.IsDerivedFrom(From->getLocStart(), FromType, ToType))) {
1359     ICS.setStandard();
1360     ICS.Standard.setAsIdentityConversion();
1361     ICS.Standard.setFromType(FromType);
1362     ICS.Standard.setAllToTypes(ToType);
1363
1364     // We don't actually check at this point whether there is a valid
1365     // copy/move constructor, since overloading just assumes that it
1366     // exists. When we actually perform initialization, we'll find the
1367     // appropriate constructor to copy the returned object, if needed.
1368     ICS.Standard.CopyConstructor = nullptr;
1369
1370     // Determine whether this is considered a derived-to-base conversion.
1371     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
1372       ICS.Standard.Second = ICK_Derived_To_Base;
1373
1374     return ICS;
1375   }
1376
1377   return TryUserDefinedConversion(S, From, ToType, SuppressUserConversions,
1378                                   AllowExplicit, InOverloadResolution, CStyle,
1379                                   AllowObjCWritebackConversion,
1380                                   AllowObjCConversionOnExplicit);
1381 }
1382
1383 ImplicitConversionSequence
1384 Sema::TryImplicitConversion(Expr *From, QualType ToType,
1385                             bool SuppressUserConversions,
1386                             bool AllowExplicit,
1387                             bool InOverloadResolution,
1388                             bool CStyle,
1389                             bool AllowObjCWritebackConversion) {
1390   return ::TryImplicitConversion(*this, From, ToType,
1391                                  SuppressUserConversions, AllowExplicit,
1392                                  InOverloadResolution, CStyle,
1393                                  AllowObjCWritebackConversion,
1394                                  /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
1395 }
1396
1397 /// PerformImplicitConversion - Perform an implicit conversion of the
1398 /// expression From to the type ToType. Returns the
1399 /// converted expression. Flavor is the kind of conversion we're
1400 /// performing, used in the error message. If @p AllowExplicit,
1401 /// explicit user-defined conversions are permitted.
1402 ExprResult
1403 Sema::PerformImplicitConversion(Expr *From, QualType ToType,
1404                                 AssignmentAction Action, bool AllowExplicit) {
1405   ImplicitConversionSequence ICS;
1406   return PerformImplicitConversion(From, ToType, Action, AllowExplicit, ICS);
1407 }
1408
1409 ExprResult
1410 Sema::PerformImplicitConversion(Expr *From, QualType ToType,
1411                                 AssignmentAction Action, bool AllowExplicit,
1412                                 ImplicitConversionSequence& ICS) {
1413   if (checkPlaceholderForOverload(*this, From))
1414     return ExprError();
1415
1416   // Objective-C ARC: Determine whether we will allow the writeback conversion.
1417   bool AllowObjCWritebackConversion
1418     = getLangOpts().ObjCAutoRefCount &&
1419       (Action == AA_Passing || Action == AA_Sending);
1420   if (getLangOpts().ObjC1)
1421     CheckObjCBridgeRelatedConversions(From->getLocStart(),
1422                                       ToType, From->getType(), From);
1423   ICS = ::TryImplicitConversion(*this, From, ToType,
1424                                 /*SuppressUserConversions=*/false,
1425                                 AllowExplicit,
1426                                 /*InOverloadResolution=*/false,
1427                                 /*CStyle=*/false,
1428                                 AllowObjCWritebackConversion,
1429                                 /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
1430   return PerformImplicitConversion(From, ToType, ICS, Action);
1431 }
1432
1433 /// Determine whether the conversion from FromType to ToType is a valid
1434 /// conversion that strips "noexcept" or "noreturn" off the nested function
1435 /// type.
1436 bool Sema::IsFunctionConversion(QualType FromType, QualType ToType,
1437                                 QualType &ResultTy) {
1438   if (Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
1439     return false;
1440
1441   // Permit the conversion F(t __attribute__((noreturn))) -> F(t)
1442   //                    or F(t noexcept) -> F(t)
1443   // where F adds one of the following at most once:
1444   //   - a pointer
1445   //   - a member pointer
1446   //   - a block pointer
1447   // Changes here need matching changes in FindCompositePointerType.
1448   CanQualType CanTo = Context.getCanonicalType(ToType);
1449   CanQualType CanFrom = Context.getCanonicalType(FromType);
1450   Type::TypeClass TyClass = CanTo->getTypeClass();
1451   if (TyClass != CanFrom->getTypeClass()) return false;
1452   if (TyClass != Type::FunctionProto && TyClass != Type::FunctionNoProto) {
1453     if (TyClass == Type::Pointer) {
1454       CanTo = CanTo.getAs<PointerType>()->getPointeeType();
1455       CanFrom = CanFrom.getAs<PointerType>()->getPointeeType();
1456     } else if (TyClass == Type::BlockPointer) {
1457       CanTo = CanTo.getAs<BlockPointerType>()->getPointeeType();
1458       CanFrom = CanFrom.getAs<BlockPointerType>()->getPointeeType();
1459     } else if (TyClass == Type::MemberPointer) {
1460       auto ToMPT = CanTo.getAs<MemberPointerType>();
1461       auto FromMPT = CanFrom.getAs<MemberPointerType>();
1462       // A function pointer conversion cannot change the class of the function.
1463       if (ToMPT->getClass() != FromMPT->getClass())
1464         return false;
1465       CanTo = ToMPT->getPointeeType();
1466       CanFrom = FromMPT->getPointeeType();
1467     } else {
1468       return false;
1469     }
1470
1471     TyClass = CanTo->getTypeClass();
1472     if (TyClass != CanFrom->getTypeClass()) return false;
1473     if (TyClass != Type::FunctionProto && TyClass != Type::FunctionNoProto)
1474       return false;
1475   }
1476
1477   const auto *FromFn = cast<FunctionType>(CanFrom);
1478   FunctionType::ExtInfo FromEInfo = FromFn->getExtInfo();
1479
1480   const auto *ToFn = cast<FunctionType>(CanTo);
1481   FunctionType::ExtInfo ToEInfo = ToFn->getExtInfo();
1482
1483   bool Changed = false;
1484
1485   // Drop 'noreturn' if not present in target type.
1486   if (FromEInfo.getNoReturn() && !ToEInfo.getNoReturn()) {
1487     FromFn = Context.adjustFunctionType(FromFn, FromEInfo.withNoReturn(false));
1488     Changed = true;
1489   }
1490
1491   // Drop 'noexcept' if not present in target type.
1492   if (const auto *FromFPT = dyn_cast<FunctionProtoType>(FromFn)) {
1493     const auto *ToFPT = cast<FunctionProtoType>(ToFn);
1494     if (FromFPT->isNothrow() && !ToFPT->isNothrow()) {
1495       FromFn = cast<FunctionType>(
1496           Context.getFunctionTypeWithExceptionSpec(QualType(FromFPT, 0),
1497                                                    EST_None)
1498                  .getTypePtr());
1499       Changed = true;
1500     }
1501
1502     // Convert FromFPT's ExtParameterInfo if necessary. The conversion is valid
1503     // only if the ExtParameterInfo lists of the two function prototypes can be
1504     // merged and the merged list is identical to ToFPT's ExtParameterInfo list.
1505     SmallVector<FunctionProtoType::ExtParameterInfo, 4> NewParamInfos;
1506     bool CanUseToFPT, CanUseFromFPT;
1507     if (Context.mergeExtParameterInfo(ToFPT, FromFPT, CanUseToFPT,
1508                                       CanUseFromFPT, NewParamInfos) &&
1509         CanUseToFPT && !CanUseFromFPT) {
1510       FunctionProtoType::ExtProtoInfo ExtInfo = FromFPT->getExtProtoInfo();
1511       ExtInfo.ExtParameterInfos =
1512           NewParamInfos.empty() ? nullptr : NewParamInfos.data();
1513       QualType QT = Context.getFunctionType(FromFPT->getReturnType(),
1514                                             FromFPT->getParamTypes(), ExtInfo);
1515       FromFn = QT->getAs<FunctionType>();
1516       Changed = true;
1517     }
1518   }
1519
1520   if (!Changed)
1521     return false;
1522
1523   assert(QualType(FromFn, 0).isCanonical());
1524   if (QualType(FromFn, 0) != CanTo) return false;
1525
1526   ResultTy = ToType;
1527   return true;
1528 }
1529
1530 /// Determine whether the conversion from FromType to ToType is a valid
1531 /// vector conversion.
1532 ///
1533 /// \param ICK Will be set to the vector conversion kind, if this is a vector
1534 /// conversion.
1535 static bool IsVectorConversion(Sema &S, QualType FromType,
1536                                QualType ToType, ImplicitConversionKind &ICK) {
1537   // We need at least one of these types to be a vector type to have a vector
1538   // conversion.
1539   if (!ToType->isVectorType() && !FromType->isVectorType())
1540     return false;
1541
1542   // Identical types require no conversions.
1543   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
1544     return false;
1545
1546   // There are no conversions between extended vector types, only identity.
1547   if (ToType->isExtVectorType()) {
1548     // There are no conversions between extended vector types other than the
1549     // identity conversion.
1550     if (FromType->isExtVectorType())
1551       return false;
1552
1553     // Vector splat from any arithmetic type to a vector.
1554     if (FromType->isArithmeticType()) {
1555       ICK = ICK_Vector_Splat;
1556       return true;
1557     }
1558   }
1559
1560   // We can perform the conversion between vector types in the following cases:
1561   // 1)vector types are equivalent AltiVec and GCC vector types
1562   // 2)lax vector conversions are permitted and the vector types are of the
1563   //   same size
1564   if (ToType->isVectorType() && FromType->isVectorType()) {
1565     if (S.Context.areCompatibleVectorTypes(FromType, ToType) ||
1566         S.isLaxVectorConversion(FromType, ToType)) {
1567       ICK = ICK_Vector_Conversion;
1568       return true;
1569     }
1570   }
1571
1572   return false;
1573 }
1574
1575 static bool tryAtomicConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
1576                                 bool InOverloadResolution,
1577                                 StandardConversionSequence &SCS,
1578                                 bool CStyle);
1579
1580 /// IsStandardConversion - Determines whether there is a standard
1581 /// conversion sequence (C++ [conv], C++ [over.ics.scs]) from the
1582 /// expression From to the type ToType. Standard conversion sequences
1583 /// only consider non-class types; for conversions that involve class
1584 /// types, use TryImplicitConversion. If a conversion exists, SCS will
1585 /// contain the standard conversion sequence required to perform this
1586 /// conversion and this routine will return true. Otherwise, this
1587 /// routine will return false and the value of SCS is unspecified.
1588 static bool IsStandardConversion(Sema &S, Expr* From, QualType ToType,
1589                                  bool InOverloadResolution,
1590                                  StandardConversionSequence &SCS,
1591                                  bool CStyle,
1592                                  bool AllowObjCWritebackConversion) {
1593   QualType FromType = From->getType();
1594
1595   // Standard conversions (C++ [conv])
1596   SCS.setAsIdentityConversion();
1597   SCS.IncompatibleObjC = false;
1598   SCS.setFromType(FromType);
1599   SCS.CopyConstructor = nullptr;
1600
1601   // There are no standard conversions for class types in C++, so
1602   // abort early. When overloading in C, however, we do permit them.
1603   if (S.getLangOpts().CPlusPlus &&
1604       (FromType->isRecordType() || ToType->isRecordType()))
1605     return false;
1606
1607   // The first conversion can be an lvalue-to-rvalue conversion,
1608   // array-to-pointer conversion, or function-to-pointer conversion
1609   // (C++ 4p1).
1610
1611   if (FromType == S.Context.OverloadTy) {
1612     DeclAccessPair AccessPair;
1613     if (FunctionDecl *Fn
1614           = S.ResolveAddressOfOverloadedFunction(From, ToType, false,
1615                                                  AccessPair)) {
1616       // We were able to resolve the address of the overloaded function,
1617       // so we can convert to the type of that function.
1618       FromType = Fn->getType();
1619       SCS.setFromType(FromType);
1620
1621       // we can sometimes resolve &foo<int> regardless of ToType, so check
1622       // if the type matches (identity) or we are converting to bool
1623       if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(
1624                       S.ExtractUnqualifiedFunctionType(ToType), FromType)) {
1625         QualType resultTy;
1626         // if the function type matches except for [[noreturn]], it's ok
1627         if (!S.IsFunctionConversion(FromType,
1628               S.ExtractUnqualifiedFunctionType(ToType), resultTy))
1629           // otherwise, only a boolean conversion is standard
1630           if (!ToType->isBooleanType())
1631             return false;
1632       }
1633
1634       // Check if the "from" expression is taking the address of an overloaded
1635       // function and recompute the FromType accordingly. Take advantage of the
1636       // fact that non-static member functions *must* have such an address-of
1637       // expression.
1638       CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn);
1639       if (Method && !Method->isStatic()) {
1640         assert(isa<UnaryOperator>(From->IgnoreParens()) &&
1641                "Non-unary operator on non-static member address");
1642         assert(cast<UnaryOperator>(From->IgnoreParens())->getOpcode()
1643                == UO_AddrOf &&
1644                "Non-address-of operator on non-static member address");
1645         const Type *ClassType
1646           = S.Context.getTypeDeclType(Method->getParent()).getTypePtr();
1647         FromType = S.Context.getMemberPointerType(FromType, ClassType);
1648       } else if (isa<UnaryOperator>(From->IgnoreParens())) {
1649         assert(cast<UnaryOperator>(From->IgnoreParens())->getOpcode() ==
1650                UO_AddrOf &&
1651                "Non-address-of operator for overloaded function expression");
1652         FromType = S.Context.getPointerType(FromType);
1653       }
1654
1655       // Check that we've computed the proper type after overload resolution.
1656       // FIXME: FixOverloadedFunctionReference has side-effects; we shouldn't
1657       // be calling it from within an NDEBUG block.
1658       assert(S.Context.hasSameType(
1659         FromType,
1660         S.FixOverloadedFunctionReference(From, AccessPair, Fn)->getType()));
1661     } else {
1662       return false;
1663     }
1664   }
1665   // Lvalue-to-rvalue conversion (C++11 4.1):
1666   //   A glvalue (3.10) of a non-function, non-array type T can
1667   //   be converted to a prvalue.
1668   bool argIsLValue = From->isGLValue();
1669   if (argIsLValue &&
1670       !FromType->isFunctionType() && !FromType->isArrayType() &&
1671       S.Context.getCanonicalType(FromType) != S.Context.OverloadTy) {
1672     SCS.First = ICK_Lvalue_To_Rvalue;
1673
1674     // C11 6.3.2.1p2:
1675     //   ... if the lvalue has atomic type, the value has the non-atomic version
1676     //   of the type of the lvalue ...
1677     if (const AtomicType *Atomic = FromType->getAs<AtomicType>())
1678       FromType = Atomic->getValueType();
1679
1680     // If T is a non-class type, the type of the rvalue is the
1681     // cv-unqualified version of T. Otherwise, the type of the rvalue
1682     // is T (C++ 4.1p1). C++ can't get here with class types; in C, we
1683     // just strip the qualifiers because they don't matter.
1684     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1685   } else if (FromType->isArrayType()) {
1686     // Array-to-pointer conversion (C++ 4.2)
1687     SCS.First = ICK_Array_To_Pointer;
1688
1689     // An lvalue or rvalue of type "array of N T" or "array of unknown
1690     // bound of T" can be converted to an rvalue of type "pointer to
1691     // T" (C++ 4.2p1).
1692     FromType = S.Context.getArrayDecayedType(FromType);
1693
1694     if (S.IsStringLiteralToNonConstPointerConversion(From, ToType)) {
1695       // This conversion is deprecated in C++03 (D.4)
1696       SCS.DeprecatedStringLiteralToCharPtr = true;
1697
1698       // For the purpose of ranking in overload resolution
1699       // (13.3.3.1.1), this conversion is considered an
1700       // array-to-pointer conversion followed by a qualification
1701       // conversion (4.4). (C++ 4.2p2)
1702       SCS.Second = ICK_Identity;
1703       SCS.Third = ICK_Qualification;
1704       SCS.QualificationIncludesObjCLifetime = false;
1705       SCS.setAllToTypes(FromType);
1706       return true;
1707     }
1708   } else if (FromType->isFunctionType() && argIsLValue) {
1709     // Function-to-pointer conversion (C++ 4.3).
1710     SCS.First = ICK_Function_To_Pointer;
1711
1712     if (auto *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(From->IgnoreParenCasts()))
1713       if (auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl()))
1714         if (!S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(FD))
1715           return false;
1716
1717     // An lvalue of function type T can be converted to an rvalue of
1718     // type "pointer to T." The result is a pointer to the
1719     // function. (C++ 4.3p1).
1720     FromType = S.Context.getPointerType(FromType);
1721   } else {
1722     // We don't require any conversions for the first step.
1723     SCS.First = ICK_Identity;
1724   }
1725   SCS.setToType(0, FromType);
1726
1727   // The second conversion can be an integral promotion, floating
1728   // point promotion, integral conversion, floating point conversion,
1729   // floating-integral conversion, pointer conversion,
1730   // pointer-to-member conversion, or boolean conversion (C++ 4p1).
1731   // For overloading in C, this can also be a "compatible-type"
1732   // conversion.
1733   bool IncompatibleObjC = false;
1734   ImplicitConversionKind SecondICK = ICK_Identity;
1735   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType)) {
1736     // The unqualified versions of the types are the same: there's no
1737     // conversion to do.
1738     SCS.Second = ICK_Identity;
1739   } else if (S.IsIntegralPromotion(From, FromType, ToType)) {
1740     // Integral promotion (C++ 4.5).
1741     SCS.Second = ICK_Integral_Promotion;
1742     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1743   } else if (S.IsFloatingPointPromotion(FromType, ToType)) {
1744     // Floating point promotion (C++ 4.6).
1745     SCS.Second = ICK_Floating_Promotion;
1746     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1747   } else if (S.IsComplexPromotion(FromType, ToType)) {
1748     // Complex promotion (Clang extension)
1749     SCS.Second = ICK_Complex_Promotion;
1750     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1751   } else if (ToType->isBooleanType() &&
1752              (FromType->isArithmeticType() ||
1753               FromType->isAnyPointerType() ||
1754               FromType->isBlockPointerType() ||
1755               FromType->isMemberPointerType() ||
1756               FromType->isNullPtrType())) {
1757     // Boolean conversions (C++ 4.12).
1758     SCS.Second = ICK_Boolean_Conversion;
1759     FromType = S.Context.BoolTy;
1760   } else if (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
1761              ToType->isIntegralType(S.Context)) {
1762     // Integral conversions (C++ 4.7).
1763     SCS.Second = ICK_Integral_Conversion;
1764     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1765   } else if (FromType->isAnyComplexType() && ToType->isAnyComplexType()) {
1766     // Complex conversions (C99 6.3.1.6)
1767     SCS.Second = ICK_Complex_Conversion;
1768     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1769   } else if ((FromType->isAnyComplexType() && ToType->isArithmeticType()) ||
1770              (ToType->isAnyComplexType() && FromType->isArithmeticType())) {
1771     // Complex-real conversions (C99 6.3.1.7)
1772     SCS.Second = ICK_Complex_Real;
1773     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1774   } else if (FromType->isRealFloatingType() && ToType->isRealFloatingType()) {
1775     // FIXME: disable conversions between long double and __float128 if
1776     // their representation is different until there is back end support
1777     // We of course allow this conversion if long double is really double.
1778     if (&S.Context.getFloatTypeSemantics(FromType) !=
1779         &S.Context.getFloatTypeSemantics(ToType)) {
1780       bool Float128AndLongDouble = ((FromType == S.Context.Float128Ty &&
1781                                     ToType == S.Context.LongDoubleTy) ||
1782                                    (FromType == S.Context.LongDoubleTy &&
1783                                     ToType == S.Context.Float128Ty));
1784       if (Float128AndLongDouble &&
1785           (&S.Context.getFloatTypeSemantics(S.Context.LongDoubleTy) ==
1786            &llvm::APFloat::PPCDoubleDouble()))
1787         return false;
1788     }
1789     // Floating point conversions (C++ 4.8).
1790     SCS.Second = ICK_Floating_Conversion;
1791     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1792   } else if ((FromType->isRealFloatingType() &&
1793               ToType->isIntegralType(S.Context)) ||
1794              (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
1795               ToType->isRealFloatingType())) {
1796     // Floating-integral conversions (C++ 4.9).
1797     SCS.Second = ICK_Floating_Integral;
1798     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1799   } else if (S.IsBlockPointerConversion(FromType, ToType, FromType)) {
1800     SCS.Second = ICK_Block_Pointer_Conversion;
1801   } else if (AllowObjCWritebackConversion &&
1802              S.isObjCWritebackConversion(FromType, ToType, FromType)) {
1803     SCS.Second = ICK_Writeback_Conversion;
1804   } else if (S.IsPointerConversion(From, FromType, ToType, InOverloadResolution,
1805                                    FromType, IncompatibleObjC)) {
1806     // Pointer conversions (C++ 4.10).
1807     SCS.Second = ICK_Pointer_Conversion;
1808     SCS.IncompatibleObjC = IncompatibleObjC;
1809     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1810   } else if (S.IsMemberPointerConversion(From, FromType, ToType,
1811                                          InOverloadResolution, FromType)) {
1812     // Pointer to member conversions (4.11).
1813     SCS.Second = ICK_Pointer_Member;
1814   } else if (IsVectorConversion(S, FromType, ToType, SecondICK)) {
1815     SCS.Second = SecondICK;
1816     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1817   } else if (!S.getLangOpts().CPlusPlus &&
1818              S.Context.typesAreCompatible(ToType, FromType)) {
1819     // Compatible conversions (Clang extension for C function overloading)
1820     SCS.Second = ICK_Compatible_Conversion;
1821     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1822   } else if (IsTransparentUnionStandardConversion(S, From, ToType,
1823                                              InOverloadResolution,
1824                                              SCS, CStyle)) {
1825     SCS.Second = ICK_TransparentUnionConversion;
1826     FromType = ToType;
1827   } else if (tryAtomicConversion(S, From, ToType, InOverloadResolution, SCS,
1828                                  CStyle)) {
1829     // tryAtomicConversion has updated the standard conversion sequence
1830     // appropriately.
1831     return true;
1832   } else if (ToType->isEventT() &&
1833              From->isIntegerConstantExpr(S.getASTContext()) &&
1834              From->EvaluateKnownConstInt(S.getASTContext()) == 0) {
1835     SCS.Second = ICK_Zero_Event_Conversion;
1836     FromType = ToType;
1837   } else if (ToType->isQueueT() &&
1838              From->isIntegerConstantExpr(S.getASTContext()) &&
1839              (From->EvaluateKnownConstInt(S.getASTContext()) == 0)) {
1840     SCS.Second = ICK_Zero_Queue_Conversion;
1841     FromType = ToType;
1842   } else {
1843     // No second conversion required.
1844     SCS.Second = ICK_Identity;
1845   }
1846   SCS.setToType(1, FromType);
1847
1848   // The third conversion can be a function pointer conversion or a
1849   // qualification conversion (C++ [conv.fctptr], [conv.qual]).
1850   bool ObjCLifetimeConversion;
1851   if (S.IsFunctionConversion(FromType, ToType, FromType)) {
1852     // Function pointer conversions (removing 'noexcept') including removal of
1853     // 'noreturn' (Clang extension).
1854     SCS.Third = ICK_Function_Conversion;
1855   } else if (S.IsQualificationConversion(FromType, ToType, CStyle,
1856                                          ObjCLifetimeConversion)) {
1857     SCS.Third = ICK_Qualification;
1858     SCS.QualificationIncludesObjCLifetime = ObjCLifetimeConversion;
1859     FromType = ToType;
1860   } else {
1861     // No conversion required
1862     SCS.Third = ICK_Identity;
1863   }
1864
1865   // C++ [over.best.ics]p6:
1866   //   [...] Any difference in top-level cv-qualification is
1867   //   subsumed by the initialization itself and does not constitute
1868   //   a conversion. [...]
1869   QualType CanonFrom = S.Context.getCanonicalType(FromType);
1870   QualType CanonTo = S.Context.getCanonicalType(ToType);
1871   if (CanonFrom.getLocalUnqualifiedType()
1872                                      == CanonTo.getLocalUnqualifiedType() &&
1873       CanonFrom.getLocalQualifiers() != CanonTo.getLocalQualifiers()) {
1874     FromType = ToType;
1875     CanonFrom = CanonTo;
1876   }
1877
1878   SCS.setToType(2, FromType);
1879
1880   if (CanonFrom == CanonTo)
1881     return true;
1882
1883   // If we have not converted the argument type to the parameter type,
1884   // this is a bad conversion sequence, unless we're resolving an overload in C.
1885   if (S.getLangOpts().CPlusPlus || !InOverloadResolution)
1886     return false;
1887
1888   ExprResult ER = ExprResult{From};
1889   Sema::AssignConvertType Conv =
1890       S.CheckSingleAssignmentConstraints(ToType, ER,
1891                                          /*Diagnose=*/false,
1892                                          /*DiagnoseCFAudited=*/false,
1893                                          /*ConvertRHS=*/false);
1894   ImplicitConversionKind SecondConv;
1895   switch (Conv) {
1896   case Sema::Compatible:
1897     SecondConv = ICK_C_Only_Conversion;
1898     break;
1899   // For our purposes, discarding qualifiers is just as bad as using an
1900   // incompatible pointer. Note that an IncompatiblePointer conversion can drop
1901   // qualifiers, as well.
1902   case Sema::CompatiblePointerDiscardsQualifiers:
1903   case Sema::IncompatiblePointer:
1904   case Sema::IncompatiblePointerSign:
1905     SecondConv = ICK_Incompatible_Pointer_Conversion;
1906     break;
1907   default:
1908     return false;
1909   }
1910
1911   // First can only be an lvalue conversion, so we pretend that this was the
1912   // second conversion. First should already be valid from earlier in the
1913   // function.
1914   SCS.Second = SecondConv;
1915   SCS.setToType(1, ToType);
1916
1917   // Third is Identity, because Second should rank us worse than any other
1918   // conversion. This could also be ICK_Qualification, but it's simpler to just
1919   // lump everything in with the second conversion, and we don't gain anything
1920   // from making this ICK_Qualification.
1921   SCS.Third = ICK_Identity;
1922   SCS.setToType(2, ToType);
1923   return true;
1924 }
1925
1926 static bool
1927 IsTransparentUnionStandardConversion(Sema &S, Expr* From,
1928                                      QualType &ToType,
1929                                      bool InOverloadResolution,
1930                                      StandardConversionSequence &SCS,
1931                                      bool CStyle) {
1932
1933   const RecordType *UT = ToType->getAsUnionType();
1934   if (!UT || !UT->getDecl()->hasAttr<TransparentUnionAttr>())
1935     return false;
1936   // The field to initialize within the transparent union.
1937   RecordDecl *UD = UT->getDecl();
1938   // It's compatible if the expression matches any of the fields.
1939   for (const auto *it : UD->fields()) {
1940     if (IsStandardConversion(S, From, it->getType(), InOverloadResolution, SCS,
1941                              CStyle, /*ObjCWritebackConversion=*/false)) {
1942       ToType = it->getType();
1943       return true;
1944     }
1945   }
1946   return false;
1947 }
1948
1949 /// IsIntegralPromotion - Determines whether the conversion from the
1950 /// expression From (whose potentially-adjusted type is FromType) to
1951 /// ToType is an integral promotion (C++ 4.5). If so, returns true and
1952 /// sets PromotedType to the promoted type.
1953 bool Sema::IsIntegralPromotion(Expr *From, QualType FromType, QualType ToType) {
1954   const BuiltinType *To = ToType->getAs<BuiltinType>();
1955   // All integers are built-in.
1956   if (!To) {
1957     return false;
1958   }
1959
1960   // An rvalue of type char, signed char, unsigned char, short int, or
1961   // unsigned short int can be converted to an rvalue of type int if
1962   // int can represent all the values of the source type; otherwise,
1963   // the source rvalue can be converted to an rvalue of type unsigned
1964   // int (C++ 4.5p1).
1965   if (FromType->isPromotableIntegerType() && !FromType->isBooleanType() &&
1966       !FromType->isEnumeralType()) {
1967     if (// We can promote any signed, promotable integer type to an int
1968         (FromType->isSignedIntegerType() ||
1969          // We can promote any unsigned integer type whose size is
1970          // less than int to an int.
1971          Context.getTypeSize(FromType) < Context.getTypeSize(ToType))) {
1972       return To->getKind() == BuiltinType::Int;
1973     }
1974
1975     return To->getKind() == BuiltinType::UInt;
1976   }
1977
1978   // C++11 [conv.prom]p3:
1979   //   A prvalue of an unscoped enumeration type whose underlying type is not
1980   //   fixed (7.2) can be converted to an rvalue a prvalue of the first of the
1981   //   following types that can represent all the values of the enumeration
1982   //   (i.e., the values in the range bmin to bmax as described in 7.2): int,
1983   //   unsigned int, long int, unsigned long int, long long int, or unsigned
1984   //   long long int. If none of the types in that list can represent all the
1985   //   values of the enumeration, an rvalue a prvalue of an unscoped enumeration
1986   //   type can be converted to an rvalue a prvalue of the extended integer type
1987   //   with lowest integer conversion rank (4.13) greater than the rank of long
1988   //   long in which all the values of the enumeration can be represented. If
1989   //   there are two such extended types, the signed one is chosen.
1990   // C++11 [conv.prom]p4:
1991   //   A prvalue of an unscoped enumeration type whose underlying type is fixed
1992   //   can be converted to a prvalue of its underlying type. Moreover, if
1993   //   integral promotion can be applied to its underlying type, a prvalue of an
1994   //   unscoped enumeration type whose underlying type is fixed can also be
1995   //   converted to a prvalue of the promoted underlying type.
1996   if (const EnumType *FromEnumType = FromType->getAs<EnumType>()) {
1997     // C++0x 7.2p9: Note that this implicit enum to int conversion is not
1998     // provided for a scoped enumeration.
1999     if (FromEnumType->getDecl()->isScoped())
2000       return false;
2001
2002     // We can perform an integral promotion to the underlying type of the enum,
2003     // even if that's not the promoted type. Note that the check for promoting
2004     // the underlying type is based on the type alone, and does not consider
2005     // the bitfield-ness of the actual source expression.
2006     if (FromEnumType->getDecl()->isFixed()) {
2007       QualType Underlying = FromEnumType->getDecl()->getIntegerType();
2008       return Context.hasSameUnqualifiedType(Underlying, ToType) ||
2009              IsIntegralPromotion(nullptr, Underlying, ToType);
2010     }
2011
2012     // We have already pre-calculated the promotion type, so this is trivial.
2013     if (ToType->isIntegerType() &&
2014         isCompleteType(From->getLocStart(), FromType))
2015       return Context.hasSameUnqualifiedType(
2016           ToType, FromEnumType->getDecl()->getPromotionType());
2017
2018     // C++ [conv.prom]p5:
2019     //   If the bit-field has an enumerated type, it is treated as any other
2020     //   value of that type for promotion purposes.
2021     //
2022     // ... so do not fall through into the bit-field checks below in C++.
2023     if (getLangOpts().CPlusPlus)
2024       return false;
2025   }
2026
2027   // C++0x [conv.prom]p2:
2028   //   A prvalue of type char16_t, char32_t, or wchar_t (3.9.1) can be converted
2029   //   to an rvalue a prvalue of the first of the following types that can
2030   //   represent all the values of its underlying type: int, unsigned int,
2031   //   long int, unsigned long int, long long int, or unsigned long long int.
2032   //   If none of the types in that list can represent all the values of its
2033   //   underlying type, an rvalue a prvalue of type char16_t, char32_t,
2034   //   or wchar_t can be converted to an rvalue a prvalue of its underlying
2035   //   type.
2036   if (FromType->isAnyCharacterType() && !FromType->isCharType() &&
2037       ToType->isIntegerType()) {
2038     // Determine whether the type we're converting from is signed or
2039     // unsigned.
2040     bool FromIsSigned = FromType->isSignedIntegerType();
2041     uint64_t FromSize = Context.getTypeSize(FromType);
2042
2043     // The types we'll try to promote to, in the appropriate
2044     // order. Try each of these types.
2045     QualType PromoteTypes[6] = {
2046       Context.IntTy, Context.UnsignedIntTy,
2047       Context.LongTy, Context.UnsignedLongTy ,
2048       Context.LongLongTy, Context.UnsignedLongLongTy
2049     };
2050     for (int Idx = 0; Idx < 6; ++Idx) {
2051       uint64_t ToSize = Context.getTypeSize(PromoteTypes[Idx]);
2052       if (FromSize < ToSize ||
2053           (FromSize == ToSize &&
2054            FromIsSigned == PromoteTypes[Idx]->isSignedIntegerType())) {
2055         // We found the type that we can promote to. If this is the
2056         // type we wanted, we have a promotion. Otherwise, no
2057         // promotion.
2058         return Context.hasSameUnqualifiedType(ToType, PromoteTypes[Idx]);
2059       }
2060     }
2061   }
2062
2063   // An rvalue for an integral bit-field (9.6) can be converted to an
2064   // rvalue of type int if int can represent all the values of the
2065   // bit-field; otherwise, it can be converted to unsigned int if
2066   // unsigned int can represent all the values of the bit-field. If
2067   // the bit-field is larger yet, no integral promotion applies to
2068   // it. If the bit-field has an enumerated type, it is treated as any
2069   // other value of that type for promotion purposes (C++ 4.5p3).
2070   // FIXME: We should delay checking of bit-fields until we actually perform the
2071   // conversion.
2072   //
2073   // FIXME: In C, only bit-fields of types _Bool, int, or unsigned int may be
2074   // promoted, per C11 6.3.1.1/2. We promote all bit-fields (including enum
2075   // bit-fields and those whose underlying type is larger than int) for GCC
2076   // compatibility.
2077   if (From) {
2078     if (FieldDecl *MemberDecl = From->getSourceBitField()) {
2079       llvm::APSInt BitWidth;
2080       if (FromType->isIntegralType(Context) &&
2081           MemberDecl->getBitWidth()->isIntegerConstantExpr(BitWidth, Context)) {
2082         llvm::APSInt ToSize(BitWidth.getBitWidth(), BitWidth.isUnsigned());
2083         ToSize = Context.getTypeSize(ToType);
2084
2085         // Are we promoting to an int from a bitfield that fits in an int?
2086         if (BitWidth < ToSize ||
2087             (FromType->isSignedIntegerType() && BitWidth <= ToSize)) {
2088           return To->getKind() == BuiltinType::Int;
2089         }
2090
2091         // Are we promoting to an unsigned int from an unsigned bitfield
2092         // that fits into an unsigned int?
2093         if (FromType->isUnsignedIntegerType() && BitWidth <= ToSize) {
2094           return To->getKind() == BuiltinType::UInt;
2095         }
2096
2097         return false;
2098       }
2099     }
2100   }
2101
2102   // An rvalue of type bool can be converted to an rvalue of type int,
2103   // with false becoming zero and true becoming one (C++ 4.5p4).
2104   if (FromType->isBooleanType() && To->getKind() == BuiltinType::Int) {
2105     return true;
2106   }
2107
2108   return false;
2109 }
2110
2111 /// IsFloatingPointPromotion - Determines whether the conversion from
2112 /// FromType to ToType is a floating point promotion (C++ 4.6). If so,
2113 /// returns true and sets PromotedType to the promoted type.
2114 bool Sema::IsFloatingPointPromotion(QualType FromType, QualType ToType) {
2115   if (const BuiltinType *FromBuiltin = FromType->getAs<BuiltinType>())
2116     if (const BuiltinType *ToBuiltin = ToType->getAs<BuiltinType>()) {
2117       /// An rvalue of type float can be converted to an rvalue of type
2118       /// double. (C++ 4.6p1).
2119       if (FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float &&
2120           ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::Double)
2121         return true;
2122
2123       // C99 6.3.1.5p1:
2124       //   When a float is promoted to double or long double, or a
2125       //   double is promoted to long double [...].
2126       if (!getLangOpts().CPlusPlus &&
2127           (FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float ||
2128            FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Double) &&
2129           (ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::LongDouble ||
2130            ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float128))
2131         return true;
2132
2133       // Half can be promoted to float.
2134       if (!getLangOpts().NativeHalfType &&
2135            FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Half &&
2136           ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float)
2137         return true;
2138     }
2139
2140   return false;
2141 }
2142
2143 /// Determine if a conversion is a complex promotion.
2144 ///
2145 /// A complex promotion is defined as a complex -> complex conversion
2146 /// where the conversion between the underlying real types is a
2147 /// floating-point or integral promotion.
2148 bool Sema::IsComplexPromotion(QualType FromType, QualType ToType) {
2149   const ComplexType *FromComplex = FromType->getAs<ComplexType>();
2150   if (!FromComplex)
2151     return false;
2152
2153   const ComplexType *ToComplex = ToType->getAs<ComplexType>();
2154   if (!ToComplex)
2155     return false;
2156
2157   return IsFloatingPointPromotion(FromComplex->getElementType(),
2158                                   ToComplex->getElementType()) ||
2159     IsIntegralPromotion(nullptr, FromComplex->getElementType(),
2160                         ToComplex->getElementType());
2161 }
2162
2163 /// BuildSimilarlyQualifiedPointerType - In a pointer conversion from
2164 /// the pointer type FromPtr to a pointer to type ToPointee, with the
2165 /// same type qualifiers as FromPtr has on its pointee type. ToType,
2166 /// if non-empty, will be a pointer to ToType that may or may not have
2167 /// the right set of qualifiers on its pointee.
2168 ///
2169 static QualType
2170 BuildSimilarlyQualifiedPointerType(const Type *FromPtr,
2171                                    QualType ToPointee, QualType ToType,
2172                                    ASTContext &Context,
2173                                    bool StripObjCLifetime = false) {
2174   assert((FromPtr->getTypeClass() == Type::Pointer ||
2175           FromPtr->getTypeClass() == Type::ObjCObjectPointer) &&
2176          "Invalid similarly-qualified pointer type");
2177
2178   /// Conversions to 'id' subsume cv-qualifier conversions.
2179   if (ToType->isObjCIdType() || ToType->isObjCQualifiedIdType())
2180     return ToType.getUnqualifiedType();
2181
2182   QualType CanonFromPointee
2183     = Context.getCanonicalType(FromPtr->getPointeeType());
2184   QualType CanonToPointee = Context.getCanonicalType(ToPointee);
2185   Qualifiers Quals = CanonFromPointee.getQualifiers();
2186
2187   if (StripObjCLifetime)
2188     Quals.removeObjCLifetime();
2189
2190   // Exact qualifier match -> return the pointer type we're converting to.
2191   if (CanonToPointee.getLocalQualifiers() == Quals) {
2192     // ToType is exactly what we need. Return it.
2193     if (!ToType.isNull())
2194       return ToType.getUnqualifiedType();
2195
2196     // Build a pointer to ToPointee. It has the right qualifiers
2197     // already.
2198     if (isa<ObjCObjectPointerType>(ToType))
2199       return Context.getObjCObjectPointerType(ToPointee);
2200     return Context.getPointerType(ToPointee);
2201   }
2202
2203   // Just build a canonical type that has the right qualifiers.
2204   QualType QualifiedCanonToPointee
2205     = Context.getQualifiedType(CanonToPointee.getLocalUnqualifiedType(), Quals);
2206
2207   if (isa<ObjCObjectPointerType>(ToType))
2208     return Context.getObjCObjectPointerType(QualifiedCanonToPointee);
2209   return Context.getPointerType(QualifiedCanonToPointee);
2210 }
2211
2212 static bool isNullPointerConstantForConversion(Expr *Expr,
2213                                                bool InOverloadResolution,
2214                                                ASTContext &Context) {
2215   // Handle value-dependent integral null pointer constants correctly.
2216   // http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#903
2217   if (Expr->isValueDependent() && !Expr->isTypeDependent() &&
2218       Expr->getType()->isIntegerType() && !Expr->getType()->isEnumeralType())
2219     return !InOverloadResolution;
2220
2221   return Expr->isNullPointerConstant(Context,
2222                     InOverloadResolution? Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull
2223                                         : Expr::NPC_ValueDependentIsNull);
2224 }
2225
2226 /// IsPointerConversion - Determines whether the conversion of the
2227 /// expression From, which has the (possibly adjusted) type FromType,
2228 /// can be converted to the type ToType via a pointer conversion (C++
2229 /// 4.10). If so, returns true and places the converted type (that
2230 /// might differ from ToType in its cv-qualifiers at some level) into
2231 /// ConvertedType.
2232 ///
2233 /// This routine also supports conversions to and from block pointers
2234 /// and conversions with Objective-C's 'id', 'id<protocols...>', and
2235 /// pointers to interfaces. FIXME: Once we've determined the
2236 /// appropriate overloading rules for Objective-C, we may want to
2237 /// split the Objective-C checks into a different routine; however,
2238 /// GCC seems to consider all of these conversions to be pointer
2239 /// conversions, so for now they live here. IncompatibleObjC will be
2240 /// set if the conversion is an allowed Objective-C conversion that
2241 /// should result in a warning.
2242 bool Sema::IsPointerConversion(Expr *From, QualType FromType, QualType ToType,
2243                                bool InOverloadResolution,
2244                                QualType& ConvertedType,
2245                                bool &IncompatibleObjC) {
2246   IncompatibleObjC = false;
2247   if (isObjCPointerConversion(FromType, ToType, ConvertedType,
2248                               IncompatibleObjC))
2249     return true;
2250
2251   // Conversion from a null pointer constant to any Objective-C pointer type.
2252   if (ToType->isObjCObjectPointerType() &&
2253       isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2254     ConvertedType = ToType;
2255     return true;
2256   }
2257
2258   // Blocks: Block pointers can be converted to void*.
2259   if (FromType->isBlockPointerType() && ToType->isPointerType() &&
2260       ToType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isVoidType()) {
2261     ConvertedType = ToType;
2262     return true;
2263   }
2264   // Blocks: A null pointer constant can be converted to a block
2265   // pointer type.
2266   if (ToType->isBlockPointerType() &&
2267       isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2268     ConvertedType = ToType;
2269     return true;
2270   }
2271
2272   // If the left-hand-side is nullptr_t, the right side can be a null
2273   // pointer constant.
2274   if (ToType->isNullPtrType() &&
2275       isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2276     ConvertedType = ToType;
2277     return true;
2278   }
2279
2280   const PointerType* ToTypePtr = ToType->getAs<PointerType>();
2281   if (!ToTypePtr)
2282     return false;
2283
2284   // A null pointer constant can be converted to a pointer type (C++ 4.10p1).
2285   if (isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2286     ConvertedType = ToType;
2287     return true;
2288   }
2289
2290   // Beyond this point, both types need to be pointers
2291   // , including objective-c pointers.
2292   QualType ToPointeeType = ToTypePtr->getPointeeType();
2293   if (FromType->isObjCObjectPointerType() && ToPointeeType->isVoidType() &&
2294       !getLangOpts().ObjCAutoRefCount) {
2295     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(
2296                                       FromType->getAs<ObjCObjectPointerType>(),
2297                                                        ToPointeeType,
2298                                                        ToType, Context);
2299     return true;
2300   }
2301   const PointerType *FromTypePtr = FromType->getAs<PointerType>();
2302   if (!FromTypePtr)
2303     return false;
2304
2305   QualType FromPointeeType = FromTypePtr->getPointeeType();
2306
2307   // If the unqualified pointee types are the same, this can't be a
2308   // pointer conversion, so don't do all of the work below.
2309   if (Context.hasSameUnqualifiedType(FromPointeeType, ToPointeeType))
2310     return false;
2311
2312   // An rvalue of type "pointer to cv T," where T is an object type,
2313   // can be converted to an rvalue of type "pointer to cv void" (C++
2314   // 4.10p2).
2315   if (FromPointeeType->isIncompleteOrObjectType() &&
2316       ToPointeeType->isVoidType()) {
2317     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2318                                                        ToPointeeType,
2319                                                        ToType, Context,
2320                                                    /*StripObjCLifetime=*/true);
2321     return true;
2322   }
2323
2324   // MSVC allows implicit function to void* type conversion.
2325   if (getLangOpts().MSVCCompat && FromPointeeType->isFunctionType() &&
2326       ToPointeeType->isVoidType()) {
2327     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2328                                                        ToPointeeType,
2329                                                        ToType, Context);
2330     return true;
2331   }
2332
2333   // When we're overloading in C, we allow a special kind of pointer
2334   // conversion for compatible-but-not-identical pointee types.
2335   if (!getLangOpts().CPlusPlus &&
2336       Context.typesAreCompatible(FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2337     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2338                                                        ToPointeeType,
2339                                                        ToType, Context);
2340     return true;
2341   }
2342
2343   // C++ [conv.ptr]p3:
2344   //
2345   //   An rvalue of type "pointer to cv D," where D is a class type,
2346   //   can be converted to an rvalue of type "pointer to cv B," where
2347   //   B is a base class (clause 10) of D. If B is an inaccessible
2348   //   (clause 11) or ambiguous (10.2) base class of D, a program that
2349   //   necessitates this conversion is ill-formed. The result of the
2350   //   conversion is a pointer to the base class sub-object of the
2351   //   derived class object. The null pointer value is converted to
2352   //   the null pointer value of the destination type.
2353   //
2354   // Note that we do not check for ambiguity or inaccessibility
2355   // here. That is handled by CheckPointerConversion.
2356   if (getLangOpts().CPlusPlus &&
2357       FromPointeeType->isRecordType() && ToPointeeType->isRecordType() &&
2358       !Context.hasSameUnqualifiedType(FromPointeeType, ToPointeeType) &&
2359       IsDerivedFrom(From->getLocStart(), FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2360     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2361                                                        ToPointeeType,
2362                                                        ToType, Context);
2363     return true;
2364   }
2365
2366   if (FromPointeeType->isVectorType() && ToPointeeType->isVectorType() &&
2367       Context.areCompatibleVectorTypes(FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2368     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2369                                                        ToPointeeType,
2370                                                        ToType, Context);
2371     return true;
2372   }
2373
2374   return false;
2375 }
2376
2377 /// Adopt the given qualifiers for the given type.
2378 static QualType AdoptQualifiers(ASTContext &Context, QualType T, Qualifiers Qs){
2379   Qualifiers TQs = T.getQualifiers();
2380
2381   // Check whether qualifiers already match.
2382   if (TQs == Qs)
2383     return T;
2384
2385   if (Qs.compatiblyIncludes(TQs))
2386     return Context.getQualifiedType(T, Qs);
2387
2388   return Context.getQualifiedType(T.getUnqualifiedType(), Qs);
2389 }
2390
2391 /// isObjCPointerConversion - Determines whether this is an
2392 /// Objective-C pointer conversion. Subroutine of IsPointerConversion,
2393 /// with the same arguments and return values.
2394 bool Sema::isObjCPointerConversion(QualType FromType, QualType ToType,
2395                                    QualType& ConvertedType,
2396                                    bool &IncompatibleObjC) {
2397   if (!getLangOpts().ObjC1)
2398     return false;
2399
2400   // The set of qualifiers on the type we're converting from.
2401   Qualifiers FromQualifiers = FromType.getQualifiers();
2402
2403   // First, we handle all conversions on ObjC object pointer types.
2404   const ObjCObjectPointerType* ToObjCPtr =
2405     ToType->getAs<ObjCObjectPointerType>();
2406   const ObjCObjectPointerType *FromObjCPtr =
2407     FromType->getAs<ObjCObjectPointerType>();
2408
2409   if (ToObjCPtr && FromObjCPtr) {
2410     // If the pointee types are the same (ignoring qualifications),
2411     // then this is not a pointer conversion.
2412     if (Context.hasSameUnqualifiedType(ToObjCPtr->getPointeeType(),
2413                                        FromObjCPtr->getPointeeType()))
2414       return false;
2415
2416     // Conversion between Objective-C pointers.
2417     if (Context.canAssignObjCInterfaces(ToObjCPtr, FromObjCPtr)) {
2418       const ObjCInterfaceType* LHS = ToObjCPtr->getInterfaceType();
2419       const ObjCInterfaceType* RHS = FromObjCPtr->getInterfaceType();
2420       if (getLangOpts().CPlusPlus && LHS && RHS &&
2421           !ToObjCPtr->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(
2422                                                 FromObjCPtr->getPointeeType()))
2423         return false;
2424       ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromObjCPtr,
2425                                                    ToObjCPtr->getPointeeType(),
2426                                                          ToType, Context);
2427       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2428       return true;
2429     }
2430
2431     if (Context.canAssignObjCInterfaces(FromObjCPtr, ToObjCPtr)) {
2432       // Okay: this is some kind of implicit downcast of Objective-C
2433       // interfaces, which is permitted. However, we're going to
2434       // complain about it.
2435       IncompatibleObjC = true;
2436       ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromObjCPtr,
2437                                                    ToObjCPtr->getPointeeType(),
2438                                                          ToType, Context);
2439       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2440       return true;
2441     }
2442   }
2443   // Beyond this point, both types need to be C pointers or block pointers.
2444   QualType ToPointeeType;
2445   if (const PointerType *ToCPtr = ToType->getAs<PointerType>())
2446     ToPointeeType = ToCPtr->getPointeeType();
2447   else if (const BlockPointerType *ToBlockPtr =
2448             ToType->getAs<BlockPointerType>()) {
2449     // Objective C++: We're able to convert from a pointer to any object
2450     // to a block pointer type.
2451     if (FromObjCPtr && FromObjCPtr->isObjCBuiltinType()) {
2452       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ToType, FromQualifiers);
2453       return true;
2454     }
2455     ToPointeeType = ToBlockPtr->getPointeeType();
2456   }
2457   else if (FromType->getAs<BlockPointerType>() &&
2458            ToObjCPtr && ToObjCPtr->isObjCBuiltinType()) {
2459     // Objective C++: We're able to convert from a block pointer type to a
2460     // pointer to any object.
2461     ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ToType, FromQualifiers);
2462     return true;
2463   }
2464   else
2465     return false;
2466
2467   QualType FromPointeeType;
2468   if (const PointerType *FromCPtr = FromType->getAs<PointerType>())
2469     FromPointeeType = FromCPtr->getPointeeType();
2470   else if (const BlockPointerType *FromBlockPtr =
2471            FromType->getAs<BlockPointerType>())
2472     FromPointeeType = FromBlockPtr->getPointeeType();
2473   else
2474     return false;
2475
2476   // If we have pointers to pointers, recursively check whether this
2477   // is an Objective-C conversion.
2478   if (FromPointeeType->isPointerType() && ToPointeeType->isPointerType() &&
2479       isObjCPointerConversion(FromPointeeType, ToPointeeType, ConvertedType,
2480                               IncompatibleObjC)) {
2481     // We always complain about this conversion.
2482     IncompatibleObjC = true;
2483     ConvertedType = Context.getPointerType(ConvertedType);
2484     ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2485     return true;
2486   }
2487   // Allow conversion of pointee being objective-c pointer to another one;
2488   // as in I* to id.
2489   if (FromPointeeType->getAs<ObjCObjectPointerType>() &&
2490       ToPointeeType->getAs<ObjCObjectPointerType>() &&
2491       isObjCPointerConversion(FromPointeeType, ToPointeeType, ConvertedType,
2492                               IncompatibleObjC)) {
2493
2494     ConvertedType = Context.getPointerType(ConvertedType);
2495     ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2496     return true;
2497   }
2498
2499   // If we have pointers to functions or blocks, check whether the only
2500   // differences in the argument and result types are in Objective-C
2501   // pointer conversions. If so, we permit the conversion (but
2502   // complain about it).
2503   const FunctionProtoType *FromFunctionType
2504     = FromPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2505   const FunctionProtoType *ToFunctionType
2506     = ToPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2507   if (FromFunctionType && ToFunctionType) {
2508     // If the function types are exactly the same, this isn't an
2509     // Objective-C pointer conversion.
2510     if (Context.getCanonicalType(FromPointeeType)
2511           == Context.getCanonicalType(ToPointeeType))
2512       return false;
2513
2514     // Perform the quick checks that will tell us whether these
2515     // function types are obviously different.
2516     if (FromFunctionType->getNumParams() != ToFunctionType->getNumParams() ||
2517         FromFunctionType->isVariadic() != ToFunctionType->isVariadic() ||
2518         FromFunctionType->getTypeQuals() != ToFunctionType->getTypeQuals())
2519       return false;
2520
2521     bool HasObjCConversion = false;
2522     if (Context.getCanonicalType(FromFunctionType->getReturnType()) ==
2523         Context.getCanonicalType(ToFunctionType->getReturnType())) {
2524       // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2525     } else if (isObjCPointerConversion(FromFunctionType->getReturnType(),
2526                                        ToFunctionType->getReturnType(),
2527                                        ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2528       // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2529       HasObjCConversion = true;
2530     } else {
2531       // Function types are too different. Abort.
2532       return false;
2533     }
2534
2535     // Check argument types.
2536     for (unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = FromFunctionType->getNumParams();
2537          ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx) {
2538       QualType FromArgType = FromFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2539       QualType ToArgType = ToFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2540       if (Context.getCanonicalType(FromArgType)
2541             == Context.getCanonicalType(ToArgType)) {
2542         // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2543       } else if (isObjCPointerConversion(FromArgType, ToArgType,
2544                                          ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2545         // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2546         HasObjCConversion = true;
2547       } else {
2548         // Argument types are too different. Abort.
2549         return false;
2550       }
2551     }
2552
2553     if (HasObjCConversion) {
2554       // We had an Objective-C conversion. Allow this pointer
2555       // conversion, but complain about it.
2556       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ToType, FromQualifiers);
2557       IncompatibleObjC = true;
2558       return true;
2559     }
2560   }
2561
2562   return false;
2563 }
2564
2565 /// Determine whether this is an Objective-C writeback conversion,
2566 /// used for parameter passing when performing automatic reference counting.
2567 ///
2568 /// \param FromType The type we're converting form.
2569 ///
2570 /// \param ToType The type we're converting to.
2571 ///
2572 /// \param ConvertedType The type that will be produced after applying
2573 /// this conversion.
2574 bool Sema::isObjCWritebackConversion(QualType FromType, QualType ToType,
2575                                      QualType &ConvertedType) {
2576   if (!getLangOpts().ObjCAutoRefCount ||
2577       Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
2578     return false;
2579
2580   // Parameter must be a pointer to __autoreleasing (with no other qualifiers).
2581   QualType ToPointee;
2582   if (const PointerType *ToPointer = ToType->getAs<PointerType>())
2583     ToPointee = ToPointer->getPointeeType();
2584   else
2585     return false;
2586
2587   Qualifiers ToQuals = ToPointee.getQualifiers();
2588   if (!ToPointee->isObjCLifetimeType() ||
2589       ToQuals.getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Autoreleasing ||
2590       !ToQuals.withoutObjCLifetime().empty())
2591     return false;
2592
2593   // Argument must be a pointer to __strong to __weak.
2594   QualType FromPointee;
2595   if (const PointerType *FromPointer = FromType->getAs<PointerType>())
2596     FromPointee = FromPointer->getPointeeType();
2597   else
2598     return false;
2599
2600   Qualifiers FromQuals = FromPointee.getQualifiers();
2601   if (!FromPointee->isObjCLifetimeType() ||
2602       (FromQuals.getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong &&
2603        FromQuals.getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Weak))
2604     return false;
2605
2606   // Make sure that we have compatible qualifiers.
2607   FromQuals.setObjCLifetime(Qualifiers::OCL_Autoreleasing);
2608   if (!ToQuals.compatiblyIncludes(FromQuals))
2609     return false;
2610
2611   // Remove qualifiers from the pointee type we're converting from; they
2612   // aren't used in the compatibility check belong, and we'll be adding back
2613   // qualifiers (with __autoreleasing) if the compatibility check succeeds.
2614   FromPointee = FromPointee.getUnqualifiedType();
2615
2616   // The unqualified form of the pointee types must be compatible.
2617   ToPointee = ToPointee.getUnqualifiedType();
2618   bool IncompatibleObjC;
2619   if (Context.typesAreCompatible(FromPointee, ToPointee))
2620     FromPointee = ToPointee;
2621   else if (!isObjCPointerConversion(FromPointee, ToPointee, FromPointee,
2622                                     IncompatibleObjC))
2623     return false;
2624
2625   /// Construct the type we're converting to, which is a pointer to
2626   /// __autoreleasing pointee.
2627   FromPointee = Context.getQualifiedType(FromPointee, FromQuals);
2628   ConvertedType = Context.getPointerType(FromPointee);
2629   return true;
2630 }
2631
2632 bool Sema::IsBlockPointerConversion(QualType FromType, QualType ToType,
2633                                     QualType& ConvertedType) {
2634   QualType ToPointeeType;
2635   if (const BlockPointerType *ToBlockPtr =
2636         ToType->getAs<BlockPointerType>())
2637     ToPointeeType = ToBlockPtr->getPointeeType();
2638   else
2639     return false;
2640
2641   QualType FromPointeeType;
2642   if (const BlockPointerType *FromBlockPtr =
2643       FromType->getAs<BlockPointerType>())
2644     FromPointeeType = FromBlockPtr->getPointeeType();
2645   else
2646     return false;
2647   // We have pointer to blocks, check whether the only
2648   // differences in the argument and result types are in Objective-C
2649   // pointer conversions. If so, we permit the conversion.
2650
2651   const FunctionProtoType *FromFunctionType
2652     = FromPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2653   const FunctionProtoType *ToFunctionType
2654     = ToPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2655
2656   if (!FromFunctionType || !ToFunctionType)
2657     return false;
2658
2659   if (Context.hasSameType(FromPointeeType, ToPointeeType))
2660     return true;
2661
2662   // Perform the quick checks that will tell us whether these
2663   // function types are obviously different.
2664   if (FromFunctionType->getNumParams() != ToFunctionType->getNumParams() ||
2665       FromFunctionType->isVariadic() != ToFunctionType->isVariadic())
2666     return false;
2667
2668   FunctionType::ExtInfo FromEInfo = FromFunctionType->getExtInfo();
2669   FunctionType::ExtInfo ToEInfo = ToFunctionType->getExtInfo();
2670   if (FromEInfo != ToEInfo)
2671     return false;
2672
2673   bool IncompatibleObjC = false;
2674   if (Context.hasSameType(FromFunctionType->getReturnType(),
2675                           ToFunctionType->getReturnType())) {
2676     // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2677   } else {
2678     QualType RHS = FromFunctionType->getReturnType();
2679     QualType LHS = ToFunctionType->getReturnType();
2680     if ((!getLangOpts().CPlusPlus || !RHS->isRecordType()) &&
2681         !RHS.hasQualifiers() && LHS.hasQualifiers())
2682        LHS = LHS.getUnqualifiedType();
2683
2684      if (Context.hasSameType(RHS,LHS)) {
2685        // OK exact match.
2686      } else if (isObjCPointerConversion(RHS, LHS,
2687                                         ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2688      if (IncompatibleObjC)
2689        return false;
2690      // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2691      }
2692      else
2693        return false;
2694    }
2695
2696    // Check argument types.
2697    for (unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = FromFunctionType->getNumParams();
2698         ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx) {
2699      IncompatibleObjC = false;
2700      QualType FromArgType = FromFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2701      QualType ToArgType = ToFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2702      if (Context.hasSameType(FromArgType, ToArgType)) {
2703        // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2704      } else if (isObjCPointerConversion(ToArgType, FromArgType,
2705                                         ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2706        if (IncompatibleObjC)
2707          return false;
2708        // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2709      } else
2710        // Argument types are too different. Abort.
2711        return false;
2712    }
2713
2714    SmallVector<FunctionProtoType::ExtParameterInfo, 4> NewParamInfos;
2715    bool CanUseToFPT, CanUseFromFPT;
2716    if (!Context.mergeExtParameterInfo(ToFunctionType, FromFunctionType,
2717                                       CanUseToFPT, CanUseFromFPT,
2718                                       NewParamInfos))
2719      return false;
2720
2721    ConvertedType = ToType;
2722    return true;
2723 }
2724
2725 enum {
2726   ft_default,
2727   ft_different_class,
2728   ft_parameter_arity,
2729   ft_parameter_mismatch,
2730   ft_return_type,
2731   ft_qualifer_mismatch,
2732   ft_noexcept
2733 };
2734
2735 /// Attempts to get the FunctionProtoType from a Type. Handles
2736 /// MemberFunctionPointers properly.
2737 static const FunctionProtoType *tryGetFunctionProtoType(QualType FromType) {
2738   if (auto *FPT = FromType->getAs<FunctionProtoType>())
2739     return FPT;
2740
2741   if (auto *MPT = FromType->getAs<MemberPointerType>())
2742     return MPT->getPointeeType()->getAs<FunctionProtoType>();
2743
2744   return nullptr;
2745 }
2746
2747 /// HandleFunctionTypeMismatch - Gives diagnostic information for differeing
2748 /// function types.  Catches different number of parameter, mismatch in
2749 /// parameter types, and different return types.
2750 void Sema::HandleFunctionTypeMismatch(PartialDiagnostic &PDiag,
2751                                       QualType FromType, QualType ToType) {
2752   // If either type is not valid, include no extra info.
2753   if (FromType.isNull() || ToType.isNull()) {
2754     PDiag << ft_default;
2755     return;
2756   }
2757
2758   // Get the function type from the pointers.
2759   if (FromType->isMemberPointerType() && ToType->isMemberPointerType()) {
2760     const MemberPointerType *FromMember = FromType->getAs<MemberPointerType>(),
2761                             *ToMember = ToType->getAs<MemberPointerType>();
2762     if (!Context.hasSameType(FromMember->getClass(), ToMember->getClass())) {
2763       PDiag << ft_different_class << QualType(ToMember->getClass(), 0)
2764             << QualType(FromMember->getClass(), 0);
2765       return;
2766     }
2767     FromType = FromMember->getPointeeType();
2768     ToType = ToMember->getPointeeType();
2769   }
2770
2771   if (FromType->isPointerType())
2772     FromType = FromType->getPointeeType();
2773   if (ToType->isPointerType())
2774     ToType = ToType->getPointeeType();
2775
2776   // Remove references.
2777   FromType = FromType.getNonReferenceType();
2778   ToType = ToType.getNonReferenceType();
2779
2780   // Don't print extra info for non-specialized template functions.
2781   if (FromType->isInstantiationDependentType() &&
2782       !FromType->getAs<TemplateSpecializationType>()) {
2783     PDiag << ft_default;
2784     return;
2785   }
2786
2787   // No extra info for same types.
2788   if (Context.hasSameType(FromType, ToType)) {
2789     PDiag << ft_default;
2790     return;
2791   }
2792
2793   const FunctionProtoType *FromFunction = tryGetFunctionProtoType(FromType),
2794                           *ToFunction = tryGetFunctionProtoType(ToType);
2795
2796   // Both types need to be function types.
2797   if (!FromFunction || !ToFunction) {
2798     PDiag << ft_default;
2799     return;
2800   }
2801
2802   if (FromFunction->getNumParams() != ToFunction->getNumParams()) {
2803     PDiag << ft_parameter_arity << ToFunction->getNumParams()
2804           << FromFunction->getNumParams();
2805     return;
2806   }
2807
2808   // Handle different parameter types.
2809   unsigned ArgPos;
2810   if (!FunctionParamTypesAreEqual(FromFunction, ToFunction, &ArgPos)) {
2811     PDiag << ft_parameter_mismatch << ArgPos + 1
2812           << ToFunction->getParamType(ArgPos)
2813           << FromFunction->getParamType(ArgPos);
2814     return;
2815   }
2816
2817   // Handle different return type.
2818   if (!Context.hasSameType(FromFunction->getReturnType(),
2819                            ToFunction->getReturnType())) {
2820     PDiag << ft_return_type << ToFunction->getReturnType()
2821           << FromFunction->getReturnType();
2822     return;
2823   }
2824
2825   unsigned FromQuals = FromFunction->getTypeQuals(),
2826            ToQuals = ToFunction->getTypeQuals();
2827   if (FromQuals != ToQuals) {
2828     PDiag << ft_qualifer_mismatch << ToQuals << FromQuals;
2829     return;
2830   }
2831
2832   // Handle exception specification differences on canonical type (in C++17
2833   // onwards).
2834   if (cast<FunctionProtoType>(FromFunction->getCanonicalTypeUnqualified())
2835           ->isNothrow() !=
2836       cast<FunctionProtoType>(ToFunction->getCanonicalTypeUnqualified())
2837           ->isNothrow()) {
2838     PDiag << ft_noexcept;
2839     return;
2840   }
2841
2842   // Unable to find a difference, so add no extra info.
2843   PDiag << ft_default;
2844 }
2845
2846 /// FunctionParamTypesAreEqual - This routine checks two function proto types
2847 /// for equality of their argument types. Caller has already checked that
2848 /// they have same number of arguments.  If the parameters are different,
2849 /// ArgPos will have the parameter index of the first different parameter.
2850 bool Sema::FunctionParamTypesAreEqual(const FunctionProtoType *OldType,
2851                                       const FunctionProtoType *NewType,
2852                                       unsigned *ArgPos) {
2853   for (FunctionProtoType::param_type_iterator O = OldType->param_type_begin(),
2854                                               N = NewType->param_type_begin(),
2855                                               E = OldType->param_type_end();
2856        O && (O != E); ++O, ++N) {
2857     if (!Context.hasSameType(O->getUnqualifiedType(),
2858                              N->getUnqualifiedType())) {
2859       if (ArgPos)
2860         *ArgPos = O - OldType->param_type_begin();
2861       return false;
2862     }
2863   }
2864   return true;
2865 }
2866
2867 /// CheckPointerConversion - Check the pointer conversion from the
2868 /// expression From to the type ToType. This routine checks for
2869 /// ambiguous or inaccessible derived-to-base pointer
2870 /// conversions for which IsPointerConversion has already returned
2871 /// true. It returns true and produces a diagnostic if there was an
2872 /// error, or returns false otherwise.
2873 bool Sema::CheckPointerConversion(Expr *From, QualType ToType,
2874                                   CastKind &Kind,
2875                                   CXXCastPath& BasePath,
2876                                   bool IgnoreBaseAccess,
2877                                   bool Diagnose) {
2878   QualType FromType = From->getType();
2879   bool IsCStyleOrFunctionalCast = IgnoreBaseAccess;
2880
2881   Kind = CK_BitCast;
2882
2883   if (Diagnose && !IsCStyleOrFunctionalCast && !FromType->isAnyPointerType() &&
2884       From->isNullPointerConstant(Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull) ==
2885           Expr::NPCK_ZeroExpression) {
2886     if (Context.hasSameUnqualifiedType(From->getType(), Context.BoolTy))
2887       DiagRuntimeBehavior(From->getExprLoc(), From,
2888                           PDiag(diag::warn_impcast_bool_to_null_pointer)
2889                             << ToType << From->getSourceRange());
2890     else if (!isUnevaluatedContext())
2891       Diag(From->getExprLoc(), diag::warn_non_literal_null_pointer)
2892         << ToType << From->getSourceRange();
2893   }
2894   if (const PointerType *ToPtrType = ToType->getAs<PointerType>()) {
2895     if (const PointerType *FromPtrType = FromType->getAs<PointerType>()) {
2896       QualType FromPointeeType = FromPtrType->getPointeeType(),
2897                ToPointeeType   = ToPtrType->getPointeeType();
2898
2899       if (FromPointeeType->isRecordType() && ToPointeeType->isRecordType() &&
2900           !Context.hasSameUnqualifiedType(FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2901         // We must have a derived-to-base conversion. Check an
2902         // ambiguous or inaccessible conversion.
2903         unsigned InaccessibleID = 0;
2904         unsigned AmbigiousID = 0;
2905         if (Diagnose) {
2906           InaccessibleID = diag::err_upcast_to_inaccessible_base;
2907           AmbigiousID = diag::err_ambiguous_derived_to_base_conv;
2908         }
2909         if (CheckDerivedToBaseConversion(
2910                 FromPointeeType, ToPointeeType, InaccessibleID, AmbigiousID,
2911                 From->getExprLoc(), From->getSourceRange(), DeclarationName(),
2912                 &BasePath, IgnoreBaseAccess))
2913           return true;
2914
2915         // The conversion was successful.
2916         Kind = CK_DerivedToBase;
2917       }
2918
2919       if (Diagnose && !IsCStyleOrFunctionalCast &&
2920           FromPointeeType->isFunctionType() && ToPointeeType->isVoidType()) {
2921         assert(getLangOpts().MSVCCompat &&
2922                "this should only be possible with MSVCCompat!");
2923         Diag(From->getExprLoc(), diag::ext_ms_impcast_fn_obj)
2924             << From->getSourceRange();
2925       }
2926     }
2927   } else if (const ObjCObjectPointerType *ToPtrType =
2928                ToType->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
2929     if (const ObjCObjectPointerType *FromPtrType =
2930           FromType->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
2931       // Objective-C++ conversions are always okay.
2932       // FIXME: We should have a different class of conversions for the
2933       // Objective-C++ implicit conversions.
2934       if (FromPtrType->isObjCBuiltinType() || ToPtrType->isObjCBuiltinType())
2935         return false;
2936     } else if (FromType->isBlockPointerType()) {
2937       Kind = CK_BlockPointerToObjCPointerCast;
2938     } else {
2939       Kind = CK_CPointerToObjCPointerCast;
2940     }
2941   } else if (ToType->isBlockPointerType()) {
2942     if (!FromType->isBlockPointerType())
2943       Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
2944   }
2945
2946   // We shouldn't fall into this case unless it's valid for other
2947   // reasons.
2948   if (From->isNullPointerConstant(Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNull))
2949     Kind = CK_NullToPointer;
2950
2951   return false;
2952 }
2953
2954 /// IsMemberPointerConversion - Determines whether the conversion of the
2955 /// expression From, which has the (possibly adjusted) type FromType, can be
2956 /// converted to the type ToType via a member pointer conversion (C++ 4.11).
2957 /// If so, returns true and places the converted type (that might differ from
2958 /// ToType in its cv-qualifiers at some level) into ConvertedType.
2959 bool Sema::IsMemberPointerConversion(Expr *From, QualType FromType,
2960                                      QualType ToType,
2961                                      bool InOverloadResolution,
2962                                      QualType &ConvertedType) {
2963   const MemberPointerType *ToTypePtr = ToType->getAs<MemberPointerType>();
2964   if (!ToTypePtr)
2965     return false;
2966
2967   // A null pointer constant can be converted to a member pointer (C++ 4.11p1)
2968   if (From->isNullPointerConstant(Context,
2969                     InOverloadResolution? Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull
2970                                         : Expr::NPC_ValueDependentIsNull)) {
2971     ConvertedType = ToType;
2972     return true;
2973   }
2974
2975   // Otherwise, both types have to be member pointers.
2976   const MemberPointerType *FromTypePtr = FromType->getAs<MemberPointerType>();
2977   if (!FromTypePtr)
2978     return false;
2979
2980   // A pointer to member of B can be converted to a pointer to member of D,
2981   // where D is derived from B (C++ 4.11p2).
2982   QualType FromClass(FromTypePtr->getClass(), 0);
2983   QualType ToClass(ToTypePtr->getClass(), 0);
2984
2985   if (!Context.hasSameUnqualifiedType(FromClass, ToClass) &&
2986       IsDerivedFrom(From->getLocStart(), ToClass, FromClass)) {
2987     ConvertedType = Context.getMemberPointerType(FromTypePtr->getPointeeType(),
2988                                                  ToClass.getTypePtr());
2989     return true;
2990   }
2991
2992   return false;
2993 }
2994
2995 /// CheckMemberPointerConversion - Check the member pointer conversion from the
2996 /// expression From to the type ToType. This routine checks for ambiguous or
2997 /// virtual or inaccessible base-to-derived member pointer conversions
2998 /// for which IsMemberPointerConversion has already returned true. It returns
2999 /// true and produces a diagnostic if there was an error, or returns false
3000 /// otherwise.
3001 bool Sema::CheckMemberPointerConversion(Expr *From, QualType ToType,
3002                                         CastKind &Kind,
3003                                         CXXCastPath &BasePath,
3004                                         bool IgnoreBaseAccess) {
3005   QualType FromType = From->getType();
3006   const MemberPointerType *FromPtrType = FromType->getAs<MemberPointerType>();
3007   if (!FromPtrType) {
3008     // This must be a null pointer to member pointer conversion
3009     assert(From->isNullPointerConstant(Context,
3010                                        Expr::NPC_ValueDependentIsNull) &&
3011            "Expr must be null pointer constant!");
3012     Kind = CK_NullToMemberPointer;
3013     return false;
3014   }
3015
3016   const MemberPointerType *ToPtrType = ToType->getAs<MemberPointerType>();
3017   assert(ToPtrType && "No member pointer cast has a target type "
3018                       "that is not a member pointer.");
3019
3020   QualType FromClass = QualType(FromPtrType->getClass(), 0);
3021   QualType ToClass   = QualType(ToPtrType->getClass(), 0);
3022
3023   // FIXME: What about dependent types?
3024   assert(FromClass->isRecordType() && "Pointer into non-class.");
3025   assert(ToClass->isRecordType() && "Pointer into non-class.");
3026
3027   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
3028                      /*DetectVirtual=*/true);
3029   bool DerivationOkay =
3030       IsDerivedFrom(From->getLocStart(), ToClass, FromClass, Paths);
3031   assert(DerivationOkay &&
3032          "Should not have been called if derivation isn't OK.");
3033   (void)DerivationOkay;
3034
3035   if (Paths.isAmbiguous(Context.getCanonicalType(FromClass).
3036                                   getUnqualifiedType())) {
3037     std::string PathDisplayStr = getAmbiguousPathsDisplayString(Paths);
3038     Diag(From->getExprLoc(), diag::err_ambiguous_memptr_conv)
3039       << 0 << FromClass << ToClass << PathDisplayStr << From->getSourceRange();
3040     return true;
3041   }
3042
3043   if (const RecordType *VBase = Paths.getDetectedVirtual()) {
3044     Diag(From->getExprLoc(), diag::err_memptr_conv_via_virtual)
3045       << FromClass << ToClass << QualType(VBase, 0)
3046       << From->getSourceRange();
3047     return true;
3048   }
3049
3050   if (!IgnoreBaseAccess)
3051     CheckBaseClassAccess(From->getExprLoc(), FromClass, ToClass,
3052                          Paths.front(),
3053                          diag::err_downcast_from_inaccessible_base);
3054
3055   // Must be a base to derived member conversion.
3056   BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
3057   Kind = CK_BaseToDerivedMemberPointer;
3058   return false;
3059 }
3060
3061 /// Determine whether the lifetime conversion between the two given
3062 /// qualifiers sets is nontrivial.
3063 static bool isNonTrivialObjCLifetimeConversion(Qualifiers FromQuals,
3064                                                Qualifiers ToQuals) {
3065   // Converting anything to const __unsafe_unretained is trivial.
3066   if (ToQuals.hasConst() &&
3067       ToQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
3068     return false;
3069
3070   return true;
3071 }
3072
3073 /// IsQualificationConversion - Determines whether the conversion from
3074 /// an rvalue of type FromType to ToType is a qualification conversion
3075 /// (C++ 4.4).
3076 ///
3077 /// \param ObjCLifetimeConversion Output parameter that will be set to indicate
3078 /// when the qualification conversion involves a change in the Objective-C
3079 /// object lifetime.
3080 bool
3081 Sema::IsQualificationConversion(QualType FromType, QualType ToType,
3082                                 bool CStyle, bool &ObjCLifetimeConversion) {
3083   FromType = Context.getCanonicalType(FromType);
3084   ToType = Context.getCanonicalType(ToType);
3085   ObjCLifetimeConversion = false;
3086
3087   // If FromType and ToType are the same type, this is not a
3088   // qualification conversion.
3089   if (FromType.getUnqualifiedType() == ToType.getUnqualifiedType())
3090     return false;
3091
3092   // (C++ 4.4p4):
3093   //   A conversion can add cv-qualifiers at levels other than the first
3094   //   in multi-level pointers, subject to the following rules: [...]
3095   bool PreviousToQualsIncludeConst = true;
3096   bool UnwrappedAnyPointer = false;
3097   while (Context.UnwrapSimilarTypes(FromType, ToType)) {
3098     // Within each iteration of the loop, we check the qualifiers to
3099     // determine if this still looks like a qualification
3100     // conversion. Then, if all is well, we unwrap one more level of
3101     // pointers or pointers-to-members and do it all again
3102     // until there are no more pointers or pointers-to-members left to
3103     // unwrap.
3104     UnwrappedAnyPointer = true;
3105
3106     Qualifiers FromQuals = FromType.getQualifiers();
3107     Qualifiers ToQuals = ToType.getQualifiers();
3108
3109     // Ignore __unaligned qualifier if this type is void.
3110     if (ToType.getUnqualifiedType()->isVoidType())
3111       FromQuals.removeUnaligned();
3112
3113     // Objective-C ARC:
3114     //   Check Objective-C lifetime conversions.
3115     if (FromQuals.getObjCLifetime() != ToQuals.getObjCLifetime() &&
3116         UnwrappedAnyPointer) {
3117       if (ToQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(FromQuals)) {
3118         if (isNonTrivialObjCLifetimeConversion(FromQuals, ToQuals))
3119           ObjCLifetimeConversion = true;
3120         FromQuals.removeObjCLifetime();
3121         ToQuals.removeObjCLifetime();
3122       } else {
3123         // Qualification conversions cannot cast between different
3124         // Objective-C lifetime qualifiers.
3125         return false;
3126       }
3127     }
3128
3129     // Allow addition/removal of GC attributes but not changing GC attributes.
3130     if (FromQuals.getObjCGCAttr() != ToQuals.getObjCGCAttr() &&
3131         (!FromQuals.hasObjCGCAttr() || !ToQuals.hasObjCGCAttr())) {
3132       FromQuals.removeObjCGCAttr();
3133       ToQuals.removeObjCGCAttr();
3134     }
3135
3136     //   -- for every j > 0, if const is in cv 1,j then const is in cv
3137     //      2,j, and similarly for volatile.
3138     if (!CStyle && !ToQuals.compatiblyIncludes(FromQuals))
3139       return false;
3140
3141     //   -- if the cv 1,j and cv 2,j are different, then const is in
3142     //      every cv for 0 < k < j.
3143     if (!CStyle && FromQuals.getCVRQualifiers() != ToQuals.getCVRQualifiers()
3144         && !PreviousToQualsIncludeConst)
3145       return false;
3146
3147     // Keep track of whether all prior cv-qualifiers in the "to" type
3148     // include const.
3149     PreviousToQualsIncludeConst
3150       = PreviousToQualsIncludeConst && ToQuals.hasConst();
3151   }
3152
3153   // Allows address space promotion by language rules implemented in
3154   // Type::Qualifiers::isAddressSpaceSupersetOf.
3155   Qualifiers FromQuals = FromType.getQualifiers();
3156   Qualifiers ToQuals = ToType.getQualifiers();
3157   if (!ToQuals.isAddressSpaceSupersetOf(FromQuals) &&
3158       !FromQuals.isAddressSpaceSupersetOf(ToQuals)) {
3159     return false;
3160   }
3161
3162   // We are left with FromType and ToType being the pointee types
3163   // after unwrapping the original FromType and ToType the same number
3164   // of types. If we unwrapped any pointers, and if FromType and
3165   // ToType have the same unqualified type (since we checked
3166   // qualifiers above), then this is a qualification conversion.
3167   return UnwrappedAnyPointer && Context.hasSameUnqualifiedType(FromType,ToType);
3168 }
3169
3170 /// - Determine whether this is a conversion from a scalar type to an
3171 /// atomic type.
3172 ///
3173 /// If successful, updates \c SCS's second and third steps in the conversion
3174 /// sequence to finish the conversion.
3175 static bool tryAtomicConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
3176                                 bool InOverloadResolution,
3177                                 StandardConversionSequence &SCS,
3178                                 bool CStyle) {
3179   const AtomicType *ToAtomic = ToType->getAs<AtomicType>();
3180   if (!ToAtomic)
3181     return false;
3182
3183   StandardConversionSequence InnerSCS;
3184   if (!IsStandardConversion(S, From, ToAtomic->getValueType(),
3185                             InOverloadResolution, InnerSCS,
3186                             CStyle, /*AllowObjCWritebackConversion=*/false))
3187     return false;
3188
3189   SCS.Second = InnerSCS.Second;
3190   SCS.setToType(1, InnerSCS.getToType(1));
3191   SCS.Third = InnerSCS.Third;
3192   SCS.QualificationIncludesObjCLifetime
3193     = InnerSCS.QualificationIncludesObjCLifetime;
3194   SCS.setToType(2, InnerSCS.getToType(2));
3195   return true;
3196 }
3197
3198 static bool isFirstArgumentCompatibleWithType(ASTContext &Context,
3199                                               CXXConstructorDecl *Constructor,
3200                                               QualType Type) {
3201   const FunctionProtoType *CtorType =
3202       Constructor->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
3203   if (CtorType->getNumParams() > 0) {
3204     QualType FirstArg = CtorType->getParamType(0);
3205     if (Context.hasSameUnqualifiedType(Type, FirstArg.getNonReferenceType()))
3206       return true;
3207   }
3208   return false;
3209 }
3210
3211 static OverloadingResult
3212 IsInitializerListConstructorConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
3213                                        CXXRecordDecl *To,
3214                                        UserDefinedConversionSequence &User,
3215                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
3216                                        bool AllowExplicit) {
3217   CandidateSet.clear(OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
3218   for (auto *D : S.LookupConstructors(To)) {
3219     auto Info = getConstructorInfo(D);
3220     if (!Info)
3221       continue;
3222
3223     bool Usable = !Info.Constructor->isInvalidDecl() &&
3224                   S.isInitListConstructor(Info.Constructor) &&
3225                   (AllowExplicit || !Info.Constructor->isExplicit());
3226     if (Usable) {
3227       // If the first argument is (a reference to) the target type,
3228       // suppress conversions.
3229       bool SuppressUserConversions = isFirstArgumentCompatibleWithType(
3230           S.Context, Info.Constructor, ToType);
3231       if (Info.ConstructorTmpl)
3232         S.AddTemplateOverloadCandidate(Info.ConstructorTmpl, Info.FoundDecl,
3233                                        /*ExplicitArgs*/ nullptr, From,
3234                                        CandidateSet, SuppressUserConversions);
3235       else
3236         S.AddOverloadCandidate(Info.Constructor, Info.FoundDecl, From,
3237                                CandidateSet, SuppressUserConversions);
3238     }
3239   }
3240
3241   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
3242
3243   OverloadCandidateSet::iterator Best;
3244   switch (auto Result =
3245             CandidateSet.BestViableFunction(S, From->getLocStart(),
3246                                             Best)) {
3247   case OR_Deleted:
3248   case OR_Success: {
3249     // Record the standard conversion we used and the conversion function.
3250     CXXConstructorDecl *Constructor = cast<CXXConstructorDecl>(Best->Function);
3251     QualType ThisType = Constructor->getThisType(S.Context);
3252     // Initializer lists don't have conversions as such.
3253     User.Before.setAsIdentityConversion();
3254     User.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
3255     User.ConversionFunction = Constructor;
3256     User.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
3257     User.After.setAsIdentityConversion();
3258     User.After.setFromType(ThisType->getAs<PointerType>()->getPointeeType());
3259     User.After.setAllToTypes(ToType);
3260     return Result;
3261   }
3262
3263   case OR_No_Viable_Function:
3264     return OR_No_Viable_Function;
3265   case OR_Ambiguous:
3266     return OR_Ambiguous;
3267   }
3268
3269   llvm_unreachable("Invalid OverloadResult!");
3270 }
3271
3272 /// Determines whether there is a user-defined conversion sequence
3273 /// (C++ [over.ics.user]) that converts expression From to the type
3274 /// ToType. If such a conversion exists, User will contain the
3275 /// user-defined conversion sequence that performs such a conversion
3276 /// and this routine will return true. Otherwise, this routine returns
3277 /// false and User is unspecified.
3278 ///
3279 /// \param AllowExplicit  true if the conversion should consider C++0x
3280 /// "explicit" conversion functions as well as non-explicit conversion
3281 /// functions (C++0x [class.conv.fct]p2).
3282 ///
3283 /// \param AllowObjCConversionOnExplicit true if the conversion should
3284 /// allow an extra Objective-C pointer conversion on uses of explicit
3285 /// constructors. Requires \c AllowExplicit to also be set.
3286 static OverloadingResult
3287 IsUserDefinedConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
3288                         UserDefinedConversionSequence &User,
3289                         OverloadCandidateSet &CandidateSet,
3290                         bool AllowExplicit,
3291                         bool AllowObjCConversionOnExplicit) {
3292   assert(AllowExplicit || !AllowObjCConversionOnExplicit);
3293   CandidateSet.clear(OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
3294
3295   // Whether we will only visit constructors.
3296   bool ConstructorsOnly = false;
3297
3298   // If the type we are conversion to is a class type, enumerate its
3299   // constructors.
3300   if (const RecordType *ToRecordType = ToType->getAs<RecordType>()) {
3301     // C++ [over.match.ctor]p1:
3302     //   When objects of class type are direct-initialized (8.5), or
3303     //   copy-initialized from an expression of the same or a
3304     //   derived class type (8.5), overload resolution selects the
3305     //   constructor. [...] For copy-initialization, the candidate
3306     //   functions are all the converting constructors (12.3.1) of
3307     //   that class. The argument list is the expression-list within
3308     //   the parentheses of the initializer.
3309     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType, From->getType()) ||
3310         (From->getType()->getAs<RecordType>() &&
3311          S.IsDerivedFrom(From->getLocStart(), From->getType(), ToType)))
3312       ConstructorsOnly = true;
3313
3314     if (!S.isCompleteType(From->getExprLoc(), ToType)) {
3315       // We're not going to find any constructors.
3316     } else if (CXXRecordDecl *ToRecordDecl
3317                  = dyn_cast<CXXRecordDecl>(ToRecordType->getDecl())) {
3318
3319       Expr **Args = &From;
3320       unsigned NumArgs = 1;
3321       bool ListInitializing = false;
3322       if (InitListExpr *InitList = dyn_cast<InitListExpr>(From)) {
3323         // But first, see if there is an init-list-constructor that will work.
3324         OverloadingResult Result = IsInitializerListConstructorConversion(
3325             S, From, ToType, ToRecordDecl, User, CandidateSet, AllowExplicit);
3326         if (Result != OR_No_Viable_Function)
3327           return Result;
3328         // Never mind.
3329         CandidateSet.clear(
3330             OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
3331
3332         // If we're list-initializing, we pass the individual elements as
3333         // arguments, not the entire list.
3334         Args = InitList->getInits();
3335         NumArgs = InitList->getNumInits();
3336         ListInitializing = true;
3337       }
3338
3339       for (auto *D : S.LookupConstructors(ToRecordDecl)) {
3340         auto Info = getConstructorInfo(D);
3341         if (!Info)
3342           continue;
3343
3344         bool Usable = !Info.Constructor->isInvalidDecl();
3345         if (ListInitializing)
3346           Usable = Usable && (AllowExplicit || !Info.Constructor->isExplicit());
3347         else
3348           Usable = Usable &&
3349                    Info.Constructor->isConvertingConstructor(AllowExplicit);
3350         if (Usable) {
3351           bool SuppressUserConversions = !ConstructorsOnly;
3352           if (SuppressUserConversions && ListInitializing) {
3353             SuppressUserConversions = false;
3354             if (NumArgs == 1) {
3355               // If the first argument is (a reference to) the target type,
3356               // suppress conversions.
3357               SuppressUserConversions = isFirstArgumentCompatibleWithType(
3358                   S.Context, Info.Constructor, ToType);
3359             }
3360           }
3361           if (Info.ConstructorTmpl)
3362             S.AddTemplateOverloadCandidate(
3363                 Info.ConstructorTmpl, Info.FoundDecl,
3364                 /*ExplicitArgs*/ nullptr, llvm::makeArrayRef(Args, NumArgs),
3365                 CandidateSet, SuppressUserConversions);
3366           else
3367             // Allow one user-defined conversion when user specifies a
3368             // From->ToType conversion via an static cast (c-style, etc).
3369             S.AddOverloadCandidate(Info.Constructor, Info.FoundDecl,
3370                                    llvm::makeArrayRef(Args, NumArgs),
3371                                    CandidateSet, SuppressUserConversions);
3372         }
3373       }
3374     }
3375   }
3376
3377   // Enumerate conversion functions, if we're allowed to.
3378   if (ConstructorsOnly || isa<InitListExpr>(From)) {
3379   } else if (!S.isCompleteType(From->getLocStart(), From->getType())) {
3380     // No conversion functions from incomplete types.
3381   } else if (const RecordType *FromRecordType
3382                                    = From->getType()->getAs<RecordType>()) {
3383     if (CXXRecordDecl *FromRecordDecl
3384          = dyn_cast<CXXRecordDecl>(FromRecordType->getDecl())) {
3385       // Add all of the conversion functions as candidates.
3386       const auto &Conversions = FromRecordDecl->getVisibleConversionFunctions();
3387       for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
3388         DeclAccessPair FoundDecl = I.getPair();
3389         NamedDecl *D = FoundDecl.getDecl();
3390         CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
3391         if (isa<UsingShadowDecl>(D))
3392           D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
3393
3394         CXXConversionDecl *Conv;
3395         FunctionTemplateDecl *ConvTemplate;
3396         if ((ConvTemplate = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D)))
3397           Conv = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
3398         else
3399           Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
3400
3401         if (AllowExplicit || !Conv->isExplicit()) {
3402           if (ConvTemplate)
3403             S.AddTemplateConversionCandidate(ConvTemplate, FoundDecl,
3404                                              ActingContext, From, ToType,
3405                                              CandidateSet,
3406                                              AllowObjCConversionOnExplicit);
3407           else
3408             S.AddConversionCandidate(Conv, FoundDecl, ActingContext,
3409                                      From, ToType, CandidateSet,
3410                                      AllowObjCConversionOnExplicit);
3411         }
3412       }
3413     }
3414   }
3415
3416   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
3417
3418   OverloadCandidateSet::iterator Best;
3419   switch (auto Result = CandidateSet.BestViableFunction(S, From->getLocStart(),
3420                                                         Best)) {
3421   case OR_Success:
3422   case OR_Deleted:
3423     // Record the standard conversion we used and the conversion function.
3424     if (CXXConstructorDecl *Constructor
3425           = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(Best->Function)) {
3426       // C++ [over.ics.user]p1:
3427       //   If the user-defined conversion is specified by a
3428       //   constructor (12.3.1), the initial standard conversion
3429       //   sequence converts the source type to the type required by
3430       //   the argument of the constructor.
3431       //
3432       QualType ThisType = Constructor->getThisType(S.Context);
3433       if (isa<InitListExpr>(From)) {
3434         // Initializer lists don't have conversions as such.
3435         User.Before.setAsIdentityConversion();
3436       } else {
3437         if (Best->Conversions[0].isEllipsis())
3438           User.EllipsisConversion = true;
3439         else {
3440           User.Before = Best->Conversions[0].Standard;
3441           User.EllipsisConversion = false;
3442         }
3443       }
3444       User.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
3445       User.ConversionFunction = Constructor;
3446       User.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
3447       User.After.setAsIdentityConversion();
3448       User.After.setFromType(ThisType->getAs<PointerType>()->getPointeeType());
3449       User.After.setAllToTypes(ToType);
3450       return Result;
3451     }
3452     if (CXXConversionDecl *Conversion
3453                  = dyn_cast<CXXConversionDecl>(Best->Function)) {
3454       // C++ [over.ics.user]p1:
3455       //
3456       //   [...] If the user-defined conversion is specified by a
3457       //   conversion function (12.3.2), the initial standard
3458       //   conversion sequence converts the source type to the
3459       //   implicit object parameter of the conversion function.
3460       User.Before = Best->Conversions[0].Standard;
3461       User.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
3462       User.ConversionFunction = Conversion;
3463       User.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
3464       User.EllipsisConversion = false;
3465
3466       // C++ [over.ics.user]p2:
3467       //   The second standard conversion sequence converts the
3468       //   result of the user-defined conversion to the target type
3469       //   for the sequence. Since an implicit conversion sequence
3470       //   is an initialization, the special rules for
3471       //   initialization by user-defined conversion apply when
3472       //   selecting the best user-defined conversion for a
3473       //   user-defined conversion sequence (see 13.3.3 and
3474       //   13.3.3.1).
3475       User.After = Best->FinalConversion;
3476       return Result;
3477     }
3478     llvm_unreachable("Not a constructor or conversion function?");
3479
3480   case OR_No_Viable_Function:
3481     return OR_No_Viable_Function;
3482
3483   case OR_Ambiguous:
3484     return OR_Ambiguous;
3485   }
3486
3487   llvm_unreachable("Invalid OverloadResult!");
3488 }
3489
3490 bool
3491 Sema::DiagnoseMultipleUserDefinedConversion(Expr *From, QualType ToType) {
3492   ImplicitConversionSequence ICS;
3493   OverloadCandidateSet CandidateSet(From->getExprLoc(),
3494                                     OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
3495   OverloadingResult OvResult =
3496     IsUserDefinedConversion(*this, From, ToType, ICS.UserDefined,
3497                             CandidateSet, false, false);
3498   if (OvResult == OR_Ambiguous)
3499     Diag(From->getLocStart(), diag::err_typecheck_ambiguous_condition)
3500         << From->getType() << ToType << From->getSourceRange();
3501   else if (OvResult == OR_No_Viable_Function && !CandidateSet.empty()) {
3502     if (!RequireCompleteType(From->getLocStart(), ToType,
3503                              diag::err_typecheck_nonviable_condition_incomplete,
3504                              From->getType(), From->getSourceRange()))
3505       Diag(From->getLocStart(), diag::err_typecheck_nonviable_condition)
3506           << false << From->getType() << From->getSourceRange() << ToType;
3507   } else
3508     return false;
3509   CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, From);
3510   return true;
3511 }
3512
3513 /// Compare the user-defined conversion functions or constructors
3514 /// of two user-defined conversion sequences to determine whether any ordering
3515 /// is possible.
3516 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3517 compareConversionFunctions(Sema &S, FunctionDecl *Function1,
3518                            FunctionDecl *Function2) {
3519   if (!S.getLangOpts().ObjC1 || !S.getLangOpts().CPlusPlus11)
3520     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3521
3522   // Objective-C++:
3523   //   If both conversion functions are implicitly-declared conversions from
3524   //   a lambda closure type to a function pointer and a block pointer,
3525   //   respectively, always prefer the conversion to a function pointer,
3526   //   because the function pointer is more lightweight and is more likely
3527   //   to keep code working.
3528   CXXConversionDecl *Conv1 = dyn_cast_or_null<CXXConversionDecl>(Function1);
3529   if (!Conv1)
3530     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3531
3532   CXXConversionDecl *Conv2 = dyn_cast<CXXConversionDecl>(Function2);
3533   if (!Conv2)
3534     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3535
3536   if (Conv1->getParent()->isLambda() && Conv2->getParent()->isLambda()) {
3537     bool Block1 = Conv1->getConversionType()->isBlockPointerType();
3538     bool Block2 = Conv2->getConversionType()->isBlockPointerType();
3539     if (Block1 != Block2)
3540       return Block1 ? ImplicitConversionSequence::Worse
3541                     : ImplicitConversionSequence::Better;
3542   }
3543
3544   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3545 }
3546
3547 static bool hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(
3548     const ImplicitConversionSequence &ICS) {
3549   return (ICS.isStandard() && ICS.Standard.DeprecatedStringLiteralToCharPtr) ||
3550          (ICS.isUserDefined() &&
3551           ICS.UserDefined.Before.DeprecatedStringLiteralToCharPtr);
3552 }
3553
3554 /// CompareImplicitConversionSequences - Compare two implicit
3555 /// conversion sequences to determine whether one is better than the
3556 /// other or if they are indistinguishable (C++ 13.3.3.2).
3557 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3558 CompareImplicitConversionSequences(Sema &S, SourceLocation Loc,
3559                                    const ImplicitConversionSequence& ICS1,
3560                                    const ImplicitConversionSequence& ICS2)
3561 {
3562   // (C++ 13.3.3.2p2): When comparing the basic forms of implicit
3563   // conversion sequences (as defined in 13.3.3.1)
3564   //   -- a standard conversion sequence (13.3.3.1.1) is a better
3565   //      conversion sequence than a user-defined conversion sequence or
3566   //      an ellipsis conversion sequence, and
3567   //   -- a user-defined conversion sequence (13.3.3.1.2) is a better
3568   //      conversion sequence than an ellipsis conversion sequence
3569   //      (13.3.3.1.3).
3570   //
3571   // C++0x [over.best.ics]p10:
3572   //   For the purpose of ranking implicit conversion sequences as
3573   //   described in 13.3.3.2, the ambiguous conversion sequence is
3574   //   treated as a user-defined sequence that is indistinguishable
3575   //   from any other user-defined conversion sequence.
3576
3577   // String literal to 'char *' conversion has been deprecated in C++03. It has
3578   // been removed from C++11. We still accept this conversion, if it happens at
3579   // the best viable function. Otherwise, this conversion is considered worse
3580   // than ellipsis conversion. Consider this as an extension; this is not in the
3581   // standard. For example:
3582   //
3583   // int &f(...);    // #1
3584   // void f(char*);  // #2
3585   // void g() { int &r = f("foo"); }
3586   //
3587   // In C++03, we pick #2 as the best viable function.
3588   // In C++11, we pick #1 as the best viable function, because ellipsis
3589   // conversion is better than string-literal to char* conversion (since there
3590   // is no such conversion in C++11). If there was no #1 at all or #1 couldn't
3591   // convert arguments, #2 would be the best viable function in C++11.
3592   // If the best viable function has this conversion, a warning will be issued
3593   // in C++03, or an ExtWarn (+SFINAE failure) will be issued in C++11.
3594
3595   if (S.getLangOpts().CPlusPlus11 && !S.getLangOpts().WritableStrings &&
3596       hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS1) !=
3597       hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS2))
3598     return hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS1)
3599                ? ImplicitConversionSequence::Worse
3600                : ImplicitConversionSequence::Better;
3601
3602   if (ICS1.getKindRank() < ICS2.getKindRank())
3603     return ImplicitConversionSequence::Better;
3604   if (ICS2.getKindRank() < ICS1.getKindRank())
3605     return ImplicitConversionSequence::Worse;
3606
3607   // The following checks require both conversion sequences to be of
3608   // the same kind.
3609   if (ICS1.getKind() != ICS2.getKind())
3610     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3611
3612   ImplicitConversionSequence::CompareKind Result =
3613       ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3614
3615   // Two implicit conversion sequences of the same form are
3616   // indistinguishable conversion sequences unless one of the
3617   // following rules apply: (C++ 13.3.3.2p3):
3618
3619   // List-initialization sequence L1 is a better conversion sequence than
3620   // list-initialization sequence L2 if:
3621   // - L1 converts to std::initializer_list<X> for some X and L2 does not, or,
3622   //   if not that,
3623   // - L1 converts to type "array of N1 T", L2 converts to type "array of N2 T",
3624   //   and N1 is smaller than N2.,
3625   // even if one of the other rules in this paragraph would otherwise apply.
3626   if (!ICS1.isBad()) {
3627     if (ICS1.isStdInitializerListElement() &&
3628         !ICS2.isStdInitializerListElement())
3629       return ImplicitConversionSequence::Better;
3630     if (!ICS1.isStdInitializerListElement() &&
3631         ICS2.isStdInitializerListElement())
3632       return ImplicitConversionSequence::Worse;
3633   }
3634
3635   if (ICS1.isStandard())
3636     // Standard conversion sequence S1 is a better conversion sequence than
3637     // standard conversion sequence S2 if [...]
3638     Result = CompareStandardConversionSequences(S, Loc,
3639                                                 ICS1.Standard, ICS2.Standard);
3640   else if (ICS1.isUserDefined()) {
3641     // User-defined conversion sequence U1 is a better conversion
3642     // sequence than another user-defined conversion sequence U2 if
3643     // they contain the same user-defined conversion function or
3644     // constructor and if the second standard conversion sequence of
3645     // U1 is better than the second standard conversion sequence of
3646     // U2 (C++ 13.3.3.2p3).
3647     if (ICS1.UserDefined.ConversionFunction ==
3648           ICS2.UserDefined.ConversionFunction)
3649       Result = CompareStandardConversionSequences(S, Loc,
3650                                                   ICS1.UserDefined.After,
3651                                                   ICS2.UserDefined.After);
3652     else
3653       Result = compareConversionFunctions(S,
3654                                           ICS1.UserDefined.ConversionFunction,
3655                                           ICS2.UserDefined.ConversionFunction);
3656   }
3657
3658   return Result;
3659 }
3660
3661 // Per 13.3.3.2p3, compare the given standard conversion sequences to
3662 // determine if one is a proper subset of the other.
3663 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3664 compareStandardConversionSubsets(ASTContext &Context,
3665                                  const StandardConversionSequence& SCS1,
3666                                  const StandardConversionSequence& SCS2) {
3667   ImplicitConversionSequence::CompareKind Result
3668     = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3669
3670   // the identity conversion sequence is considered to be a subsequence of
3671   // any non-identity conversion sequence
3672   if (SCS1.isIdentityConversion() && !SCS2.isIdentityConversion())
3673     return ImplicitConversionSequence::Better;
3674   else if (!SCS1.isIdentityConversion() && SCS2.isIdentityConversion())
3675     return ImplicitConversionSequence::Worse;
3676
3677   if (SCS1.Second != SCS2.Second) {
3678     if (SCS1.Second == ICK_Identity)
3679       Result = ImplicitConversionSequence::Better;
3680     else if (SCS2.Second == ICK_Identity)
3681       Result = ImplicitConversionSequence::Worse;
3682     else
3683       return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3684   } else if (!Context.hasSimilarType(SCS1.getToType(1), SCS2.getToType(1)))
3685     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3686
3687   if (SCS1.Third == SCS2.Third) {
3688     return Context.hasSameType(SCS1.getToType(2), SCS2.getToType(2))? Result
3689                              : ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3690   }
3691
3692   if (SCS1.Third == ICK_Identity)
3693     return Result == ImplicitConversionSequence::Worse
3694              ? ImplicitConversionSequence::Indistinguishable
3695              : ImplicitConversionSequence::Better;
3696
3697   if (SCS2.Third == ICK_Identity)
3698     return Result == ImplicitConversionSequence::Better
3699              ? ImplicitConversionSequence::Indistinguishable
3700              : ImplicitConversionSequence::Worse;
3701
3702   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3703 }
3704
3705 /// Determine whether one of the given reference bindings is better
3706 /// than the other based on what kind of bindings they are.
3707 static bool
3708 isBetterReferenceBindingKind(const StandardConversionSequence &SCS1,
3709                              const StandardConversionSequence &SCS2) {
3710   // C++0x [over.ics.rank]p3b4:
3711   //   -- S1 and S2 are reference bindings (8.5.3) and neither refers to an
3712   //      implicit object parameter of a non-static member function declared
3713   //      without a ref-qualifier, and *either* S1 binds an rvalue reference
3714   //      to an rvalue and S2 binds an lvalue reference *or S1 binds an
3715   //      lvalue reference to a function lvalue and S2 binds an rvalue
3716   //      reference*.
3717   //
3718   // FIXME: Rvalue references. We're going rogue with the above edits,
3719   // because the semantics in the current C++0x working paper (N3225 at the
3720   // time of this writing) break the standard definition of std::forward
3721   // and std::reference_wrapper when dealing with references to functions.
3722   // Proposed wording changes submitted to CWG for consideration.
3723   if (SCS1.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier ||
3724       SCS2.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier)
3725     return false;
3726
3727   return (!SCS1.IsLvalueReference && SCS1.BindsToRvalue &&
3728           SCS2.IsLvalueReference) ||
3729          (SCS1.IsLvalueReference && SCS1.BindsToFunctionLvalue &&
3730           !SCS2.IsLvalueReference && SCS2.BindsToFunctionLvalue);
3731 }
3732
3733 /// CompareStandardConversionSequences - Compare two standard
3734 /// conversion sequences to determine whether one is better than the
3735 /// other or if they are indistinguishable (C++ 13.3.3.2p3).
3736 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3737 CompareStandardConversionSequences(Sema &S, SourceLocation Loc,
3738                                    const StandardConversionSequence& SCS1,
3739                                    const StandardConversionSequence& SCS2)
3740 {
3741   // Standard conversion sequence S1 is a better conversion sequence
3742   // than standard conversion sequence S2 if (C++ 13.3.3.2p3):
3743
3744   //  -- S1 is a proper subsequence of S2 (comparing the conversion
3745   //     sequences in the canonical form defined by 13.3.3.1.1,
3746   //     excluding any Lvalue Transformation; the identity conversion
3747   //     sequence is considered to be a subsequence of any
3748   //     non-identity conversion sequence) or, if not that,
3749   if (ImplicitConversionSequence::CompareKind CK
3750         = compareStandardConversionSubsets(S.Context, SCS1, SCS2))
3751     return CK;
3752
3753   //  -- the rank of S1 is better than the rank of S2 (by the rules
3754   //     defined below), or, if not that,
3755   ImplicitConversionRank Rank1 = SCS1.getRank();
3756   ImplicitConversionRank Rank2 = SCS2.getRank();
3757   if (Rank1 < Rank2)
3758     return ImplicitConversionSequence::Better;
3759   else if (Rank2 < Rank1)
3760     return ImplicitConversionSequence::Worse;
3761
3762   // (C++ 13.3.3.2p4): Two conversion sequences with the same rank
3763   // are indistinguishable unless one of the following rules
3764   // applies:
3765
3766   //   A conversion that is not a conversion of a pointer, or
3767   //   pointer to member, to bool is better than another conversion
3768   //   that is such a conversion.
3769   if (SCS1.isPointerConversionToBool() != SCS2.isPointerConversionToBool())
3770     return SCS2.isPointerConversionToBool()
3771              ? ImplicitConversionSequence::Better
3772              : ImplicitConversionSequence::Worse;
3773
3774   // C++ [over.ics.rank]p4b2:
3775   //
3776   //   If class B is derived directly or indirectly from class A,
3777   //   conversion of B* to A* is better than conversion of B* to
3778   //   void*, and conversion of A* to void* is better than conversion
3779   //   of B* to void*.
3780   bool SCS1ConvertsToVoid
3781     = SCS1.isPointerConversionToVoidPointer(S.Context);
3782   bool SCS2ConvertsToVoid
3783     = SCS2.isPointerConversionToVoidPointer(S.Context);
3784   if (SCS1ConvertsToVoid != SCS2ConvertsToVoid) {
3785     // Exactly one of the conversion sequences is a conversion to
3786     // a void pointer; it's the worse conversion.
3787     return SCS2ConvertsToVoid ? ImplicitConversionSequence::Better
3788                               : ImplicitConversionSequence::Worse;
3789   } else if (!SCS1ConvertsToVoid && !SCS2ConvertsToVoid) {
3790     // Neither conversion sequence converts to a void pointer; compare
3791     // their derived-to-base conversions.
3792     if (ImplicitConversionSequence::CompareKind DerivedCK
3793           = CompareDerivedToBaseConversions(S, Loc, SCS1, SCS2))
3794       return DerivedCK;
3795   } else if (SCS1ConvertsToVoid && SCS2ConvertsToVoid &&
3796              !S.Context.hasSameType(SCS1.getFromType(), SCS2.getFromType())) {
3797     // Both conversion sequences are conversions to void
3798     // pointers. Compare the source types to determine if there's an
3799     // inheritance relationship in their sources.
3800     QualType FromType1 = SCS1.getFromType();
3801     QualType FromType2 = SCS2.getFromType();
3802
3803     // Adjust the types we're converting from via the array-to-pointer
3804     // conversion, if we need to.
3805     if (SCS1.First == ICK_Array_To_Pointer)
3806       FromType1 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType1);
3807     if (SCS2.First == ICK_Array_To_Pointer)
3808       FromType2 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType2);
3809
3810     QualType FromPointee1 = FromType1->getPointeeType().getUnqualifiedType();
3811     QualType FromPointee2 = FromType2->getPointeeType().getUnqualifiedType();
3812
3813     if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee2, FromPointee1))
3814       return ImplicitConversionSequence::Better;
3815     else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee1, FromPointee2))
3816       return ImplicitConversionSequence::Worse;
3817
3818     // Objective-C++: If one interface is more specific than the
3819     // other, it is the better one.
3820     const ObjCObjectPointerType* FromObjCPtr1
3821       = FromType1->getAs<ObjCObjectPointerType>();
3822     const ObjCObjectPointerType* FromObjCPtr2
3823       = FromType2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
3824     if (FromObjCPtr1 && FromObjCPtr2) {
3825       bool AssignLeft = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromObjCPtr1,
3826                                                           FromObjCPtr2);
3827       bool AssignRight = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromObjCPtr2,
3828                                                            FromObjCPtr1);
3829       if (AssignLeft != AssignRight) {
3830         return AssignLeft? ImplicitConversionSequence::Better
3831                          : ImplicitConversionSequence::Worse;
3832       }
3833     }
3834   }
3835
3836   // Compare based on qualification conversions (C++ 13.3.3.2p3,
3837   // bullet 3).
3838   if (ImplicitConversionSequence::CompareKind QualCK
3839         = CompareQualificationConversions(S, SCS1, SCS2))
3840     return QualCK;
3841
3842   if (SCS1.ReferenceBinding && SCS2.ReferenceBinding) {
3843     // Check for a better reference binding based on the kind of bindings.
3844     if (isBetterReferenceBindingKind(SCS1, SCS2))
3845       return ImplicitConversionSequence::Better;
3846     else if (isBetterReferenceBindingKind(SCS2, SCS1))
3847       return ImplicitConversionSequence::Worse;
3848
3849     // C++ [over.ics.rank]p3b4:
3850     //   -- S1 and S2 are reference bindings (8.5.3), and the types to
3851     //      which the references refer are the same type except for
3852     //      top-level cv-qualifiers, and the type to which the reference
3853     //      initialized by S2 refers is more cv-qualified than the type
3854     //      to which the reference initialized by S1 refers.
3855     QualType T1 = SCS1.getToType(2);
3856     QualType T2 = SCS2.getToType(2);
3857     T1 = S.Context.getCanonicalType(T1);
3858     T2 = S.Context.getCanonicalType(T2);
3859     Qualifiers T1Quals, T2Quals;
3860     QualType UnqualT1 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T1, T1Quals);
3861     QualType UnqualT2 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T2, T2Quals);
3862     if (UnqualT1 == UnqualT2) {
3863       // Objective-C++ ARC: If the references refer to objects with different
3864       // lifetimes, prefer bindings that don't change lifetime.
3865       if (SCS1.ObjCLifetimeConversionBinding !=
3866                                           SCS2.ObjCLifetimeConversionBinding) {
3867         return SCS1.ObjCLifetimeConversionBinding
3868                                            ? ImplicitConversionSequence::Worse
3869                                            : ImplicitConversionSequence::Better;
3870       }
3871
3872       // If the type is an array type, promote the element qualifiers to the
3873       // type for comparison.
3874       if (isa<ArrayType>(T1) && T1Quals)
3875         T1 = S.Context.getQualifiedType(UnqualT1, T1Quals);
3876       if (isa<ArrayType>(T2) && T2Quals)
3877         T2 = S.Context.getQualifiedType(UnqualT2, T2Quals);
3878       if (T2.isMoreQualifiedThan(T1))
3879         return ImplicitConversionSequence::Better;
3880       else if (T1.isMoreQualifiedThan(T2))
3881         return ImplicitConversionSequence::Worse;
3882     }
3883   }
3884
3885   // In Microsoft mode, prefer an integral conversion to a
3886   // floating-to-integral conversion if the integral conversion
3887   // is between types of the same size.
3888   // For example:
3889   // void f(float);
3890   // void f(int);
3891   // int main {
3892   //    long a;
3893   //    f(a);
3894   // }
3895   // Here, MSVC will call f(int) instead of generating a compile error
3896   // as clang will do in standard mode.
3897   if (S.getLangOpts().MSVCCompat && SCS1.Second == ICK_Integral_Conversion &&
3898       SCS2.Second == ICK_Floating_Integral &&
3899       S.Context.getTypeSize(SCS1.getFromType()) ==
3900           S.Context.getTypeSize(SCS1.getToType(2)))
3901     return ImplicitConversionSequence::Better;
3902
3903   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3904 }
3905
3906 /// CompareQualificationConversions - Compares two standard conversion
3907 /// sequences to determine whether they can be ranked based on their
3908 /// qualification conversions (C++ 13.3.3.2p3 bullet 3).
3909 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3910 CompareQualificationConversions(Sema &S,
3911                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
3912                                 const StandardConversionSequence& SCS2) {
3913   // C++ 13.3.3.2p3:
3914   //  -- S1 and S2 differ only in their qualification conversion and
3915   //     yield similar types T1 and T2 (C++ 4.4), respectively, and the
3916   //     cv-qualification signature of type T1 is a proper subset of
3917   //     the cv-qualification signature of type T2, and S1 is not the
3918   //     deprecated string literal array-to-pointer conversion (4.2).
3919   if (SCS1.First != SCS2.First || SCS1.Second != SCS2.Second ||
3920       SCS1.Third != SCS2.Third || SCS1.Third != ICK_Qualification)
3921     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3922
3923   // FIXME: the example in the standard doesn't use a qualification
3924   // conversion (!)
3925   QualType T1 = SCS1.getToType(2);
3926   QualType T2 = SCS2.getToType(2);
3927   T1 = S.Context.getCanonicalType(T1);
3928   T2 = S.Context.getCanonicalType(T2);
3929   Qualifiers T1Quals, T2Quals;
3930   QualType UnqualT1 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T1, T1Quals);
3931   QualType UnqualT2 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T2, T2Quals);
3932
3933   // If the types are the same, we won't learn anything by unwrapped
3934   // them.
3935   if (UnqualT1 == UnqualT2)
3936     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3937
3938   // If the type is an array type, promote the element qualifiers to the type
3939   // for comparison.
3940   if (isa<ArrayType>(T1) && T1Quals)
3941     T1 = S.Context.getQualifiedType(UnqualT1, T1Quals);
3942   if (isa<ArrayType>(T2) && T2Quals)
3943     T2 = S.Context.getQualifiedType(UnqualT2, T2Quals);
3944
3945   ImplicitConversionSequence::CompareKind Result
3946     = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3947
3948   // Objective-C++ ARC:
3949   //   Prefer qualification conversions not involving a change in lifetime
3950   //   to qualification conversions that do not change lifetime.
3951   if (SCS1.QualificationIncludesObjCLifetime !=
3952                                       SCS2.QualificationIncludesObjCLifetime) {
3953     Result = SCS1.QualificationIncludesObjCLifetime
3954                ? ImplicitConversionSequence::Worse
3955                : ImplicitConversionSequence::Better;
3956   }
3957
3958   while (S.Context.UnwrapSimilarTypes(T1, T2)) {
3959     // Within each iteration of the loop, we check the qualifiers to
3960     // determine if this still looks like a qualification
3961     // conversion. Then, if all is well, we unwrap one more level of
3962     // pointers or pointers-to-members and do it all again
3963     // until there are no more pointers or pointers-to-members left
3964     // to unwrap. This essentially mimics what
3965     // IsQualificationConversion does, but here we're checking for a
3966     // strict subset of qualifiers.
3967     if (T1.getCVRQualifiers() == T2.getCVRQualifiers())
3968       // The qualifiers are the same, so this doesn't tell us anything
3969       // about how the sequences rank.
3970       ;
3971     else if (T2.isMoreQualifiedThan(T1)) {
3972       // T1 has fewer qualifiers, so it could be the better sequence.
3973       if (Result == ImplicitConversionSequence::Worse)
3974         // Neither has qualifiers that are a subset of the other's
3975         // qualifiers.
3976         return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3977
3978       Result = ImplicitConversionSequence::Better;
3979     } else if (T1.isMoreQualifiedThan(T2)) {
3980       // T2 has fewer qualifiers, so it could be the better sequence.
3981       if (Result == ImplicitConversionSequence::Better)
3982         // Neither has qualifiers that are a subset of the other's
3983         // qualifiers.
3984         return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3985
3986       Result = ImplicitConversionSequence::Worse;
3987     } else {
3988       // Qualifiers are disjoint.
3989       return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3990     }
3991
3992     // If the types after this point are equivalent, we're done.
3993     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(T1, T2))
3994       break;
3995   }
3996
3997   // Check that the winning standard conversion sequence isn't using
3998   // the deprecated string literal array to pointer conversion.
3999   switch (Result) {
4000   case ImplicitConversionSequence::Better:
4001     if (SCS1.DeprecatedStringLiteralToCharPtr)
4002       Result = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4003     break;
4004
4005   case ImplicitConversionSequence::Indistinguishable:
4006     break;
4007
4008   case ImplicitConversionSequence::Worse:
4009     if (SCS2.DeprecatedStringLiteralToCharPtr)
4010       Result = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4011     break;
4012   }
4013
4014   return Result;
4015 }
4016
4017 /// CompareDerivedToBaseConversions - Compares two standard conversion
4018 /// sequences to determine whether they can be ranked based on their
4019 /// various kinds of derived-to-base conversions (C++
4020 /// [over.ics.rank]p4b3).  As part of these checks, we also look at
4021 /// conversions between Objective-C interface types.
4022 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
4023 CompareDerivedToBaseConversions(Sema &S, SourceLocation Loc,
4024                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
4025                                 const StandardConversionSequence& SCS2) {
4026   QualType FromType1 = SCS1.getFromType();
4027   QualType ToType1 = SCS1.getToType(1);
4028   QualType FromType2 = SCS2.getFromType();
4029   QualType ToType2 = SCS2.getToType(1);
4030
4031   // Adjust the types we're converting from via the array-to-pointer
4032   // conversion, if we need to.
4033   if (SCS1.First == ICK_Array_To_Pointer)
4034     FromType1 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType1);
4035   if (SCS2.First == ICK_Array_To_Pointer)
4036     FromType2 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType2);
4037
4038   // Canonicalize all of the types.
4039   FromType1 = S.Context.getCanonicalType(FromType1);
4040   ToType1 = S.Context.getCanonicalType(ToType1);
4041   FromType2 = S.Context.getCanonicalType(FromType2);
4042   ToType2 = S.Context.getCanonicalType(ToType2);
4043
4044   // C++ [over.ics.rank]p4b3:
4045   //
4046   //   If class B is derived directly or indirectly from class A and
4047   //   class C is derived directly or indirectly from B,
4048   //
4049   // Compare based on pointer conversions.
4050   if (SCS1.Second == ICK_Pointer_Conversion &&
4051       SCS2.Second == ICK_Pointer_Conversion &&
4052       /*FIXME: Remove if Objective-C id conversions get their own rank*/
4053       FromType1->isPointerType() && FromType2->isPointerType() &&
4054       ToType1->isPointerType() && ToType2->isPointerType()) {
4055     QualType FromPointee1
4056       = FromType1->getAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4057     QualType ToPointee1
4058       = ToType1->getAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4059     QualType FromPointee2
4060       = FromType2->getAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4061     QualType ToPointee2
4062       = ToType2->getAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4063
4064     //   -- conversion of C* to B* is better than conversion of C* to A*,
4065     if (FromPointee1 == FromPointee2 && ToPointee1 != ToPointee2) {
4066       if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee1, ToPointee2))
4067         return ImplicitConversionSequence::Better;
4068       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee2, ToPointee1))
4069         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4070     }
4071
4072     //   -- conversion of B* to A* is better than conversion of C* to A*,
4073     if (FromPointee1 != FromPointee2 && ToPointee1 == ToPointee2) {
4074       if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee2, FromPointee1))
4075         return ImplicitConversionSequence::Better;
4076       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee1, FromPointee2))
4077         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4078     }
4079   } else if (SCS1.Second == ICK_Pointer_Conversion &&
4080              SCS2.Second == ICK_Pointer_Conversion) {
4081     const ObjCObjectPointerType *FromPtr1
4082       = FromType1->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4083     const ObjCObjectPointerType *FromPtr2
4084       = FromType2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4085     const ObjCObjectPointerType *ToPtr1
4086       = ToType1->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4087     const ObjCObjectPointerType *ToPtr2
4088       = ToType2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4089
4090     if (FromPtr1 && FromPtr2 && ToPtr1 && ToPtr2) {
4091       // Apply the same conversion ranking rules for Objective-C pointer types
4092       // that we do for C++ pointers to class types. However, we employ the
4093       // Objective-C pseudo-subtyping relationship used for assignment of
4094       // Objective-C pointer types.
4095       bool FromAssignLeft
4096         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromPtr1, FromPtr2);
4097       bool FromAssignRight
4098         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromPtr2, FromPtr1);
4099       bool ToAssignLeft
4100         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(ToPtr1, ToPtr2);
4101       bool ToAssignRight
4102         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(ToPtr2, ToPtr1);
4103
4104       // A conversion to an a non-id object pointer type or qualified 'id'
4105       // type is better than a conversion to 'id'.
4106       if (ToPtr1->isObjCIdType() &&
4107           (ToPtr2->isObjCQualifiedIdType() || ToPtr2->getInterfaceDecl()))
4108         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4109       if (ToPtr2->isObjCIdType() &&
4110           (ToPtr1->isObjCQualifiedIdType() || ToPtr1->getInterfaceDecl()))
4111         return ImplicitConversionSequence::Better;
4112
4113       // A conversion to a non-id object pointer type is better than a
4114       // conversion to a qualified 'id' type
4115       if (ToPtr1->isObjCQualifiedIdType() && ToPtr2->getInterfaceDecl())
4116         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4117       if (ToPtr2->isObjCQualifiedIdType() && ToPtr1->getInterfaceDecl())
4118         return ImplicitConversionSequence::Better;
4119
4120       // A conversion to an a non-Class object pointer type or qualified 'Class'
4121       // type is better than a conversion to 'Class'.
4122       if (ToPtr1->isObjCClassType() &&
4123           (ToPtr2->isObjCQualifiedClassType() || ToPtr2->getInterfaceDecl()))
4124         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4125       if (ToPtr2->isObjCClassType() &&
4126           (ToPtr1->isObjCQualifiedClassType() || ToPtr1->getInterfaceDecl()))
4127         return ImplicitConversionSequence::Better;
4128
4129       // A conversion to a non-Class object pointer type is better than a
4130       // conversion to a qualified 'Class' type.
4131       if (ToPtr1->isObjCQualifiedClassType() && ToPtr2->getInterfaceDecl())
4132         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4133       if (ToPtr2->isObjCQualifiedClassType() && ToPtr1->getInterfaceDecl())
4134         return ImplicitConversionSequence::Better;
4135
4136       //   -- "conversion of C* to B* is better than conversion of C* to A*,"
4137       if (S.Context.hasSameType(FromType1, FromType2) &&
4138           !FromPtr1->isObjCIdType() && !FromPtr1->isObjCClassType() &&
4139           (ToAssignLeft != ToAssignRight)) {
4140         if (FromPtr1->isSpecialized()) {
4141           // "conversion of B<A> * to B * is better than conversion of B * to
4142           // C *.
4143           bool IsFirstSame =
4144               FromPtr1->getInterfaceDecl() == ToPtr1->getInterfaceDecl();
4145           bool IsSecondSame =
4146               FromPtr1->getInterfaceDecl() == ToPtr2->getInterfaceDecl();
4147           if (IsFirstSame) {
4148             if (!IsSecondSame)
4149               return ImplicitConversionSequence::Better;
4150           } else if (IsSecondSame)
4151             return ImplicitConversionSequence::Worse;
4152         }
4153         return ToAssignLeft? ImplicitConversionSequence::Worse
4154                            : ImplicitConversionSequence::Better;
4155       }
4156
4157       //   -- "conversion of B* to A* is better than conversion of C* to A*,"
4158       if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType1, ToType2) &&
4159           (FromAssignLeft != FromAssignRight))
4160         return FromAssignLeft? ImplicitConversionSequence::Better
4161         : ImplicitConversionSequence::Worse;
4162     }
4163   }
4164
4165   // Ranking of member-pointer types.
4166   if (SCS1.Second == ICK_Pointer_Member && SCS2.Second == ICK_Pointer_Member &&
4167       FromType1->isMemberPointerType() && FromType2->isMemberPointerType() &&
4168       ToType1->isMemberPointerType() && ToType2->isMemberPointerType()) {
4169     const MemberPointerType * FromMemPointer1 =
4170                                         FromType1->getAs<MemberPointerType>();
4171     const MemberPointerType * ToMemPointer1 =
4172                                           ToType1->getAs<MemberPointerType>();
4173     const MemberPointerType * FromMemPointer2 =
4174                                           FromType2->getAs<MemberPointerType>();
4175     const MemberPointerType * ToMemPointer2 =
4176                                           ToType2->getAs<MemberPointerType>();
4177     const Type *FromPointeeType1 = FromMemPointer1->getClass();
4178     const Type *ToPointeeType1 = ToMemPointer1->getClass();
4179     const Type *FromPointeeType2 = FromMemPointer2->getClass();
4180     const Type *ToPointeeType2 = ToMemPointer2->getClass();
4181     QualType FromPointee1 = QualType(FromPointeeType1, 0).getUnqualifiedType();
4182     QualType ToPointee1 = QualType(ToPointeeType1, 0).getUnqualifiedType();
4183     QualType FromPointee2 = QualType(FromPointeeType2, 0).getUnqualifiedType();
4184     QualType ToPointee2 = QualType(ToPointeeType2, 0).getUnqualifiedType();
4185     // conversion of A::* to B::* is better than conversion of A::* to C::*,
4186     if (FromPointee1 == FromPointee2 && ToPointee1 != ToPointee2) {
4187       if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee1, ToPointee2))
4188         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4189       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee2, ToPointee1))
4190         return ImplicitConversionSequence::Better;
4191     }
4192     // conversion of B::* to C::* is better than conversion of A::* to C::*
4193     if (ToPointee1 == ToPointee2 && FromPointee1 != FromPointee2) {
4194       if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee1, FromPointee2))
4195         return ImplicitConversionSequence::Better;
4196       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee2, FromPointee1))
4197         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4198     }
4199   }
4200
4201   if (SCS1.Second == ICK_Derived_To_Base) {
4202     //   -- conversion of C to B is better than conversion of C to A,
4203     //   -- binding of an expression of type C to a reference of type
4204     //      B& is better than binding an expression of type C to a
4205     //      reference of type A&,
4206     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType1, FromType2) &&
4207         !S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType1, ToType2)) {
4208       if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToType1, ToType2))
4209         return ImplicitConversionSequence::Better;
4210       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToType2, ToType1))
4211         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4212     }
4213
4214     //   -- conversion of B to A is better than conversion of C to A.
4215     //   -- binding of an expression of type B to a reference of type
4216     //      A& is better than binding an expression of type C to a
4217     //      reference of type A&,
4218     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType1, FromType2) &&
4219         S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType1, ToType2)) {
4220       if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromType2, FromType1))
4221         return ImplicitConversionSequence::Better;
4222       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromType1, FromType2))
4223         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4224     }
4225   }
4226
4227   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4228 }
4229
4230 /// Determine whether the given type is valid, e.g., it is not an invalid
4231 /// C++ class.
4232 static bool isTypeValid(QualType T) {
4233   if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl())
4234     return !Record->isInvalidDecl();
4235
4236   return true;
4237 }
4238
4239 /// CompareReferenceRelationship - Compare the two types T1 and T2 to
4240 /// determine whether they are reference-related,
4241 /// reference-compatible, reference-compatible with added
4242 /// qualification, or incompatible, for use in C++ initialization by
4243 /// reference (C++ [dcl.ref.init]p4). Neither type can be a reference
4244 /// type, and the first type (T1) is the pointee type of the reference
4245 /// type being initialized.
4246 Sema::ReferenceCompareResult
4247 Sema::CompareReferenceRelationship(SourceLocation Loc,
4248                                    QualType OrigT1, QualType OrigT2,
4249                                    bool &DerivedToBase,
4250                                    bool &ObjCConversion,
4251                                    bool &ObjCLifetimeConversion) {
4252   assert(!OrigT1->isReferenceType() &&
4253     "T1 must be the pointee type of the reference type");
4254   assert(!OrigT2->isReferenceType() && "T2 cannot be a reference type");
4255
4256   QualType T1 = Context.getCanonicalType(OrigT1);
4257   QualType T2 = Context.getCanonicalType(OrigT2);
4258   Qualifiers T1Quals, T2Quals;
4259   QualType UnqualT1 = Context.getUnqualifiedArrayType(T1, T1Quals);
4260   QualType UnqualT2 = Context.getUnqualifiedArrayType(T2, T2Quals);
4261
4262   // C++ [dcl.init.ref]p4:
4263   //   Given types "cv1 T1" and "cv2 T2," "cv1 T1" is
4264   //   reference-related to "cv2 T2" if T1 is the same type as T2, or
4265   //   T1 is a base class of T2.
4266   DerivedToBase = false;
4267   ObjCConversion = false;
4268   ObjCLifetimeConversion = false;
4269   QualType ConvertedT2;
4270   if (UnqualT1 == UnqualT2) {
4271     // Nothing to do.
4272   } else if (isCompleteType(Loc, OrigT2) &&
4273              isTypeValid(UnqualT1) && isTypeValid(UnqualT2) &&
4274              IsDerivedFrom(Loc, UnqualT2, UnqualT1))
4275     DerivedToBase = true;
4276   else if (UnqualT1->isObjCObjectOrInterfaceType() &&
4277            UnqualT2->isObjCObjectOrInterfaceType() &&
4278            Context.canBindObjCObjectType(UnqualT1, UnqualT2))
4279     ObjCConversion = true;
4280   else if (UnqualT2->isFunctionType() &&
4281            IsFunctionConversion(UnqualT2, UnqualT1, ConvertedT2))
4282     // C++1z [dcl.init.ref]p4:
4283     //   cv1 T1" is reference-compatible with "cv2 T2" if [...] T2 is "noexcept
4284     //   function" and T1 is "function"
4285     //
4286     // We extend this to also apply to 'noreturn', so allow any function
4287     // conversion between function types.
4288     return Ref_Compatible;
4289   else
4290     return Ref_Incompatible;
4291
4292   // At this point, we know that T1 and T2 are reference-related (at
4293   // least).
4294
4295   // If the type is an array type, promote the element qualifiers to the type
4296   // for comparison.
4297   if (isa<ArrayType>(T1) && T1Quals)
4298     T1 = Context.getQualifiedType(UnqualT1, T1Quals);
4299   if (isa<ArrayType>(T2) && T2Quals)
4300     T2 = Context.getQualifiedType(UnqualT2, T2Quals);
4301
4302   // C++ [dcl.init.ref]p4:
4303   //   "cv1 T1" is reference-compatible with "cv2 T2" if T1 is
4304   //   reference-related to T2 and cv1 is the same cv-qualification
4305   //   as, or greater cv-qualification than, cv2. For purposes of
4306   //   overload resolution, cases for which cv1 is greater
4307   //   cv-qualification than cv2 are identified as
4308   //   reference-compatible with added qualification (see 13.3.3.2).
4309   //
4310   // Note that we also require equivalence of Objective-C GC and address-space
4311   // qualifiers when performing these computations, so that e.g., an int in
4312   // address space 1 is not reference-compatible with an int in address
4313   // space 2.
4314   if (T1Quals.getObjCLifetime() != T2Quals.getObjCLifetime() &&
4315       T1Quals.compatiblyIncludesObjCLifetime(T2Quals)) {
4316     if (isNonTrivialObjCLifetimeConversion(T2Quals, T1Quals))
4317       ObjCLifetimeConversion = true;
4318
4319     T1Quals.removeObjCLifetime();
4320     T2Quals.removeObjCLifetime();
4321   }
4322
4323   // MS compiler ignores __unaligned qualifier for references; do the same.
4324   T1Quals.removeUnaligned();
4325   T2Quals.removeUnaligned();
4326
4327   if (T1Quals.compatiblyIncludes(T2Quals))
4328     return Ref_Compatible;
4329   else
4330     return Ref_Related;
4331 }
4332
4333 /// Look for a user-defined conversion to a value reference-compatible
4334 ///        with DeclType. Return true if something definite is found.
4335 static bool
4336 FindConversionForRefInit(Sema &S, ImplicitConversionSequence &ICS,
4337                          QualType DeclType, SourceLocation DeclLoc,
4338                          Expr *Init, QualType T2, bool AllowRvalues,
4339                          bool AllowExplicit) {
4340   assert(T2->isRecordType() && "Can only find conversions of record types.");
4341   CXXRecordDecl *T2RecordDecl
4342     = dyn_cast<CXXRecordDecl>(T2->getAs<RecordType>()->getDecl());
4343
4344   OverloadCandidateSet CandidateSet(
4345       DeclLoc, OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
4346   const auto &Conversions = T2RecordDecl->getVisibleConversionFunctions();
4347   for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
4348     NamedDecl *D = *I;
4349     CXXRecordDecl *ActingDC = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
4350     if (isa<UsingShadowDecl>(D))
4351       D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
4352
4353     FunctionTemplateDecl *ConvTemplate
4354       = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
4355     CXXConversionDecl *Conv;
4356     if (ConvTemplate)
4357       Conv = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
4358     else
4359       Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
4360
4361     // If this is an explicit conversion, and we're not allowed to consider
4362     // explicit conversions, skip it.
4363     if (!AllowExplicit && Conv->isExplicit())
4364       continue;
4365
4366     if (AllowRvalues) {
4367       bool DerivedToBase = false;
4368       bool ObjCConversion = false;
4369       bool ObjCLifetimeConversion = false;
4370
4371       // If we are initializing an rvalue reference, don't permit conversion
4372       // functions that return lvalues.
4373       if (!ConvTemplate && DeclType->isRValueReferenceType()) {
4374         const ReferenceType *RefType
4375           = Conv->getConversionType()->getAs<LValueReferenceType>();
4376         if (RefType && !RefType->getPointeeType()->isFunctionType())
4377           continue;
4378       }
4379
4380       if (!ConvTemplate &&
4381           S.CompareReferenceRelationship(
4382             DeclLoc,
4383             Conv->getConversionType().getNonReferenceType()
4384               .getUnqualifiedType(),
4385             DeclType.getNonReferenceType().getUnqualifiedType(),
4386             DerivedToBase, ObjCConversion, ObjCLifetimeConversion) ==
4387           Sema::Ref_Incompatible)
4388         continue;
4389     } else {
4390       // If the conversion function doesn't return a reference type,
4391       // it can't be considered for this conversion. An rvalue reference
4392       // is only acceptable if its referencee is a function type.
4393
4394       const ReferenceType *RefType =
4395         Conv->getConversionType()->getAs<ReferenceType>();
4396       if (!RefType ||
4397           (!RefType->isLValueReferenceType() &&
4398            !RefType->getPointeeType()->isFunctionType()))
4399         continue;
4400     }
4401
4402     if (ConvTemplate)
4403       S.AddTemplateConversionCandidate(ConvTemplate, I.getPair(), ActingDC,
4404                                        Init, DeclType, CandidateSet,
4405                                        /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
4406     else
4407       S.AddConversionCandidate(Conv, I.getPair(), ActingDC, Init,
4408                                DeclType, CandidateSet,
4409                                /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
4410   }
4411
4412   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
4413
4414   OverloadCandidateSet::iterator Best;
4415   switch (CandidateSet.BestViableFunction(S, DeclLoc, Best)) {
4416   case OR_Success:
4417     // C++ [over.ics.ref]p1:
4418     //
4419     //   [...] If the parameter binds directly to the result of
4420     //   applying a conversion function to the argument
4421     //   expression, the implicit conversion sequence is a
4422     //   user-defined conversion sequence (13.3.3.1.2), with the
4423     //   second standard conversion sequence either an identity
4424     //   conversion or, if the conversion function returns an
4425     //   entity of a type that is a derived class of the parameter
4426     //   type, a derived-to-base Conversion.
4427     if (!Best->FinalConversion.DirectBinding)
4428       return false;
4429
4430     ICS.setUserDefined();
4431     ICS.UserDefined.Before = Best->Conversions[0].Standard;
4432     ICS.UserDefined.After = Best->FinalConversion;
4433     ICS.UserDefined.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
4434     ICS.UserDefined.ConversionFunction = Best->Function;
4435     ICS.UserDefined.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
4436     ICS.UserDefined.EllipsisConversion = false;
4437     assert(ICS.UserDefined.After.ReferenceBinding &&
4438            ICS.UserDefined.After.DirectBinding &&
4439            "Expected a direct reference binding!");
4440     return true;
4441
4442   case OR_Ambiguous:
4443     ICS.setAmbiguous();
4444     for (OverloadCandidateSet::iterator Cand = CandidateSet.begin();
4445          Cand != CandidateSet.end(); ++Cand)
4446       if (Cand->Viable)
4447         ICS.Ambiguous.addConversion(Cand->FoundDecl, Cand->Function);
4448     return true;
4449
4450   case OR_No_Viable_Function:
4451   case OR_Deleted:
4452     // There was no suitable conversion, or we found a deleted
4453     // conversion; continue with other checks.
4454     return false;
4455   }
4456
4457   llvm_unreachable("Invalid OverloadResult!");
4458 }
4459
4460 /// Compute an implicit conversion sequence for reference
4461 /// initialization.
4462 static ImplicitConversionSequence
4463 TryReferenceInit(Sema &S, Expr *Init, QualType DeclType,
4464                  SourceLocation DeclLoc,
4465                  bool SuppressUserConversions,
4466                  bool AllowExplicit) {
4467   assert(DeclType->isReferenceType() && "Reference init needs a reference");
4468
4469   // Most paths end in a failed conversion.
4470   ImplicitConversionSequence ICS;
4471   ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, Init, DeclType);
4472
4473   QualType T1 = DeclType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType();
4474   QualType T2 = Init->getType();
4475
4476   // If the initializer is the address of an overloaded function, try
4477   // to resolve the overloaded function. If all goes well, T2 is the
4478   // type of the resulting function.
4479   if (S.Context.getCanonicalType(T2) == S.Context.OverloadTy) {
4480     DeclAccessPair Found;
4481     if (FunctionDecl *Fn = S.ResolveAddressOfOverloadedFunction(Init, DeclType,
4482                                                                 false, Found))
4483       T2 = Fn->getType();
4484   }
4485
4486   // Compute some basic properties of the types and the initializer.
4487   bool isRValRef = DeclType->isRValueReferenceType();
4488   bool DerivedToBase = false;
4489   bool ObjCConversion = false;
4490   bool ObjCLifetimeConversion = false;
4491   Expr::Classification InitCategory = Init->Classify(S.Context);
4492   Sema::ReferenceCompareResult RefRelationship
4493     = S.CompareReferenceRelationship(DeclLoc, T1, T2, DerivedToBase,
4494                                      ObjCConversion, ObjCLifetimeConversion);
4495
4496
4497   // C++0x [dcl.init.ref]p5:
4498   //   A reference to type "cv1 T1" is initialized by an expression
4499   //   of type "cv2 T2" as follows:
4500
4501   //     -- If reference is an lvalue reference and the initializer expression
4502   if (!isRValRef) {
4503     //     -- is an lvalue (but is not a bit-field), and "cv1 T1" is
4504     //        reference-compatible with "cv2 T2," or
4505     //
4506     // Per C++ [over.ics.ref]p4, we don't check the bit-field property here.
4507     if (InitCategory.isLValue() && RefRelationship == Sema::Ref_Compatible) {
4508       // C++ [over.ics.ref]p1:
4509       //   When a parameter of reference type binds directly (8.5.3)
4510       //   to an argument expression, the implicit conversion sequence
4511       //   is the identity conversion, unless the argument expression
4512       //   has a type that is a derived class of the parameter type,
4513       //   in which case the implicit conversion sequence is a
4514       //   derived-to-base Conversion (13.3.3.1).
4515       ICS.setStandard();
4516       ICS.Standard.First = ICK_Identity;
4517       ICS.Standard.Second = DerivedToBase? ICK_Derived_To_Base
4518                          : ObjCConversion? ICK_Compatible_Conversion
4519                          : ICK_Identity;
4520       ICS.Standard.Third = ICK_Identity;
4521       ICS.Standard.FromTypePtr = T2.getAsOpaquePtr();
4522       ICS.Standard.setToType(0, T2);
4523       ICS.Standard.setToType(1, T1);
4524       ICS.Standard.setToType(2, T1);
4525       ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
4526       ICS.Standard.DirectBinding = true;
4527       ICS.Standard.IsLvalueReference = !isRValRef;
4528       ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = T2->isFunctionType();
4529       ICS.Standard.BindsToRvalue = false;
4530       ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4531       ICS.Standard.ObjCLifetimeConversionBinding = ObjCLifetimeConversion;
4532       ICS.Standard.CopyConstructor = nullptr;
4533       ICS.Standard.DeprecatedStringLiteralToCharPtr = false;
4534
4535       // Nothing more to do: the inaccessibility/ambiguity check for
4536       // derived-to-base conversions is suppressed when we're
4537       // computing the implicit conversion sequence (C++
4538       // [over.best.ics]p2).
4539       return ICS;
4540     }
4541
4542     //       -- has a class type (i.e., T2 is a class type), where T1 is
4543     //          not reference-related to T2, and can be implicitly
4544     //          converted to an lvalue of type "cv3 T3," where "cv1 T1"
4545     //          is reference-compatible with "cv3 T3" 92) (this
4546     //          conversion is selected by enumerating the applicable
4547     //          conversion functions (13.3.1.6) and choosing the best
4548     //          one through overload resolution (13.3)),
4549     if (!SuppressUserConversions && T2->isRecordType() &&
4550         S.isCompleteType(DeclLoc, T2) &&
4551         RefRelationship == Sema::Ref_Incompatible) {
4552       if (FindConversionForRefInit(S, ICS, DeclType, DeclLoc,
4553                                    Init, T2, /*AllowRvalues=*/false,
4554                                    AllowExplicit))
4555         return ICS;
4556     }
4557   }
4558
4559   //     -- Otherwise, the reference shall be an lvalue reference to a
4560   //        non-volatile const type (i.e., cv1 shall be const), or the reference
4561   //        shall be an rvalue reference.
4562   if (!isRValRef && (!T1.isConstQualified() || T1.isVolatileQualified()))
4563     return ICS;
4564
4565   //       -- If the initializer expression
4566   //
4567   //            -- is an xvalue, class prvalue, array prvalue or function
4568   //               lvalue and "cv1 T1" is reference-compatible with "cv2 T2", or
4569   if (RefRelationship == Sema::Ref_Compatible &&
4570       (InitCategory.isXValue() ||
4571        (InitCategory.isPRValue() && (T2->isRecordType() || T2->isArrayType())) ||
4572        (InitCategory.isLValue() && T2->isFunctionType()))) {
4573     ICS.setStandard();
4574     ICS.Standard.First = ICK_Identity;
4575     ICS.Standard.Second = DerivedToBase? ICK_Derived_To_Base
4576                       : ObjCConversion? ICK_Compatible_Conversion
4577                       : ICK_Identity;
4578     ICS.Standard.Third = ICK_Identity;
4579     ICS.Standard.FromTypePtr = T2.getAsOpaquePtr();
4580     ICS.Standard.setToType(0, T2);
4581     ICS.Standard.setToType(1, T1);
4582     ICS.Standard.setToType(2, T1);
4583     ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
4584     // In C++0x, this is always a direct binding. In C++98/03, it's a direct
4585     // binding unless we're binding to a class prvalue.
4586     // Note: Although xvalues wouldn't normally show up in C++98/03 code, we
4587     // allow the use of rvalue references in C++98/03 for the benefit of
4588     // standard library implementors; therefore, we need the xvalue check here.
4589     ICS.Standard.DirectBinding =
4590       S.getLangOpts().CPlusPlus11 ||
4591       !(InitCategory.isPRValue() || T2->isRecordType());
4592     ICS.Standard.IsLvalueReference = !isRValRef;
4593     ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = T2->isFunctionType();
4594     ICS.Standard.BindsToRvalue = InitCategory.isRValue();
4595     ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4596     ICS.Standard.ObjCLifetimeConversionBinding = ObjCLifetimeConversion;
4597     ICS.Standard.CopyConstructor = nullptr;
4598     ICS.Standard.DeprecatedStringLiteralToCharPtr = false;
4599     return ICS;
4600   }
4601
4602   //            -- has a class type (i.e., T2 is a class type), where T1 is not
4603   //               reference-related to T2, and can be implicitly converted to
4604   //               an xvalue, class prvalue, or function lvalue of type
4605   //               "cv3 T3", where "cv1 T1" is reference-compatible with
4606   //               "cv3 T3",
4607   //
4608   //          then the reference is bound to the value of the initializer
4609   //          expression in the first case and to the result of the conversion
4610   //          in the second case (or, in either case, to an appropriate base
4611   //          class subobject).
4612   if (!SuppressUserConversions && RefRelationship == Sema::Ref_Incompatible &&
4613       T2->isRecordType() && S.isCompleteType(DeclLoc, T2) &&
4614       FindConversionForRefInit(S, ICS, DeclType, DeclLoc,
4615                                Init, T2, /*AllowRvalues=*/true,
4616                                AllowExplicit)) {
4617     // In the second case, if the reference is an rvalue reference
4618     // and the second standard conversion sequence of the
4619     // user-defined conversion sequence includes an lvalue-to-rvalue
4620     // conversion, the program is ill-formed.
4621     if (ICS.isUserDefined() && isRValRef &&
4622         ICS.UserDefined.After.First == ICK_Lvalue_To_Rvalue)
4623       ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, Init, DeclType);
4624
4625     return ICS;
4626   }
4627
4628   // A temporary of function type cannot be created; don't even try.
4629   if (T1->isFunctionType())
4630     return ICS;
4631
4632   //       -- Otherwise, a temporary of type "cv1 T1" is created and
4633   //          initialized from the initializer expression using the
4634   //          rules for a non-reference copy initialization (8.5). The
4635   //          reference is then bound to the temporary. If T1 is
4636   //          reference-related to T2, cv1 must be the same
4637   //          cv-qualification as, or greater cv-qualification than,
4638   //          cv2; otherwise, the program is ill-formed.
4639   if (RefRelationship == Sema::Ref_Related) {
4640     // If cv1 == cv2 or cv1 is a greater cv-qualified than cv2, then
4641     // we would be reference-compatible or reference-compatible with
4642     // added qualification. But that wasn't the case, so the reference
4643     // initialization fails.
4644     //
4645     // Note that we only want to check address spaces and cvr-qualifiers here.
4646     // ObjC GC, lifetime and unaligned qualifiers aren't important.
4647     Qualifiers T1Quals = T1.getQualifiers();
4648     Qualifiers T2Quals = T2.getQualifiers();
4649     T1Quals.removeObjCGCAttr();
4650     T1Quals.removeObjCLifetime();
4651     T2Quals.removeObjCGCAttr();
4652     T2Quals.removeObjCLifetime();
4653     // MS compiler ignores __unaligned qualifier for references; do the same.
4654     T1Quals.removeUnaligned();
4655     T2Quals.removeUnaligned();
4656     if (!T1Quals.compatiblyIncludes(T2Quals))
4657       return ICS;
4658   }
4659
4660   // If at least one of the types is a class type, the types are not
4661   // related, and we aren't allowed any user conversions, the
4662   // reference binding fails. This case is important for breaking
4663   // recursion, since TryImplicitConversion below will attempt to
4664   // create a temporary through the use of a copy constructor.
4665   if (SuppressUserConversions && RefRelationship == Sema::Ref_Incompatible &&
4666       (T1->isRecordType() || T2->isRecordType()))
4667     return ICS;
4668
4669   // If T1 is reference-related to T2 and the reference is an rvalue
4670   // reference, the initializer expression shall not be an lvalue.
4671   if (RefRelationship >= Sema::Ref_Related &&
4672       isRValRef && Init->Classify(S.Context).isLValue())
4673     return ICS;
4674
4675   // C++ [over.ics.ref]p2:
4676   //   When a parameter of reference type is not bound directly to
4677   //   an argument expression, the conversion sequence is the one
4678   //   required to convert the argument expression to the
4679   //   underlying type of the reference according to
4680   //   13.3.3.1. Conceptually, this conversion sequence corresponds
4681   //   to copy-initializing a temporary of the underlying type with
4682   //   the argument expression. Any difference in top-level
4683   //   cv-qualification is subsumed by the initialization itself
4684   //   and does not constitute a conversion.
4685   ICS = TryImplicitConversion(S, Init, T1, SuppressUserConversions,
4686                               /*AllowExplicit=*/false,
4687                               /*InOverloadResolution=*/false,
4688                               /*CStyle=*/false,
4689                               /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
4690                               /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
4691
4692   // Of course, that's still a reference binding.
4693   if (ICS.isStandard()) {
4694     ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
4695     ICS.Standard.IsLvalueReference = !isRValRef;
4696     ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = false;
4697     ICS.Standard.BindsToRvalue = true;
4698     ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4699     ICS.Standard.ObjCLifetimeConversionBinding = false;
4700   } else if (ICS.isUserDefined()) {
4701     const ReferenceType *LValRefType =
4702         ICS.UserDefined.ConversionFunction->getReturnType()
4703             ->getAs<LValueReferenceType>();
4704
4705     // C++ [over.ics.ref]p3:
4706     //   Except for an implicit object parameter, for which see 13.3.1, a
4707     //   standard conversion sequence cannot be formed if it requires [...]
4708     //   binding an rvalue reference to an lvalue other than a function
4709     //   lvalue.
4710     // Note that the function case is not possible here.
4711     if (DeclType->isRValueReferenceType() && LValRefType) {
4712       // FIXME: This is the wrong BadConversionSequence. The problem is binding
4713       // an rvalue reference to a (non-function) lvalue, not binding an lvalue
4714       // reference to an rvalue!
4715       ICS.setBad(BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue, Init, DeclType);
4716       return ICS;
4717     }
4718
4719     ICS.UserDefined.After.ReferenceBinding = true;
4720     ICS.UserDefined.After.IsLvalueReference = !isRValRef;
4721     ICS.UserDefined.After.BindsToFunctionLvalue = false;
4722     ICS.UserDefined.After.BindsToRvalue = !LValRefType;
4723     ICS.UserDefined.After.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4724     ICS.UserDefined.After.ObjCLifetimeConversionBinding = false;
4725   }
4726
4727   return ICS;
4728 }
4729
4730 static ImplicitConversionSequence
4731 TryCopyInitialization(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
4732                       bool SuppressUserConversions,
4733                       bool InOverloadResolution,
4734                       bool AllowObjCWritebackConversion,
4735                       bool AllowExplicit = false);
4736
4737 /// TryListConversion - Try to copy-initialize a value of type ToType from the
4738 /// initializer list From.
4739 static ImplicitConversionSequence
4740 TryListConversion(Sema &S, InitListExpr *From, QualType ToType,
4741                   bool SuppressUserConversions,
4742                   bool InOverloadResolution,
4743                   bool AllowObjCWritebackConversion) {
4744   // C++11 [over.ics.list]p1:
4745   //   When an argument is an initializer list, it is not an expression and
4746   //   special rules apply for converting it to a parameter type.
4747
4748   ImplicitConversionSequence Result;
4749   Result.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
4750
4751   // We need a complete type for what follows. Incomplete types can never be
4752   // initialized from init lists.
4753   if (!S.isCompleteType(From->getLocStart(), ToType))
4754     return Result;
4755
4756   // Per DR1467:
4757   //   If the parameter type is a class X and the initializer list has a single
4758   //   element of type cv U, where U is X or a class derived from X, the
4759   //   implicit conversion sequence is the one required to convert the element
4760   //   to the parameter type.
4761   //
4762   //   Otherwise, if the parameter type is a character array [... ]
4763   //   and the initializer list has a single element that is an
4764   //   appropriately-typed string literal (8.5.2 [dcl.init.string]), the
4765   //   implicit conversion sequence is the identity conversion.
4766   if (From->getNumInits() == 1) {
4767     if (ToType->isRecordType()) {
4768       QualType InitType = From->getInit(0)->getType();
4769       if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(InitType, ToType) ||
4770           S.IsDerivedFrom(From->getLocStart(), InitType, ToType))
4771         return TryCopyInitialization(S, From->getInit(0), ToType,
4772                                      SuppressUserConversions,
4773                                      InOverloadResolution,
4774                                      AllowObjCWritebackConversion);
4775     }
4776     // FIXME: Check the other conditions here: array of character type,
4777     // initializer is a string literal.
4778     if (ToType->isArrayType()) {
4779       InitializedEntity Entity =
4780         InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, ToType,
4781                                                /*Consumed=*/false);
4782       if (S.CanPerformCopyInitialization(Entity, From)) {
4783         Result.setStandard();
4784         Result.Standard.setAsIdentityConversion();
4785         Result.Standard.setFromType(ToType);
4786         Result.Standard.setAllToTypes(ToType);
4787         return Result;
4788       }
4789     }
4790   }
4791
4792   // C++14 [over.ics.list]p2: Otherwise, if the parameter type [...] (below).
4793   // C++11 [over.ics.list]p2:
4794   //   If the parameter type is std::initializer_list<X> or "array of X" and
4795   //   all the elements can be implicitly converted to X, the implicit
4796   //   conversion sequence is the worst conversion necessary to convert an
4797   //   element of the list to X.
4798   //
4799   // C++14 [over.ics.list]p3:
4800   //   Otherwise, if the parameter type is "array of N X", if the initializer
4801   //   list has exactly N elements or if it has fewer than N elements and X is
4802   //   default-constructible, and if all the elements of the initializer list
4803   //   can be implicitly converted to X, the implicit conversion sequence is
4804   //   the worst conversion necessary to convert an element of the list to X.
4805   //
4806   // FIXME: We're missing a lot of these checks.
4807   bool toStdInitializerList = false;
4808   QualType X;
4809   if (ToType->isArrayType())
4810     X = S.Context.getAsArrayType(ToType)->getElementType();
4811   else
4812     toStdInitializerList = S.isStdInitializerList(ToType, &X);
4813   if (!X.isNull()) {
4814     for (unsigned i = 0, e = From->getNumInits(); i < e; ++i) {
4815       Expr *Init = From->getInit(i);
4816       ImplicitConversionSequence ICS =
4817           TryCopyInitialization(S, Init, X, SuppressUserConversions,
4818                                 InOverloadResolution,
4819                                 AllowObjCWritebackConversion);
4820       // If a single element isn't convertible, fail.
4821       if (ICS.isBad()) {
4822         Result = ICS;
4823         break;
4824       }
4825       // Otherwise, look for the worst conversion.
4826       if (Result.isBad() ||
4827           CompareImplicitConversionSequences(S, From->getLocStart(), ICS,
4828                                              Result) ==
4829               ImplicitConversionSequence::Worse)
4830         Result = ICS;
4831     }
4832
4833     // For an empty list, we won't have computed any conversion sequence.
4834     // Introduce the identity conversion sequence.
4835     if (From->getNumInits() == 0) {
4836       Result.setStandard();
4837       Result.Standard.setAsIdentityConversion();
4838       Result.Standard.setFromType(ToType);
4839       Result.Standard.setAllToTypes(ToType);
4840     }
4841
4842     Result.setStdInitializerListElement(toStdInitializerList);
4843     return Result;
4844   }
4845
4846   // C++14 [over.ics.list]p4:
4847   // C++11 [over.ics.list]p3:
4848   //   Otherwise, if the parameter is a non-aggregate class X and overload
4849   //   resolution chooses a single best constructor [...] the implicit
4850   //   conversion sequence is a user-defined conversion sequence. If multiple
4851   //   constructors are viable but none is better than the others, the
4852   //   implicit conversion sequence is a user-defined conversion sequence.
4853   if (ToType->isRecordType() && !ToType->isAggregateType()) {
4854     // This function can deal with initializer lists.
4855     return TryUserDefinedConversion(S, From, ToType, SuppressUserConversions,
4856                                     /*AllowExplicit=*/false,
4857                                     InOverloadResolution, /*CStyle=*/false,
4858                                     AllowObjCWritebackConversion,
4859                                     /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
4860   }
4861
4862   // C++14 [over.ics.list]p5:
4863   // C++11 [over.ics.list]p4:
4864   //   Otherwise, if the parameter has an aggregate type which can be
4865   //   initialized from the initializer list [...] the implicit conversion
4866   //   sequence is a user-defined conversion sequence.
4867   if (ToType->isAggregateType()) {
4868     // Type is an aggregate, argument is an init list. At this point it comes
4869     // down to checking whether the initialization works.
4870     // FIXME: Find out whether this parameter is consumed or not.
4871     // FIXME: Expose SemaInit's aggregate initialization code so that we don't
4872     // need to call into the initialization code here; overload resolution
4873     // should not be doing that.
4874     InitializedEntity Entity =
4875         InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, ToType,
4876                                                /*Consumed=*/false);
4877     if (S.CanPerformCopyInitialization(Entity, From)) {
4878       Result.setUserDefined();
4879       Result.UserDefined.Before.setAsIdentityConversion();
4880       // Initializer lists don't have a type.
4881       Result.UserDefined.Before.setFromType(QualType());
4882       Result.UserDefined.Before.setAllToTypes(QualType());
4883
4884       Result.UserDefined.After.setAsIdentityConversion();
4885       Result.UserDefined.After.setFromType(ToType);
4886       Result.UserDefined.After.setAllToTypes(ToType);
4887       Result.UserDefined.ConversionFunction = nullptr;
4888     }
4889     return Result;
4890   }
4891
4892   // C++14 [over.ics.list]p6:
4893   // C++11 [over.ics.list]p5:
4894   //   Otherwise, if the parameter is a reference, see 13.3.3.1.4.
4895   if (ToType->isReferenceType()) {
4896     // The standard is notoriously unclear here, since 13.3.3.1.4 doesn't
4897     // mention initializer lists in any way. So we go by what list-
4898     // initialization would do and try to extrapolate from that.
4899
4900     QualType T1 = ToType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType();
4901
4902     // If the initializer list has a single element that is reference-related
4903     // to the parameter type, we initialize the reference from that.
4904     if (From->getNumInits() == 1) {
4905       Expr *Init = From->getInit(0);
4906
4907       QualType T2 = Init->getType();
4908
4909       // If the initializer is the address of an overloaded function, try
4910       // to resolve the overloaded function. If all goes well, T2 is the
4911       // type of the resulting function.
4912       if (S.Context.getCanonicalType(T2) == S.Context.OverloadTy) {
4913         DeclAccessPair Found;
4914         if (FunctionDecl *Fn = S.ResolveAddressOfOverloadedFunction(
4915                                    Init, ToType, false, Found))
4916           T2 = Fn->getType();
4917       }
4918
4919       // Compute some basic properties of the types and the initializer.
4920       bool dummy1 = false;
4921       bool dummy2 = false;
4922       bool dummy3 = false;
4923       Sema::ReferenceCompareResult RefRelationship
4924         = S.CompareReferenceRelationship(From->getLocStart(), T1, T2, dummy1,
4925                                          dummy2, dummy3);
4926
4927       if (RefRelationship >= Sema::Ref_Related) {
4928         return TryReferenceInit(S, Init, ToType, /*FIXME*/From->getLocStart(),
4929                                 SuppressUserConversions,
4930                                 /*AllowExplicit=*/false);
4931       }
4932     }
4933
4934     // Otherwise, we bind the reference to a temporary created from the
4935     // initializer list.
4936     Result = TryListConversion(S, From, T1, SuppressUserConversions,
4937                                InOverloadResolution,
4938                                AllowObjCWritebackConversion);
4939     if (Result.isFailure())
4940       return Result;
4941     assert(!Result.isEllipsis() &&
4942            "Sub-initialization cannot result in ellipsis conversion.");
4943
4944     // Can we even bind to a temporary?
4945     if (ToType->isRValueReferenceType() ||
4946         (T1.isConstQualified() && !T1.isVolatileQualified())) {
4947       StandardConversionSequence &SCS = Result.isStandard() ? Result.Standard :
4948                                             Result.UserDefined.After;
4949       SCS.ReferenceBinding = true;
4950       SCS.IsLvalueReference = ToType->isLValueReferenceType();
4951       SCS.BindsToRvalue = true;
4952       SCS.BindsToFunctionLvalue = false;
4953       SCS.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4954       SCS.ObjCLifetimeConversionBinding = false;
4955     } else
4956       Result.setBad(BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue,
4957                     From, ToType);
4958     return Result;
4959   }
4960
4961   // C++14 [over.ics.list]p7:
4962   // C++11 [over.ics.list]p6:
4963   //   Otherwise, if the parameter type is not a class:
4964   if (!ToType->isRecordType()) {
4965     //    - if the initializer list has one element that is not itself an
4966     //      initializer list, the implicit conversion sequence is the one
4967     //      required to convert the element to the parameter type.
4968     unsigned NumInits = From->getNumInits();
4969     if (NumInits == 1 && !isa<InitListExpr>(From->getInit(0)))
4970       Result = TryCopyInitialization(S, From->getInit(0), ToType,
4971                                      SuppressUserConversions,
4972                                      InOverloadResolution,
4973                                      AllowObjCWritebackConversion);
4974     //    - if the initializer list has no elements, the implicit conversion
4975     //      sequence is the identity conversion.
4976     else if (NumInits == 0) {
4977       Result.setStandard();
4978       Result.Standard.setAsIdentityConversion();
4979       Result.Standard.setFromType(ToType);
4980       Result.Standard.setAllToTypes(ToType);
4981     }
4982     return Result;
4983   }
4984
4985   // C++14 [over.ics.list]p8:
4986   // C++11 [over.ics.list]p7:
4987   //   In all cases other than those enumerated above, no conversion is possible
4988   return Result;
4989 }
4990
4991 /// TryCopyInitialization - Try to copy-initialize a value of type
4992 /// ToType from the expression From. Return the implicit conversion
4993 /// sequence required to pass this argument, which may be a bad
4994 /// conversion sequence (meaning that the argument cannot be passed to
4995 /// a parameter of this type). If @p SuppressUserConversions, then we
4996 /// do not permit any user-defined conversion sequences.
4997 static ImplicitConversionSequence
4998 TryCopyInitialization(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
4999                       bool SuppressUserConversions,
5000                       bool InOverloadResolution,
5001                       bool AllowObjCWritebackConversion,
5002                       bool AllowExplicit) {
5003   if (InitListExpr *FromInitList = dyn_cast<InitListExpr>(From))
5004     return TryListConversion(S, FromInitList, ToType, SuppressUserConversions,
5005                              InOverloadResolution,AllowObjCWritebackConversion);
5006
5007   if (ToType->isReferenceType())
5008     return TryReferenceInit(S, From, ToType,
5009                             /*FIXME:*/From->getLocStart(),
5010                             SuppressUserConversions,
5011                             AllowExplicit);
5012
5013   return TryImplicitConversion(S, From, ToType,
5014                                SuppressUserConversions,
5015                                /*AllowExplicit=*/false,
5016                                InOverloadResolution,
5017                                /*CStyle=*/false,
5018                                AllowObjCWritebackConversion,
5019                                /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5020 }
5021
5022 static bool TryCopyInitialization(const CanQualType FromQTy,
5023                                   const CanQualType ToQTy,
5024                                   Sema &S,
5025                                   SourceLocation Loc,
5026                                   ExprValueKind FromVK) {
5027   OpaqueValueExpr TmpExpr(Loc, FromQTy, FromVK);
5028   ImplicitConversionSequence ICS =
5029     TryCopyInitialization(S, &TmpExpr, ToQTy, true, true, false);
5030
5031   return !ICS.isBad();
5032 }
5033
5034 /// TryObjectArgumentInitialization - Try to initialize the object
5035 /// parameter of the given member function (@c Method) from the
5036 /// expression @p From.
5037 static ImplicitConversionSequence
5038 TryObjectArgumentInitialization(Sema &S, SourceLocation Loc, QualType FromType,
5039                                 Expr::Classification FromClassification,
5040                                 CXXMethodDecl *Method,
5041                                 CXXRecordDecl *ActingContext) {
5042   QualType ClassType = S.Context.getTypeDeclType(ActingContext);
5043   // [class.dtor]p2: A destructor can be invoked for a const, volatile or
5044   //                 const volatile object.
5045   unsigned Quals = isa<CXXDestructorDecl>(Method) ?
5046     Qualifiers::Const | Qualifiers::Volatile : Method->getTypeQualifiers();
5047   QualType ImplicitParamType =  S.Context.getCVRQualifiedType(ClassType, Quals);
5048
5049   // Set up the conversion sequence as a "bad" conversion, to allow us
5050   // to exit early.
5051   ImplicitConversionSequence ICS;
5052
5053   // We need to have an object of class type.
5054   if (const PointerType *PT = FromType->getAs<PointerType>()) {
5055     FromType = PT->getPointeeType();
5056
5057     // When we had a pointer, it's implicitly dereferenced, so we
5058     // better have an lvalue.
5059     assert(FromClassification.isLValue());
5060   }
5061
5062   assert(FromType->isRecordType());
5063
5064   // C++0x [over.match.funcs]p4:
5065   //   For non-static member functions, the type of the implicit object
5066   //   parameter is
5067   //
5068   //     - "lvalue reference to cv X" for functions declared without a
5069   //        ref-qualifier or with the & ref-qualifier
5070   //     - "rvalue reference to cv X" for functions declared with the &&
5071   //        ref-qualifier
5072   //
5073   // where X is the class of which the function is a member and cv is the
5074   // cv-qualification on the member function declaration.
5075   //
5076   // However, when finding an implicit conversion sequence for the argument, we
5077   // are not allowed to perform user-defined conversions
5078   // (C++ [over.match.funcs]p5). We perform a simplified version of
5079   // reference binding here, that allows class rvalues to bind to
5080   // non-constant references.
5081
5082   // First check the qualifiers.
5083   QualType FromTypeCanon = S.Context.getCanonicalType(FromType);
5084   if (ImplicitParamType.getCVRQualifiers()
5085                                     != FromTypeCanon.getLocalCVRQualifiers() &&
5086       !ImplicitParamType.isAtLeastAsQualifiedAs(FromTypeCanon)) {
5087     ICS.setBad(BadConversionSequence::bad_qualifiers,
5088                FromType, ImplicitParamType);
5089     return ICS;
5090   }
5091
5092   // Check that we have either the same type or a derived type. It
5093   // affects the conversion rank.
5094   QualType ClassTypeCanon = S.Context.getCanonicalType(ClassType);
5095   ImplicitConversionKind SecondKind;
5096   if (ClassTypeCanon == FromTypeCanon.getLocalUnqualifiedType()) {
5097     SecondKind = ICK_Identity;
5098   } else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromType, ClassType))
5099     SecondKind = ICK_Derived_To_Base;
5100   else {
5101     ICS.setBad(BadConversionSequence::unrelated_class,
5102                FromType, ImplicitParamType);
5103     return ICS;
5104   }
5105
5106   // Check the ref-qualifier.
5107   switch (Method->getRefQualifier()) {
5108   case RQ_None:
5109     // Do nothing; we don't care about lvalueness or rvalueness.
5110     break;
5111
5112   case RQ_LValue:
5113     if (!FromClassification.isLValue() && Quals != Qualifiers::Const) {
5114       // non-const lvalue reference cannot bind to an rvalue
5115       ICS.setBad(BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue, FromType,
5116                  ImplicitParamType);
5117       return ICS;
5118     }
5119     break;
5120
5121   case RQ_RValue:
5122     if (!FromClassification.isRValue()) {
5123       // rvalue reference cannot bind to an lvalue
5124       ICS.setBad(BadConversionSequence::rvalue_ref_to_lvalue, FromType,
5125                  ImplicitParamType);
5126       return ICS;
5127     }
5128     break;
5129   }
5130
5131   // Success. Mark this as a reference binding.
5132   ICS.setStandard();
5133   ICS.Standard.setAsIdentityConversion();
5134   ICS.Standard.Second = SecondKind;
5135   ICS.Standard.setFromType(FromType);
5136   ICS.Standard.setAllToTypes(ImplicitParamType);
5137   ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
5138   ICS.Standard.DirectBinding = true;
5139   ICS.Standard.IsLvalueReference = Method->getRefQualifier() != RQ_RValue;
5140   ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = false;
5141   ICS.Standard.BindsToRvalue = FromClassification.isRValue();
5142   ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier
5143     = (Method->getRefQualifier() == RQ_None);
5144   return ICS;
5145 }
5146
5147 /// PerformObjectArgumentInitialization - Perform initialization of
5148 /// the implicit object parameter for the given Method with the given
5149 /// expression.
5150 ExprResult
5151 Sema::PerformObjectArgumentInitialization(Expr *From,
5152                                           NestedNameSpecifier *Qualifier,
5153                                           NamedDecl *FoundDecl,
5154                                           CXXMethodDecl *Method) {
5155   QualType FromRecordType, DestType;
5156   QualType ImplicitParamRecordType  =
5157     Method->getThisType(Context)->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
5158
5159   Expr::Classification FromClassification;
5160   if (const PointerType *PT = From->getType()->getAs<PointerType>()) {
5161     FromRecordType = PT->getPointeeType();
5162     DestType = Method->getThisType(Context);
5163     FromClassification = Expr::Classification::makeSimpleLValue();
5164   } else {
5165     FromRecordType = From->getType();
5166     DestType = ImplicitParamRecordType;
5167     FromClassification = From->Classify(Context);
5168
5169     // When performing member access on an rvalue, materialize a temporary.
5170     if (From->isRValue()) {
5171       From = CreateMaterializeTemporaryExpr(FromRecordType, From,
5172                                             Method->getRefQualifier() !=
5173                                                 RefQualifierKind::RQ_RValue);
5174     }
5175   }
5176
5177   // Note that we always use the true parent context when performing
5178   // the actual argument initialization.
5179   ImplicitConversionSequence ICS = TryObjectArgumentInitialization(
5180       *this, From->getLocStart(), From->getType(), FromClassification, Method,
5181       Method->getParent());
5182   if (ICS.isBad()) {
5183     switch (ICS.Bad.Kind) {
5184     case BadConversionSequence::bad_qualifiers: {
5185       Qualifiers FromQs = FromRecordType.getQualifiers();
5186       Qualifiers ToQs = DestType.getQualifiers();
5187       unsigned CVR = FromQs.getCVRQualifiers() & ~ToQs.getCVRQualifiers();
5188       if (CVR) {
5189         Diag(From->getLocStart(),
5190              diag::err_member_function_call_bad_cvr)
5191           << Method->getDeclName() << FromRecordType << (CVR - 1)
5192           << From->getSourceRange();
5193         Diag(Method->getLocation(), diag::note_previous_decl)
5194           << Method->getDeclName();
5195         return ExprError();
5196       }
5197       break;
5198     }
5199
5200     case BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue:
5201     case BadConversionSequence::rvalue_ref_to_lvalue: {
5202       bool IsRValueQualified =
5203         Method->getRefQualifier() == RefQualifierKind::RQ_RValue;
5204       Diag(From->getLocStart(), diag::err_member_function_call_bad_ref)
5205         << Method->getDeclName() << FromClassification.isRValue()
5206         << IsRValueQualified;
5207       Diag(Method->getLocation(), diag::note_previous_decl)
5208         << Method->getDeclName();
5209       return ExprError();
5210     }
5211
5212     case BadConversionSequence::no_conversion:
5213     case BadConversionSequence::unrelated_class:
5214       break;
5215     }
5216
5217     return Diag(From->getLocStart(),
5218                 diag::err_member_function_call_bad_type)
5219        << ImplicitParamRecordType << FromRecordType << From->getSourceRange();
5220   }
5221
5222   if (ICS.Standard.Second == ICK_Derived_To_Base) {
5223     ExprResult FromRes =
5224       PerformObjectMemberConversion(From, Qualifier, FoundDecl, Method);
5225     if (FromRes.isInvalid())
5226       return ExprError();
5227     From = FromRes.get();
5228   }
5229
5230   if (!Context.hasSameType(From->getType(), DestType))
5231     From = ImpCastExprToType(From, DestType, CK_NoOp,
5232                              From->getValueKind()).get();
5233   return From;
5234 }
5235
5236 /// TryContextuallyConvertToBool - Attempt to contextually convert the
5237 /// expression From to bool (C++0x [conv]p3).
5238 static ImplicitConversionSequence
5239 TryContextuallyConvertToBool(Sema &S, Expr *From) {
5240   return TryImplicitConversion(S, From, S.Context.BoolTy,
5241                                /*SuppressUserConversions=*/false,
5242                                /*AllowExplicit=*/true,
5243                                /*InOverloadResolution=*/false,
5244                                /*CStyle=*/false,
5245                                /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
5246                                /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5247 }
5248
5249 /// PerformContextuallyConvertToBool - Perform a contextual conversion
5250 /// of the expression From to bool (C++0x [conv]p3).
5251 ExprResult Sema::PerformContextuallyConvertToBool(Expr *From) {
5252   if (checkPlaceholderForOverload(*this, From))
5253     return ExprError();
5254
5255   ImplicitConversionSequence ICS = TryContextuallyConvertToBool(*this, From);
5256   if (!ICS.isBad())
5257     return PerformImplicitConversion(From, Context.BoolTy, ICS, AA_Converting);
5258
5259   if (!DiagnoseMultipleUserDefinedConversion(From, Context.BoolTy))
5260     return Diag(From->getLocStart(),
5261                 diag::err_typecheck_bool_condition)
5262                   << From->getType() << From->getSourceRange();
5263   return ExprError();
5264 }
5265
5266 /// Check that the specified conversion is permitted in a converted constant
5267 /// expression, according to C++11 [expr.const]p3. Return true if the conversion
5268 /// is acceptable.
5269 static bool CheckConvertedConstantConversions(Sema &S,
5270                                               StandardConversionSequence &SCS) {
5271   // Since we know that the target type is an integral or unscoped enumeration
5272   // type, most conversion kinds are impossible. All possible First and Third
5273   // conversions are fine.
5274   switch (SCS.Second) {
5275   case ICK_Identity:
5276   case ICK_Function_Conversion:
5277   case ICK_Integral_Promotion:
5278   case ICK_Integral_Conversion: // Narrowing conversions are checked elsewhere.
5279   case ICK_Zero_Queue_Conversion:
5280     return true;
5281
5282   case ICK_Boolean_Conversion:
5283     // Conversion from an integral or unscoped enumeration type to bool is
5284     // classified as ICK_Boolean_Conversion, but it's also arguably an integral
5285     // conversion, so we allow it in a converted constant expression.
5286     //
5287     // FIXME: Per core issue 1407, we should not allow this, but that breaks
5288     // a lot of popular code. We should at least add a warning for this
5289     // (non-conforming) extension.
5290     return SCS.getFromType()->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
5291            SCS.getToType(2)->isBooleanType();
5292
5293   case ICK_Pointer_Conversion:
5294   case ICK_Pointer_Member:
5295     // C++1z: null pointer conversions and null member pointer conversions are
5296     // only permitted if the source type is std::nullptr_t.
5297     return SCS.getFromType()->isNullPtrType();
5298
5299   case ICK_Floating_Promotion:
5300   case ICK_Complex_Promotion:
5301   case ICK_Floating_Conversion:
5302   case ICK_Complex_Conversion:
5303   case ICK_Floating_Integral:
5304   case ICK_Compatible_Conversion:
5305   case ICK_Derived_To_Base:
5306   case ICK_Vector_Conversion:
5307   case ICK_Vector_Splat:
5308   case ICK_Complex_Real:
5309   case ICK_Block_Pointer_Conversion:
5310   case ICK_TransparentUnionConversion:
5311   case ICK_Writeback_Conversion:
5312   case ICK_Zero_Event_Conversion:
5313   case ICK_C_Only_Conversion:
5314   case ICK_Incompatible_Pointer_Conversion:
5315     return false;
5316
5317   case ICK_Lvalue_To_Rvalue:
5318   case ICK_Array_To_Pointer:
5319   case ICK_Function_To_Pointer:
5320     llvm_unreachable("found a first conversion kind in Second");
5321
5322   case ICK_Qualification:
5323     llvm_unreachable("found a third conversion kind in Second");
5324
5325   case ICK_Num_Conversion_Kinds:
5326     break;
5327   }
5328
5329   llvm_unreachable("unknown conversion kind");
5330 }
5331
5332 /// CheckConvertedConstantExpression - Check that the expression From is a
5333 /// converted constant expression of type T, perform the conversion and produce
5334 /// the converted expression, per C++11 [expr.const]p3.
5335 static ExprResult CheckConvertedConstantExpression(Sema &S, Expr *From,
5336                                                    QualType T, APValue &Value,
5337                                                    Sema::CCEKind CCE,
5338                                                    bool RequireInt) {
5339   assert(S.getLangOpts().CPlusPlus11 &&
5340          "converted constant expression outside C++11");
5341
5342   if (checkPlaceholderForOverload(S, From))
5343     return ExprError();
5344
5345   // C++1z [expr.const]p3:
5346   //  A converted constant expression of type T is an expression,
5347   //  implicitly converted to type T, where the converted
5348   //  expression is a constant expression and the implicit conversion
5349   //  sequence contains only [... list of conversions ...].
5350   // C++1z [stmt.if]p2:
5351   //  If the if statement is of the form if constexpr, the value of the
5352   //  condition shall be a contextually converted constant expression of type
5353   //  bool.
5354   ImplicitConversionSequence ICS =
5355       CCE == Sema::CCEK_ConstexprIf
5356           ? TryContextuallyConvertToBool(S, From)
5357           : TryCopyInitialization(S, From, T,
5358                                   /*SuppressUserConversions=*/false,
5359                                   /*InOverloadResolution=*/false,
5360                                   /*AllowObjcWritebackConversion=*/false,
5361                                   /*AllowExplicit=*/false);
5362   StandardConversionSequence *SCS = nullptr;
5363   switch (ICS.getKind()) {
5364   case ImplicitConversionSequence::StandardConversion:
5365     SCS = &ICS.Standard;
5366     break;
5367   case ImplicitConversionSequence::UserDefinedConversion:
5368     // We are converting to a non-class type, so the Before sequence
5369     // must be trivial.
5370     SCS = &ICS.UserDefined.After;
5371     break;
5372   case ImplicitConversionSequence::AmbiguousConversion:
5373   case ImplicitConversionSequence::BadConversion:
5374     if (!S.DiagnoseMultipleUserDefinedConversion(From, T))
5375       return S.Diag(From->getLocStart(),
5376                     diag::err_typecheck_converted_constant_expression)
5377                 << From->getType() << From->getSourceRange() << T;
5378     return ExprError();
5379
5380   case ImplicitConversionSequence::EllipsisConversion:
5381     llvm_unreachable("ellipsis conversion in converted constant expression");
5382   }
5383
5384   // Check that we would only use permitted conversions.
5385   if (!CheckConvertedConstantConversions(S, *SCS)) {
5386     return S.Diag(From->getLocStart(),
5387                   diag::err_typecheck_converted_constant_expression_disallowed)
5388              << From->getType() << From->getSourceRange() << T;
5389   }
5390   // [...] and where the reference binding (if any) binds directly.
5391   if (SCS->ReferenceBinding && !SCS->DirectBinding) {
5392     return S.Diag(From->getLocStart(),
5393                   diag::err_typecheck_converted_constant_expression_indirect)
5394              << From->getType() << From->getSourceRange() << T;
5395   }
5396
5397   ExprResult Result =
5398       S.PerformImplicitConversion(From, T, ICS, Sema::AA_Converting);
5399   if (Result.isInvalid())
5400     return Result;
5401
5402   // Check for a narrowing implicit conversion.
5403   APValue PreNarrowingValue;
5404   QualType PreNarrowingType;
5405   switch (SCS->getNarrowingKind(S.Context, Result.get(), PreNarrowingValue,
5406                                 PreNarrowingType)) {
5407   case NK_Dependent_Narrowing:
5408     // Implicit conversion to a narrower type, but the expression is
5409     // value-dependent so we can't tell whether it's actually narrowing.
5410   case NK_Variable_Narrowing:
5411     // Implicit conversion to a narrower type, and the value is not a constant
5412     // expression. We'll diagnose this in a moment.
5413   case NK_Not_Narrowing:
5414     break;
5415
5416   case NK_Constant_Narrowing:
5417     S.Diag(From->getLocStart(), diag::ext_cce_narrowing)
5418       << CCE << /*Constant*/1
5419       << PreNarrowingValue.getAsString(S.Context, PreNarrowingType) << T;
5420     break;
5421
5422   case NK_Type_Narrowing:
5423     S.Diag(From->getLocStart(), diag::ext_cce_narrowing)
5424       << CCE << /*Constant*/0 << From->getType() << T;
5425     break;
5426   }
5427
5428   if (Result.get()->isValueDependent()) {
5429     Value = APValue();
5430     return Result;
5431   }
5432
5433   // Check the expression is a constant expression.
5434   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
5435   Expr::EvalResult Eval;
5436   Eval.Diag = &Notes;
5437   Expr::ConstExprUsage Usage = CCE == Sema::CCEK_TemplateArg
5438                                    ? Expr::EvaluateForMangling
5439                                    : Expr::EvaluateForCodeGen;
5440
5441   if (!Result.get()->EvaluateAsConstantExpr(Eval, Usage, S.Context) ||
5442       (RequireInt && !Eval.Val.isInt())) {
5443     // The expression can't be folded, so we can't keep it at this position in
5444     // the AST.
5445     Result = ExprError();
5446   } else {
5447     Value = Eval.Val;
5448
5449     if (Notes.empty()) {
5450       // It's a constant expression.
5451       return Result;
5452     }
5453   }
5454
5455   // It's not a constant expression. Produce an appropriate diagnostic.
5456   if (Notes.size() == 1 &&
5457       Notes[0].second.getDiagID() == diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr)
5458     S.Diag(Notes[0].first, diag::err_expr_not_cce) << CCE;
5459   else {
5460     S.Diag(From->getLocStart(), diag::err_expr_not_cce)
5461       << CCE << From->getSourceRange();
5462     for (unsigned I = 0; I < Notes.size(); ++I)
5463       S.Diag(Notes[I].first, Notes[I].second);
5464   }
5465   return ExprError();
5466 }
5467
5468 ExprResult Sema::CheckConvertedConstantExpression(Expr *From, QualType T,
5469                                                   APValue &Value, CCEKind CCE) {
5470   return ::CheckConvertedConstantExpression(*this, From, T, Value, CCE, false);
5471 }
5472
5473 ExprResult Sema::CheckConvertedConstantExpression(Expr *From, QualType T,
5474                                                   llvm::APSInt &Value,
5475                                                   CCEKind CCE) {
5476   assert(T->isIntegralOrEnumerationType() && "unexpected converted const type");
5477
5478   APValue V;
5479   auto R = ::CheckConvertedConstantExpression(*this, From, T, V, CCE, true);
5480   if (!R.isInvalid() && !R.get()->isValueDependent())
5481     Value = V.getInt();
5482   return R;
5483 }
5484
5485
5486 /// dropPointerConversions - If the given standard conversion sequence
5487 /// involves any pointer conversions, remove them.  This may change
5488 /// the result type of the conversion sequence.
5489 static void dropPointerConversion(StandardConversionSequence &SCS) {
5490   if (SCS.Second == ICK_Pointer_Conversion) {
5491     SCS.Second = ICK_Identity;
5492     SCS.Third = ICK_Identity;
5493     SCS.ToTypePtrs[2] = SCS.ToTypePtrs[1] = SCS.ToTypePtrs[0];
5494   }
5495 }
5496
5497 /// TryContextuallyConvertToObjCPointer - Attempt to contextually
5498 /// convert the expression From to an Objective-C pointer type.
5499 static ImplicitConversionSequence
5500 TryContextuallyConvertToObjCPointer(Sema &S, Expr *From) {
5501   // Do an implicit conversion to 'id'.
5502   QualType Ty = S.Context.getObjCIdType();
5503   ImplicitConversionSequence ICS
5504     = TryImplicitConversion(S, From, Ty,
5505                             // FIXME: Are these flags correct?
5506                             /*SuppressUserConversions=*/false,
5507                             /*AllowExplicit=*/true,
5508                             /*InOverloadResolution=*/false,
5509                             /*CStyle=*/false,
5510                             /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
5511                             /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/true);
5512
5513   // Strip off any final conversions to 'id'.
5514   switch (ICS.getKind()) {
5515   case ImplicitConversionSequence::BadConversion:
5516   case ImplicitConversionSequence::AmbiguousConversion:
5517   case ImplicitConversionSequence::EllipsisConversion:
5518     break;
5519
5520   case ImplicitConversionSequence::UserDefinedConversion:
5521     dropPointerConversion(ICS.UserDefined.After);
5522     break;
5523
5524   case ImplicitConversionSequence::StandardConversion:
5525     dropPointerConversion(ICS.Standard);
5526     break;
5527   }
5528
5529   return ICS;
5530 }
5531
5532 /// PerformContextuallyConvertToObjCPointer - Perform a contextual
5533 /// conversion of the expression From to an Objective-C pointer type.
5534 /// Returns a valid but null ExprResult if no conversion sequence exists.
5535 ExprResult Sema::PerformContextuallyConvertToObjCPointer(Expr *From) {
5536   if (checkPlaceholderForOverload(*this, From))
5537     return ExprError();
5538
5539   QualType Ty = Context.getObjCIdType();
5540   ImplicitConversionSequence ICS =
5541     TryContextuallyConvertToObjCPointer(*this, From);
5542   if (!ICS.isBad())
5543     return PerformImplicitConversion(From, Ty, ICS, AA_Converting);
5544   return ExprResult();
5545 }
5546
5547 /// Determine whether the provided type is an integral type, or an enumeration
5548 /// type of a permitted flavor.
5549 bool Sema::ICEConvertDiagnoser::match(QualType T) {
5550   return AllowScopedEnumerations ? T->isIntegralOrEnumerationType()
5551                                  : T->isIntegralOrUnscopedEnumerationType();
5552 }
5553
5554 static ExprResult
5555 diagnoseAmbiguousConversion(Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *From,
5556                             Sema::ContextualImplicitConverter &Converter,
5557                             QualType T, UnresolvedSetImpl &ViableConversions) {
5558
5559   if (Converter.Suppress)
5560     return ExprError();
5561
5562   Converter.diagnoseAmbiguous(SemaRef, Loc, T) << From->getSourceRange();
5563   for (unsigned I = 0, N = ViableConversions.size(); I != N; ++I) {
5564     CXXConversionDecl *Conv =
5565         cast<CXXConversionDecl>(ViableConversions[I]->getUnderlyingDecl());
5566     QualType ConvTy = Conv->getConversionType().getNonReferenceType();
5567     Converter.noteAmbiguous(SemaRef, Conv, ConvTy);
5568   }
5569   return From;
5570 }
5571
5572 static bool
5573 diagnoseNoViableConversion(Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *&From,
5574                            Sema::ContextualImplicitConverter &Converter,
5575                            QualType T, bool HadMultipleCandidates,
5576                            UnresolvedSetImpl &ExplicitConversions) {
5577   if (ExplicitConversions.size() == 1 && !Converter.Suppress) {
5578     DeclAccessPair Found = ExplicitConversions[0];
5579     CXXConversionDecl *Conversion =
5580         cast<CXXConversionDecl>(Found->getUnderlyingDecl());
5581
5582     // The user probably meant to invoke the given explicit
5583     // conversion; use it.
5584     QualType ConvTy = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
5585     std::string TypeStr;
5586     ConvTy.getAsStringInternal(TypeStr, SemaRef.getPrintingPolicy());
5587
5588     Converter.diagnoseExplicitConv(SemaRef, Loc, T, ConvTy)
5589         << FixItHint::CreateInsertion(From->getLocStart(),
5590                                       "static_cast<" + TypeStr + ">(")
5591         << FixItHint::CreateInsertion(
5592                SemaRef.getLocForEndOfToken(From->getLocEnd()), ")");
5593     Converter.noteExplicitConv(SemaRef, Conversion, ConvTy);
5594
5595     // If we aren't in a SFINAE context, build a call to the
5596     // explicit conversion function.
5597     if (SemaRef.isSFINAEContext())
5598       return true;
5599
5600     SemaRef.CheckMemberOperatorAccess(From->getExprLoc(), From, nullptr, Found);
5601     ExprResult Result = SemaRef.BuildCXXMemberCallExpr(From, Found, Conversion,
5602                                                        HadMultipleCandidates);
5603     if (Result.isInvalid())
5604       return true;
5605     // Record usage of conversion in an implicit cast.
5606     From = ImplicitCastExpr::Create(SemaRef.Context, Result.get()->getType(),
5607                                     CK_UserDefinedConversion, Result.get(),
5608                                     nullptr, Result.get()->getValueKind());
5609   }
5610   return false;
5611 }
5612
5613 static bool recordConversion(Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *&From,
5614                              Sema::ContextualImplicitConverter &Converter,
5615                              QualType T, bool HadMultipleCandidates,
5616                              DeclAccessPair &Found) {
5617   CXXConversionDecl *Conversion =
5618       cast<CXXConversionDecl>(Found->getUnderlyingDecl());
5619   SemaRef.CheckMemberOperatorAccess(From->getExprLoc(), From, nullptr, Found);
5620
5621   QualType ToType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
5622   if (!Converter.SuppressConversion) {
5623     if (SemaRef.isSFINAEContext())
5624       return true;
5625
5626     Converter.diagnoseConversion(SemaRef, Loc, T, ToType)
5627         << From->getSourceRange();
5628   }
5629
5630   ExprResult Result = SemaRef.BuildCXXMemberCallExpr(From, Found, Conversion,
5631                                                      HadMultipleCandidates);
5632   if (Result.isInvalid())
5633     return true;
5634   // Record usage of conversion in an implicit cast.
5635   From = ImplicitCastExpr::Create(SemaRef.Context, Result.get()->getType(),
5636                                   CK_UserDefinedConversion, Result.get(),
5637                                   nullptr, Result.get()->getValueKind());
5638   return false;
5639 }
5640
5641 static ExprResult finishContextualImplicitConversion(
5642     Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *From,
5643     Sema::ContextualImplicitConverter &Converter) {
5644   if (!Converter.match(From->getType()) && !Converter.Suppress)
5645     Converter.diagnoseNoMatch(SemaRef, Loc, From->getType())
5646         << From->getSourceRange();
5647
5648   return SemaRef.DefaultLvalueConversion(From);
5649 }
5650
5651 static void
5652 collectViableConversionCandidates(Sema &SemaRef, Expr *From, QualType ToType,
5653                                   UnresolvedSetImpl &ViableConversions,
5654                                   OverloadCandidateSet &CandidateSet) {
5655   for (unsigned I = 0, N = ViableConversions.size(); I != N; ++I) {
5656     DeclAccessPair FoundDecl = ViableConversions[I];
5657     NamedDecl *D = FoundDecl.getDecl();
5658     CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
5659     if (isa<UsingShadowDecl>(D))
5660       D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
5661
5662     CXXConversionDecl *Conv;
5663     FunctionTemplateDecl *ConvTemplate;
5664     if ((ConvTemplate = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D)))
5665       Conv = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
5666     else
5667       Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
5668
5669     if (ConvTemplate)
5670       SemaRef.AddTemplateConversionCandidate(
5671         ConvTemplate, FoundDecl, ActingContext, From, ToType, CandidateSet,
5672         /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5673     else
5674       SemaRef.AddConversionCandidate(Conv, FoundDecl, ActingContext, From,
5675                                      ToType, CandidateSet,
5676                                      /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5677   }
5678 }
5679
5680 /// Attempt to convert the given expression to a type which is accepted
5681 /// by the given converter.
5682 ///
5683 /// This routine will attempt to convert an expression of class type to a
5684 /// type accepted by the specified converter. In C++11 and before, the class
5685 /// must have a single non-explicit conversion function converting to a matching
5686 /// type. In C++1y, there can be multiple such conversion functions, but only
5687 /// one target type.
5688 ///
5689 /// \param Loc The source location of the construct that requires the
5690 /// conversion.
5691 ///
5692 /// \param From The expression we're converting from.
5693 ///
5694 /// \param Converter Used to control and diagnose the conversion process.
5695 ///
5696 /// \returns The expression, converted to an integral or enumeration type if
5697 /// successful.
5698 ExprResult Sema::PerformContextualImplicitConversion(
5699     SourceLocation Loc, Expr *From, ContextualImplicitConverter &Converter) {
5700   // We can't perform any more checking for type-dependent expressions.
5701   if (From->isTypeDependent())
5702     return From;
5703
5704   // Process placeholders immediately.
5705   if (From->hasPlaceholderType()) {
5706     ExprResult result = CheckPlaceholderExpr(From);
5707     if (result.isInvalid())
5708       return result;
5709     From = result.get();
5710   }
5711
5712   // If the expression already has a matching type, we're golden.
5713   QualType T = From->getType();
5714   if (Converter.match(T))
5715     return DefaultLvalueConversion(From);
5716
5717   // FIXME: Check for missing '()' if T is a function type?
5718
5719   // We can only perform contextual implicit conversions on objects of class
5720   // type.
5721   const RecordType *RecordTy = T->getAs<RecordType>();
5722   if (!RecordTy || !getLangOpts().CPlusPlus) {
5723     if (!Converter.Suppress)
5724       Converter.diagnoseNoMatch(*this, Loc, T) << From->getSourceRange();
5725     return From;
5726   }
5727
5728   // We must have a complete class type.
5729   struct TypeDiagnoserPartialDiag : TypeDiagnoser {
5730     ContextualImplicitConverter &Converter;
5731     Expr *From;
5732
5733     TypeDiagnoserPartialDiag(ContextualImplicitConverter &Converter, Expr *From)
5734         : Converter(Converter), From(From) {}
5735
5736     void diagnose(Sema &S, SourceLocation Loc, QualType T) override {
5737       Converter.diagnoseIncomplete(S, Loc, T) << From->getSourceRange();
5738     }
5739   } IncompleteDiagnoser(Converter, From);
5740
5741   if (Converter.Suppress ? !isCompleteType(Loc, T)
5742                          : RequireCompleteType(Loc, T, IncompleteDiagnoser))
5743     return From;
5744
5745   // Look for a conversion to an integral or enumeration type.
5746   UnresolvedSet<4>
5747       ViableConversions; // These are *potentially* viable in C++1y.
5748   UnresolvedSet<4> ExplicitConversions;
5749   const auto &Conversions =
5750       cast<CXXRecordDecl>(RecordTy->getDecl())->getVisibleConversionFunctions();
5751
5752   bool HadMultipleCandidates =
5753       (std::distance(Conversions.begin(), Conversions.end()) > 1);
5754
5755   // To check that there is only one target type, in C++1y:
5756   QualType ToType;
5757   bool HasUniqueTargetType = true;
5758
5759   // Collect explicit or viable (potentially in C++1y) conversions.
5760   for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
5761     NamedDecl *D = (*I)->getUnderlyingDecl();
5762     CXXConversionDecl *Conversion;
5763     FunctionTemplateDecl *ConvTemplate = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
5764     if (ConvTemplate) {
5765       if (getLangOpts().CPlusPlus14)
5766         Conversion = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
5767       else
5768         continue; // C++11 does not consider conversion operator templates(?).
5769     } else
5770       Conversion = cast<CXXConversionDecl>(D);
5771
5772     assert((!ConvTemplate || getLangOpts().CPlusPlus14) &&
5773            "Conversion operator templates are considered potentially "
5774            "viable in C++1y");
5775
5776     QualType CurToType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
5777     if (Converter.match(CurToType) || ConvTemplate) {
5778
5779       if (Conversion->isExplicit()) {
5780         // FIXME: For C++1y, do we need this restriction?
5781         // cf. diagnoseNoViableConversion()
5782         if (!ConvTemplate)
5783           ExplicitConversions.addDecl(I.getDecl(), I.getAccess());
5784       } else {
5785         if (!ConvTemplate && getLangOpts().CPlusPlus14) {
5786           if (ToType.isNull())
5787             ToType = CurToType.getUnqualifiedType();
5788           else if (HasUniqueTargetType &&
5789                    (CurToType.getUnqualifiedType() != ToType))
5790             HasUniqueTargetType = false;
5791         }
5792         ViableConversions.addDecl(I.getDecl(), I.getAccess());
5793       }
5794     }
5795   }
5796
5797   if (getLangOpts().CPlusPlus14) {
5798     // C++1y [conv]p6:
5799     // ... An expression e of class type E appearing in such a context
5800     // is said to be contextually implicitly converted to a specified
5801     // type T and is well-formed if and only if e can be implicitly
5802     // converted to a type T that is determined as follows: E is searched
5803     // for conversion functions whose return type is cv T or reference to
5804     // cv T such that T is allowed by the context. There shall be
5805     // exactly one such T.
5806
5807     // If no unique T is found:
5808     if (ToType.isNull()) {
5809       if (diagnoseNoViableConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5810                                      HadMultipleCandidates,
5811                                      ExplicitConversions))
5812         return ExprError();
5813       return finishContextualImplicitConversion(*this, Loc, From, Converter);
5814     }
5815
5816     // If more than one unique Ts are found:
5817     if (!HasUniqueTargetType)
5818       return diagnoseAmbiguousConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5819                                          ViableConversions);
5820
5821     // If one unique T is found:
5822     // First, build a candidate set from the previously recorded
5823     // potentially viable conversions.
5824     OverloadCandidateSet CandidateSet(Loc, OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
5825     collectViableConversionCandidates(*this, From, ToType, ViableConversions,
5826                                       CandidateSet);
5827
5828     // Then, perform overload resolution over the candidate set.
5829     OverloadCandidateSet::iterator Best;
5830     switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, Loc, Best)) {
5831     case OR_Success: {
5832       // Apply this conversion.
5833       DeclAccessPair Found =
5834           DeclAccessPair::make(Best->Function, Best->FoundDecl.getAccess());
5835       if (recordConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5836                            HadMultipleCandidates, Found))
5837         return ExprError();
5838       break;
5839     }
5840     case OR_Ambiguous:
5841       return diagnoseAmbiguousConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5842                                          ViableConversions);
5843     case OR_No_Viable_Function:
5844       if (diagnoseNoViableConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5845                                      HadMultipleCandidates,
5846                                      ExplicitConversions))
5847         return ExprError();
5848       LLVM_FALLTHROUGH;
5849     case OR_Deleted:
5850       // We'll complain below about a non-integral condition type.
5851       break;
5852     }
5853   } else {
5854     switch (ViableConversions.size()) {
5855     case 0: {
5856       if (diagnoseNoViableConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5857                                      HadMultipleCandidates,
5858                                      ExplicitConversions))
5859         return ExprError();
5860
5861       // We'll complain below about a non-integral condition type.
5862       break;
5863     }
5864     case 1: {
5865       // Apply this conversion.
5866       DeclAccessPair Found = ViableConversions[0];
5867       if (recordConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5868                            HadMultipleCandidates, Found))
5869         return ExprError();
5870       break;
5871     }
5872     default:
5873       return diagnoseAmbiguousConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
5874                                          ViableConversions);
5875     }
5876   }
5877
5878   return finishContextualImplicitConversion(*this, Loc, From, Converter);
5879 }
5880
5881 /// IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate - Determine whether Fn is
5882 /// an acceptable non-member overloaded operator for a call whose
5883 /// arguments have types T1 (and, if non-empty, T2). This routine
5884 /// implements the check in C++ [over.match.oper]p3b2 concerning
5885 /// enumeration types.
5886 static bool IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate(ASTContext &Context,
5887                                                    FunctionDecl *Fn,
5888                                                    ArrayRef<Expr *> Args) {
5889   QualType T1 = Args[0]->getType();
5890   QualType T2 = Args.size() > 1 ? Args[1]->getType() : QualType();
5891
5892   if (T1->isDependentType() || (!T2.isNull() && T2->isDependentType()))
5893     return true;
5894
5895   if (T1->isRecordType() || (!T2.isNull() && T2->isRecordType()))
5896     return true;
5897
5898   const FunctionProtoType *Proto = Fn->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
5899   if (Proto->getNumParams() < 1)
5900     return false;
5901
5902   if (T1->isEnumeralType()) {
5903     QualType ArgType = Proto->getParamType(0).getNonReferenceType();
5904     if (Context.hasSameUnqualifiedType(T1, ArgType))
5905       return true;
5906   }
5907
5908   if (Proto->getNumParams() < 2)
5909     return false;
5910
5911   if (!T2.isNull() && T2->isEnumeralType()) {
5912     QualType ArgType = Proto->getParamType(1).getNonReferenceType();
5913     if (Context.hasSameUnqualifiedType(T2, ArgType))
5914       return true;
5915   }
5916
5917   return false;
5918 }
5919
5920 /// AddOverloadCandidate - Adds the given function to the set of
5921 /// candidate functions, using the given function call arguments.  If
5922 /// @p SuppressUserConversions, then don't allow user-defined
5923 /// conversions via constructors or conversion operators.
5924 ///
5925 /// \param PartialOverloading true if we are performing "partial" overloading
5926 /// based on an incomplete set of function arguments. This feature is used by
5927 /// code completion.
5928 void
5929 Sema::AddOverloadCandidate(FunctionDecl *Function,
5930                            DeclAccessPair FoundDecl,
5931                            ArrayRef<Expr *> Args,
5932                            OverloadCandidateSet &CandidateSet,
5933                            bool SuppressUserConversions,
5934                            bool PartialOverloading,
5935                            bool AllowExplicit,
5936                            ConversionSequenceList EarlyConversions) {
5937   const FunctionProtoType *Proto
5938     = dyn_cast<FunctionProtoType>(Function->getType()->getAs<FunctionType>());
5939   assert(Proto && "Functions without a prototype cannot be overloaded");
5940   assert(!Function->getDescribedFunctionTemplate() &&
5941          "Use AddTemplateOverloadCandidate for function templates");
5942
5943   if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Function)) {
5944     if (!isa<CXXConstructorDecl>(Method)) {
5945       // If we get here, it's because we're calling a member function
5946       // that is named without a member access expression (e.g.,
5947       // "this->f") that was either written explicitly or created
5948       // implicitly. This can happen with a qualified call to a member
5949       // function, e.g., X::f(). We use an empty type for the implied
5950       // object argument (C++ [over.call.func]p3), and the acting context
5951       // is irrelevant.
5952       AddMethodCandidate(Method, FoundDecl, Method->getParent(), QualType(),
5953                          Expr::Classification::makeSimpleLValue(), Args,
5954                          CandidateSet, SuppressUserConversions,
5955                          PartialOverloading, EarlyConversions);
5956       return;
5957     }
5958     // We treat a constructor like a non-member function, since its object
5959     // argument doesn't participate in overload resolution.
5960   }
5961
5962   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Function))
5963     return;
5964
5965   // C++ [over.match.oper]p3:
5966   //   if no operand has a class type, only those non-member functions in the
5967   //   lookup set that have a first parameter of type T1 or "reference to
5968   //   (possibly cv-qualified) T1", when T1 is an enumeration type, or (if there
5969   //   is a right operand) a second parameter of type T2 or "reference to
5970   //   (possibly cv-qualified) T2", when T2 is an enumeration type, are
5971   //   candidate functions.
5972   if (CandidateSet.getKind() == OverloadCandidateSet::CSK_Operator &&
5973       !IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate(Context, Function, Args))
5974     return;
5975
5976   // C++11 [class.copy]p11: [DR1402]
5977   //   A defaulted move constructor that is defined as deleted is ignored by
5978   //   overload resolution.
5979   CXXConstructorDecl *Constructor = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(Function);
5980   if (Constructor && Constructor->isDefaulted() && Constructor->isDeleted() &&
5981       Constructor->isMoveConstructor())
5982     return;
5983
5984   // Overload resolution is always an unevaluated context.
5985   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
5986       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
5987
5988   // Add this candidate
5989   OverloadCandidate &Candidate =
5990       CandidateSet.addCandidate(Args.size(), EarlyConversions);
5991   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
5992   Candidate.Function = Function;
5993   Candidate.Viable = true;
5994   Candidate.IsSurrogate = false;
5995   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
5996   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
5997
5998   if (Function->isMultiVersion() && Function->hasAttr<TargetAttr>() &&
5999       !Function->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion()) {
6000     Candidate.Viable = false;
6001     Candidate.FailureKind = ovl_non_default_multiversion_function;
6002     return;
6003   }
6004
6005   if (Constructor) {
6006     // C++ [class.copy]p3:
6007     //   A member function template is never instantiated to perform the copy
6008     //   of a class object to an object of its class type.
6009     QualType ClassType = Context.getTypeDeclType(Constructor->getParent());
6010     if (Args.size() == 1 && Constructor->isSpecializationCopyingObject() &&
6011         (Context.hasSameUnqualifiedType(ClassType, Args[0]->getType()) ||
6012          IsDerivedFrom(Args[0]->getLocStart(), Args[0]->getType(),
6013                        ClassType))) {
6014       Candidate.Viable = false;
6015       Candidate.FailureKind = ovl_fail_illegal_constructor;
6016       return;
6017     }
6018
6019     // C++ [over.match.funcs]p8: (proposed DR resolution)
6020     //   A constructor inherited from class type C that has a first parameter
6021     //   of type "reference to P" (including such a constructor instantiated
6022     //   from a template) is excluded from the set of candidate functions when
6023     //   constructing an object of type cv D if the argument list has exactly
6024     //   one argument and D is reference-related to P and P is reference-related
6025     //   to C.
6026     auto *Shadow = dyn_cast<ConstructorUsingShadowDecl>(FoundDecl.getDecl());
6027     if (Shadow && Args.size() == 1 && Constructor->getNumParams() >= 1 &&
6028         Constructor->getParamDecl(0)->getType()->isReferenceType()) {
6029       QualType P = Constructor->getParamDecl(0)->getType()->getPointeeType();
6030       QualType C = Context.getRecordType(Constructor->getParent());
6031       QualType D = Context.getRecordType(Shadow->getParent());
6032       SourceLocation Loc = Args.front()->getExprLoc();
6033       if ((Context.hasSameUnqualifiedType(P, C) || IsDerivedFrom(Loc, P, C)) &&
6034           (Context.hasSameUnqualifiedType(D, P) || IsDerivedFrom(Loc, D, P))) {
6035         Candidate.Viable = false;
6036         Candidate.FailureKind = ovl_fail_inhctor_slice;
6037         return;
6038       }
6039     }
6040   }
6041
6042   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
6043
6044   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having fewer than m
6045   // parameters is viable only if it has an ellipsis in its parameter
6046   // list (8.3.5).
6047   if (TooManyArguments(NumParams, Args.size(), PartialOverloading) &&
6048       !Proto->isVariadic()) {
6049     Candidate.Viable = false;
6050     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_many_arguments;
6051     return;
6052   }
6053
6054   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having more than m parameters
6055   // is viable only if the (m+1)st parameter has a default argument
6056   // (8.3.6). For the purposes of overload resolution, the
6057   // parameter list is truncated on the right, so that there are
6058   // exactly m parameters.
6059   unsigned MinRequiredArgs = Function->getMinRequiredArguments();
6060   if (Args.size() < MinRequiredArgs && !PartialOverloading) {
6061     // Not enough arguments.
6062     Candidate.Viable = false;
6063     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_few_arguments;
6064     return;
6065   }
6066
6067   // (CUDA B.1): Check for invalid calls between targets.
6068   if (getLangOpts().CUDA)
6069     if (const FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(CurContext))
6070       // Skip the check for callers that are implicit members, because in this
6071       // case we may not yet know what the member's target is; the target is
6072       // inferred for the member automatically, based on the bases and fields of
6073       // the class.
6074       if (!Caller->isImplicit() && !IsAllowedCUDACall(Caller, Function)) {
6075         Candidate.Viable = false;
6076         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_target;
6077         return;
6078       }
6079
6080   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
6081   // arguments.
6082   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
6083     if (Candidate.Conversions[ArgIdx].isInitialized()) {
6084       // We already formed a conversion sequence for this parameter during
6085       // template argument deduction.
6086     } else if (ArgIdx < NumParams) {
6087       // (C++ 13.3.2p3): for F to be a viable function, there shall
6088       // exist for each argument an implicit conversion sequence
6089       // (13.3.3.1) that converts that argument to the corresponding
6090       // parameter of F.
6091       QualType ParamType = Proto->getParamType(ArgIdx);
6092       Candidate.Conversions[ArgIdx]
6093         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamType,
6094                                 SuppressUserConversions,
6095                                 /*InOverloadResolution=*/true,
6096                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6097                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount,
6098                                 AllowExplicit);
6099       if (Candidate.Conversions[ArgIdx].isBad()) {
6100         Candidate.Viable = false;
6101         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6102         return;
6103       }
6104     } else {
6105       // (C++ 13.3.2p2): For the purposes of overload resolution, any
6106       // argument for which there is no corresponding parameter is
6107       // considered to ""match the ellipsis" (C+ 13.3.3.1.3).
6108       Candidate.Conversions[ArgIdx].setEllipsis();
6109     }
6110   }
6111
6112   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Function, Args)) {
6113     Candidate.Viable = false;
6114     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
6115     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
6116     return;
6117   }
6118
6119   if (LangOpts.OpenCL && isOpenCLDisabledDecl(Function)) {
6120     Candidate.Viable = false;
6121     Candidate.FailureKind = ovl_fail_ext_disabled;
6122     return;
6123   }
6124 }
6125
6126 ObjCMethodDecl *
6127 Sema::SelectBestMethod(Selector Sel, MultiExprArg Args, bool IsInstance,
6128                        SmallVectorImpl<ObjCMethodDecl *> &Methods) {
6129   if (Methods.size() <= 1)
6130     return nullptr;
6131
6132   for (unsigned b = 0, e = Methods.size(); b < e; b++) {
6133     bool Match = true;
6134     ObjCMethodDecl *Method = Methods[b];
6135     unsigned NumNamedArgs = Sel.getNumArgs();
6136     // Method might have more arguments than selector indicates. This is due
6137     // to addition of c-style arguments in method.
6138     if (Method->param_size() > NumNamedArgs)
6139       NumNamedArgs = Method->param_size();
6140     if (Args.size() < NumNamedArgs)
6141       continue;
6142
6143     for (unsigned i = 0; i < NumNamedArgs; i++) {
6144       // We can't do any type-checking on a type-dependent argument.
6145       if (Args[i]->isTypeDependent()) {
6146         Match = false;
6147         break;
6148       }
6149
6150       ParmVarDecl *param = Method->parameters()[i];
6151       Expr *argExpr = Args[i];
6152       assert(argExpr && "SelectBestMethod(): missing expression");
6153
6154       // Strip the unbridged-cast placeholder expression off unless it's
6155       // a consumed argument.
6156       if (argExpr->hasPlaceholderType(BuiltinType::ARCUnbridgedCast) &&
6157           !param->hasAttr<CFConsumedAttr>())
6158         argExpr = stripARCUnbridgedCast(argExpr);
6159
6160       // If the parameter is __unknown_anytype, move on to the next method.
6161       if (param->getType() == Context.UnknownAnyTy) {
6162         Match = false;
6163         break;
6164       }
6165
6166       ImplicitConversionSequence ConversionState
6167         = TryCopyInitialization(*this, argExpr, param->getType(),
6168                                 /*SuppressUserConversions*/false,
6169                                 /*InOverloadResolution=*/true,
6170                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6171                                 getLangOpts().ObjCAutoRefCount,
6172                                 /*AllowExplicit*/false);
6173       // This function looks for a reasonably-exact match, so we consider
6174       // incompatible pointer conversions to be a failure here.
6175       if (ConversionState.isBad() ||
6176           (ConversionState.isStandard() &&
6177            ConversionState.Standard.Second ==
6178                ICK_Incompatible_Pointer_Conversion)) {
6179         Match = false;
6180         break;
6181       }
6182     }
6183     // Promote additional arguments to variadic methods.
6184     if (Match && Method->isVariadic()) {
6185       for (unsigned i = NumNamedArgs, e = Args.size(); i < e; ++i) {
6186         if (Args[i]->isTypeDependent()) {
6187           Match = false;
6188           break;
6189         }
6190         ExprResult Arg = DefaultVariadicArgumentPromotion(Args[i], VariadicMethod,
6191                                                           nullptr);
6192         if (Arg.isInvalid()) {
6193           Match = false;
6194           break;
6195         }
6196       }
6197     } else {
6198       // Check for extra arguments to non-variadic methods.
6199       if (Args.size() != NumNamedArgs)
6200         Match = false;
6201       else if (Match && NumNamedArgs == 0 && Methods.size() > 1) {
6202         // Special case when selectors have no argument. In this case, select
6203         // one with the most general result type of 'id'.
6204         for (unsigned b = 0, e = Methods.size(); b < e; b++) {
6205           QualType ReturnT = Methods[b]->getReturnType();
6206           if (ReturnT->isObjCIdType())
6207             return Methods[b];
6208         }
6209       }
6210     }
6211
6212     if (Match)
6213       return Method;
6214   }
6215   return nullptr;
6216 }
6217
6218 // specific_attr_iterator iterates over enable_if attributes in reverse, and
6219 // enable_if is order-sensitive. As a result, we need to reverse things
6220 // sometimes. Size of 4 elements is arbitrary.
6221 static SmallVector<EnableIfAttr *, 4>
6222 getOrderedEnableIfAttrs(const FunctionDecl *Function) {
6223   SmallVector<EnableIfAttr *, 4> Result;
6224   if (!Function->hasAttrs())
6225     return Result;
6226
6227   const auto &FuncAttrs = Function->getAttrs();
6228   for (Attr *Attr : FuncAttrs)
6229     if (auto *EnableIf = dyn_cast<EnableIfAttr>(Attr))
6230       Result.push_back(EnableIf);
6231
6232   std::reverse(Result.begin(), Result.end());
6233   return Result;
6234 }
6235
6236 static bool
6237 convertArgsForAvailabilityChecks(Sema &S, FunctionDecl *Function, Expr *ThisArg,
6238                                  ArrayRef<Expr *> Args, Sema::SFINAETrap &Trap,
6239                                  bool MissingImplicitThis, Expr *&ConvertedThis,
6240                                  SmallVectorImpl<Expr *> &ConvertedArgs) {
6241   if (ThisArg) {
6242     CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Function);
6243     assert(!isa<CXXConstructorDecl>(Method) &&
6244            "Shouldn't have `this` for ctors!");
6245     assert(!Method->isStatic() && "Shouldn't have `this` for static methods!");
6246     ExprResult R = S.PerformObjectArgumentInitialization(
6247         ThisArg, /*Qualifier=*/nullptr, Method, Method);
6248     if (R.isInvalid())
6249       return false;
6250     ConvertedThis = R.get();
6251   } else {
6252     if (auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Function)) {
6253       (void)MD;
6254       assert((MissingImplicitThis || MD->isStatic() ||
6255               isa<CXXConstructorDecl>(MD)) &&
6256              "Expected `this` for non-ctor instance methods");
6257     }
6258     ConvertedThis = nullptr;
6259   }
6260
6261   // Ignore any variadic arguments. Converting them is pointless, since the
6262   // user can't refer to them in the function condition.
6263   unsigned ArgSizeNoVarargs = std::min(Function->param_size(), Args.size());
6264
6265   // Convert the arguments.
6266   for (unsigned I = 0; I != ArgSizeNoVarargs; ++I) {
6267     ExprResult R;
6268     R = S.PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
6269                                         S.Context, Function->getParamDecl(I)),
6270                                     SourceLocation(), Args[I]);
6271
6272     if (R.isInvalid())
6273       return false;
6274
6275     ConvertedArgs.push_back(R.get());
6276   }
6277
6278   if (Trap.hasErrorOccurred())
6279     return false;
6280
6281   // Push default arguments if needed.
6282   if (!Function->isVariadic() && Args.size() < Function->getNumParams()) {
6283     for (unsigned i = Args.size(), e = Function->getNumParams(); i != e; ++i) {
6284       ParmVarDecl *P = Function->getParamDecl(i);
6285       Expr *DefArg = P->hasUninstantiatedDefaultArg()
6286                          ? P->getUninstantiatedDefaultArg()
6287                          : P->getDefaultArg();
6288       // This can only happen in code completion, i.e. when PartialOverloading
6289       // is true.
6290       if (!DefArg)
6291         return false;
6292       ExprResult R =
6293           S.PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
6294                                           S.Context, Function->getParamDecl(i)),
6295                                       SourceLocation(), DefArg);
6296       if (R.isInvalid())
6297         return false;
6298       ConvertedArgs.push_back(R.get());
6299     }
6300
6301     if (Trap.hasErrorOccurred())
6302       return false;
6303   }
6304   return true;
6305 }
6306
6307 EnableIfAttr *Sema::CheckEnableIf(FunctionDecl *Function, ArrayRef<Expr *> Args,
6308                                   bool MissingImplicitThis) {
6309   SmallVector<EnableIfAttr *, 4> EnableIfAttrs =
6310       getOrderedEnableIfAttrs(Function);
6311   if (EnableIfAttrs.empty())
6312     return nullptr;
6313
6314   SFINAETrap Trap(*this);
6315   SmallVector<Expr *, 16> ConvertedArgs;
6316   // FIXME: We should look into making enable_if late-parsed.
6317   Expr *DiscardedThis;
6318   if (!convertArgsForAvailabilityChecks(
6319           *this, Function, /*ThisArg=*/nullptr, Args, Trap,
6320           /*MissingImplicitThis=*/true, DiscardedThis, ConvertedArgs))
6321     return EnableIfAttrs[0];
6322
6323   for (auto *EIA : EnableIfAttrs) {
6324     APValue Result;
6325     // FIXME: This doesn't consider value-dependent cases, because doing so is
6326     // very difficult. Ideally, we should handle them more gracefully.
6327     if (!EIA->getCond()->EvaluateWithSubstitution(
6328             Result, Context, Function, llvm::makeArrayRef(ConvertedArgs)))
6329       return EIA;
6330
6331     if (!Result.isInt() || !Result.getInt().getBoolValue())
6332       return EIA;
6333   }
6334   return nullptr;
6335 }
6336
6337 template <typename CheckFn>
6338 static bool diagnoseDiagnoseIfAttrsWith(Sema &S, const NamedDecl *ND,
6339                                         bool ArgDependent, SourceLocation Loc,
6340                                         CheckFn &&IsSuccessful) {
6341   SmallVector<const DiagnoseIfAttr *, 8> Attrs;
6342   for (const auto *DIA : ND->specific_attrs<DiagnoseIfAttr>()) {
6343     if (ArgDependent == DIA->getArgDependent())
6344       Attrs.push_back(DIA);
6345   }
6346
6347   // Common case: No diagnose_if attributes, so we can quit early.
6348   if (Attrs.empty())
6349     return false;
6350
6351   auto WarningBegin = std::stable_partition(
6352       Attrs.begin(), Attrs.end(),
6353       [](const DiagnoseIfAttr *DIA) { return DIA->isError(); });
6354
6355   // Note that diagnose_if attributes are late-parsed, so they appear in the
6356   // correct order (unlike enable_if attributes).
6357   auto ErrAttr = llvm::find_if(llvm::make_range(Attrs.begin(), WarningBegin),
6358                                IsSuccessful);
6359   if (ErrAttr != WarningBegin) {
6360     const DiagnoseIfAttr *DIA = *ErrAttr;
6361     S.Diag(Loc, diag::err_diagnose_if_succeeded) << DIA->getMessage();
6362     S.Diag(DIA->getLocation(), diag::note_from_diagnose_if)
6363         << DIA->getParent() << DIA->getCond()->getSourceRange();
6364     return true;
6365   }
6366
6367   for (const auto *DIA : llvm::make_range(WarningBegin, Attrs.end()))
6368     if (IsSuccessful(DIA)) {
6369       S.Diag(Loc, diag::warn_diagnose_if_succeeded) << DIA->getMessage();
6370       S.Diag(DIA->getLocation(), diag::note_from_diagnose_if)
6371           << DIA->getParent() << DIA->getCond()->getSourceRange();
6372     }
6373
6374   return false;
6375 }
6376
6377 bool Sema::diagnoseArgDependentDiagnoseIfAttrs(const FunctionDecl *Function,
6378                                                const Expr *ThisArg,
6379                                                ArrayRef<const Expr *> Args,
6380                                                SourceLocation Loc) {
6381   return diagnoseDiagnoseIfAttrsWith(
6382       *this, Function, /*ArgDependent=*/true, Loc,
6383       [&](const DiagnoseIfAttr *DIA) {
6384         APValue Result;
6385         // It's sane to use the same Args for any redecl of this function, since
6386         // EvaluateWithSubstitution only cares about the position of each
6387         // argument in the arg list, not the ParmVarDecl* it maps to.
6388         if (!DIA->getCond()->EvaluateWithSubstitution(
6389                 Result, Context, cast<FunctionDecl>(DIA->getParent()), Args, ThisArg))
6390           return false;
6391         return Result.isInt() && Result.getInt().getBoolValue();
6392       });
6393 }
6394
6395 bool Sema::diagnoseArgIndependentDiagnoseIfAttrs(const NamedDecl *ND,
6396                                                  SourceLocation Loc) {
6397   return diagnoseDiagnoseIfAttrsWith(
6398       *this, ND, /*ArgDependent=*/false, Loc,
6399       [&](const DiagnoseIfAttr *DIA) {
6400         bool Result;
6401         return DIA->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Context) &&
6402                Result;
6403       });
6404 }
6405
6406 /// Add all of the function declarations in the given function set to
6407 /// the overload candidate set.
6408 void Sema::AddFunctionCandidates(const UnresolvedSetImpl &Fns,
6409                                  ArrayRef<Expr *> Args,
6410                                  OverloadCandidateSet &CandidateSet,
6411                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
6412                                  bool SuppressUserConversions,
6413                                  bool PartialOverloading,
6414                                  bool FirstArgumentIsBase) {
6415   for (UnresolvedSetIterator F = Fns.begin(), E = Fns.end(); F != E; ++F) {
6416     NamedDecl *D = F.getDecl()->getUnderlyingDecl();
6417     ArrayRef<Expr *> FunctionArgs = Args;
6418
6419     FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
6420     FunctionDecl *FD =
6421         FunTmpl ? FunTmpl->getTemplatedDecl() : cast<FunctionDecl>(D);
6422
6423     if (isa<CXXMethodDecl>(FD) && !cast<CXXMethodDecl>(FD)->isStatic()) {
6424       QualType ObjectType;
6425       Expr::Classification ObjectClassification;
6426       if (Args.size() > 0) {
6427         if (Expr *E = Args[0]) {
6428           // Use the explicit base to restrict the lookup:
6429           ObjectType = E->getType();
6430           ObjectClassification = E->Classify(Context);
6431         } // .. else there is an implicit base.
6432         FunctionArgs = Args.slice(1);
6433       }
6434       if (FunTmpl) {
6435         AddMethodTemplateCandidate(
6436             FunTmpl, F.getPair(),
6437             cast<CXXRecordDecl>(FunTmpl->getDeclContext()),
6438             ExplicitTemplateArgs, ObjectType, ObjectClassification,
6439             FunctionArgs, CandidateSet, SuppressUserConversions,
6440             PartialOverloading);
6441       } else {
6442         AddMethodCandidate(cast<CXXMethodDecl>(FD), F.getPair(),
6443                            cast<CXXMethodDecl>(FD)->getParent(), ObjectType,
6444                            ObjectClassification, FunctionArgs, CandidateSet,
6445                            SuppressUserConversions, PartialOverloading);
6446       }
6447     } else {
6448       // This branch handles both standalone functions and static methods.
6449
6450       // Slice the first argument (which is the base) when we access
6451       // static method as non-static.
6452       if (Args.size() > 0 &&
6453           (!Args[0] || (FirstArgumentIsBase && isa<CXXMethodDecl>(FD) &&
6454                         !isa<CXXConstructorDecl>(FD)))) {
6455         assert(cast<CXXMethodDecl>(FD)->isStatic());
6456         FunctionArgs = Args.slice(1);
6457       }
6458       if (FunTmpl) {
6459         AddTemplateOverloadCandidate(
6460             FunTmpl, F.getPair(), ExplicitTemplateArgs, FunctionArgs,
6461             CandidateSet, SuppressUserConversions, PartialOverloading);
6462       } else {
6463         AddOverloadCandidate(FD, F.getPair(), FunctionArgs, CandidateSet,
6464                              SuppressUserConversions, PartialOverloading);
6465       }
6466     }
6467   }
6468 }
6469
6470 /// AddMethodCandidate - Adds a named decl (which is some kind of
6471 /// method) as a method candidate to the given overload set.
6472 void Sema::AddMethodCandidate(DeclAccessPair FoundDecl,
6473                               QualType ObjectType,
6474                               Expr::Classification ObjectClassification,
6475                               ArrayRef<Expr *> Args,
6476                               OverloadCandidateSet& CandidateSet,
6477                               bool SuppressUserConversions) {
6478   NamedDecl *Decl = FoundDecl.getDecl();
6479   CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(Decl->getDeclContext());
6480
6481   if (isa<UsingShadowDecl>(Decl))
6482     Decl = cast<UsingShadowDecl>(Decl)->getTargetDecl();
6483
6484   if (FunctionTemplateDecl *TD = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Decl)) {
6485     assert(isa<CXXMethodDecl>(TD->getTemplatedDecl()) &&
6486            "Expected a member function template");
6487     AddMethodTemplateCandidate(TD, FoundDecl, ActingContext,
6488                                /*ExplicitArgs*/ nullptr, ObjectType,
6489                                ObjectClassification, Args, CandidateSet,
6490                                SuppressUserConversions);
6491   } else {
6492     AddMethodCandidate(cast<CXXMethodDecl>(Decl), FoundDecl, ActingContext,
6493                        ObjectType, ObjectClassification, Args, CandidateSet,
6494                        SuppressUserConversions);
6495   }
6496 }
6497
6498 /// AddMethodCandidate - Adds the given C++ member function to the set
6499 /// of candidate functions, using the given function call arguments
6500 /// and the object argument (@c Object). For example, in a call
6501 /// @c o.f(a1,a2), @c Object will contain @c o and @c Args will contain
6502 /// both @c a1 and @c a2. If @p SuppressUserConversions, then don't
6503 /// allow user-defined conversions via constructors or conversion
6504 /// operators.
6505 void
6506 Sema::AddMethodCandidate(CXXMethodDecl *Method, DeclAccessPair FoundDecl,
6507                          CXXRecordDecl *ActingContext, QualType ObjectType,
6508                          Expr::Classification ObjectClassification,
6509                          ArrayRef<Expr *> Args,
6510                          OverloadCandidateSet &CandidateSet,
6511                          bool SuppressUserConversions,
6512                          bool PartialOverloading,
6513                          ConversionSequenceList EarlyConversions) {
6514   const FunctionProtoType *Proto
6515     = dyn_cast<FunctionProtoType>(Method->getType()->getAs<FunctionType>());
6516   assert(Proto && "Methods without a prototype cannot be overloaded");
6517   assert(!isa<CXXConstructorDecl>(Method) &&
6518          "Use AddOverloadCandidate for constructors");
6519
6520   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Method))
6521     return;
6522
6523   // C++11 [class.copy]p23: [DR1402]
6524   //   A defaulted move assignment operator that is defined as deleted is
6525   //   ignored by overload resolution.
6526   if (Method->isDefaulted() && Method->isDeleted() &&
6527       Method->isMoveAssignmentOperator())
6528     return;
6529
6530   // Overload resolution is always an unevaluated context.
6531   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
6532       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
6533
6534   // Add this candidate
6535   OverloadCandidate &Candidate =
6536       CandidateSet.addCandidate(Args.size() + 1, EarlyConversions);
6537   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6538   Candidate.Function = Method;
6539   Candidate.IsSurrogate = false;
6540   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
6541   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6542
6543   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
6544
6545   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having fewer than m
6546   // parameters is viable only if it has an ellipsis in its parameter
6547   // list (8.3.5).
6548   if (TooManyArguments(NumParams, Args.size(), PartialOverloading) &&
6549       !Proto->isVariadic()) {
6550     Candidate.Viable = false;
6551     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_many_arguments;
6552     return;
6553   }
6554
6555   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having more than m parameters
6556   // is viable only if the (m+1)st parameter has a default argument
6557   // (8.3.6). For the purposes of overload resolution, the
6558   // parameter list is truncated on the right, so that there are
6559   // exactly m parameters.
6560   unsigned MinRequiredArgs = Method->getMinRequiredArguments();
6561   if (Args.size() < MinRequiredArgs && !PartialOverloading) {
6562     // Not enough arguments.
6563     Candidate.Viable = false;
6564     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_few_arguments;
6565     return;
6566   }
6567
6568   Candidate.Viable = true;
6569
6570   if (Method->isStatic() || ObjectType.isNull())
6571     // The implicit object argument is ignored.
6572     Candidate.IgnoreObjectArgument = true;
6573   else {
6574     // Determine the implicit conversion sequence for the object
6575     // parameter.
6576     Candidate.Conversions[0] = TryObjectArgumentInitialization(
6577         *this, CandidateSet.getLocation(), ObjectType, ObjectClassification,
6578         Method, ActingContext);
6579     if (Candidate.Conversions[0].isBad()) {
6580       Candidate.Viable = false;
6581       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6582       return;
6583     }
6584   }
6585
6586   // (CUDA B.1): Check for invalid calls between targets.
6587   if (getLangOpts().CUDA)
6588     if (const FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(CurContext))
6589       if (!IsAllowedCUDACall(Caller, Method)) {
6590         Candidate.Viable = false;
6591         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_target;
6592         return;
6593       }
6594
6595   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
6596   // arguments.
6597   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
6598     if (Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].isInitialized()) {
6599       // We already formed a conversion sequence for this parameter during
6600       // template argument deduction.
6601     } else if (ArgIdx < NumParams) {
6602       // (C++ 13.3.2p3): for F to be a viable function, there shall
6603       // exist for each argument an implicit conversion sequence
6604       // (13.3.3.1) that converts that argument to the corresponding
6605       // parameter of F.
6606       QualType ParamType = Proto->getParamType(ArgIdx);
6607       Candidate.Conversions[ArgIdx + 1]
6608         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamType,
6609                                 SuppressUserConversions,
6610                                 /*InOverloadResolution=*/true,
6611                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6612                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
6613       if (Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].isBad()) {
6614         Candidate.Viable = false;
6615         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6616         return;
6617       }
6618     } else {
6619       // (C++ 13.3.2p2): For the purposes of overload resolution, any
6620       // argument for which there is no corresponding parameter is
6621       // considered to "match the ellipsis" (C+ 13.3.3.1.3).
6622       Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].setEllipsis();
6623     }
6624   }
6625
6626   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Method, Args, true)) {
6627     Candidate.Viable = false;
6628     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
6629     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
6630     return;
6631   }
6632
6633   if (Method->isMultiVersion() && Method->hasAttr<TargetAttr>() &&
6634       !Method->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion()) {
6635     Candidate.Viable = false;
6636     Candidate.FailureKind = ovl_non_default_multiversion_function;
6637   }
6638 }
6639
6640 /// Add a C++ member function template as a candidate to the candidate
6641 /// set, using template argument deduction to produce an appropriate member
6642 /// function template specialization.
6643 void
6644 Sema::AddMethodTemplateCandidate(FunctionTemplateDecl *MethodTmpl,
6645                                  DeclAccessPair FoundDecl,
6646                                  CXXRecordDecl *ActingContext,
6647                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
6648                                  QualType ObjectType,
6649                                  Expr::Classification ObjectClassification,
6650                                  ArrayRef<Expr *> Args,
6651                                  OverloadCandidateSet& CandidateSet,
6652                                  bool SuppressUserConversions,
6653                                  bool PartialOverloading) {
6654   if (!CandidateSet.isNewCandidate(MethodTmpl))
6655     return;
6656
6657   // C++ [over.match.funcs]p7:
6658   //   In each case where a candidate is a function template, candidate
6659   //   function template specializations are generated using template argument
6660   //   deduction (14.8.3, 14.8.2). Those candidates are then handled as
6661   //   candidate functions in the usual way.113) A given name can refer to one
6662   //   or more function templates and also to a set of overloaded non-template
6663   //   functions. In such a case, the candidate functions generated from each
6664   //   function template are combined with the set of non-template candidate
6665   //   functions.
6666   TemplateDeductionInfo Info(CandidateSet.getLocation());
6667   FunctionDecl *Specialization = nullptr;
6668   ConversionSequenceList Conversions;
6669   if (TemplateDeductionResult Result = DeduceTemplateArguments(
6670           MethodTmpl, ExplicitTemplateArgs, Args, Specialization, Info,
6671           PartialOverloading, [&](ArrayRef<QualType> ParamTypes) {
6672             return CheckNonDependentConversions(
6673                 MethodTmpl, ParamTypes, Args, CandidateSet, Conversions,
6674                 SuppressUserConversions, ActingContext, ObjectType,
6675                 ObjectClassification);
6676           })) {
6677     OverloadCandidate &Candidate =
6678         CandidateSet.addCandidate(Conversions.size(), Conversions);
6679     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6680     Candidate.Function = MethodTmpl->getTemplatedDecl();
6681     Candidate.Viable = false;
6682     Candidate.IsSurrogate = false;
6683     Candidate.IgnoreObjectArgument =
6684         cast<CXXMethodDecl>(Candidate.Function)->isStatic() ||
6685         ObjectType.isNull();
6686     Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6687     if (Result == TDK_NonDependentConversionFailure)
6688       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6689     else {
6690       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_deduction;
6691       Candidate.DeductionFailure = MakeDeductionFailureInfo(Context, Result,
6692                                                             Info);
6693     }
6694     return;
6695   }
6696
6697   // Add the function template specialization produced by template argument
6698   // deduction as a candidate.
6699   assert(Specialization && "Missing member function template specialization?");
6700   assert(isa<CXXMethodDecl>(Specialization) &&
6701          "Specialization is not a member function?");
6702   AddMethodCandidate(cast<CXXMethodDecl>(Specialization), FoundDecl,
6703                      ActingContext, ObjectType, ObjectClassification, Args,
6704                      CandidateSet, SuppressUserConversions, PartialOverloading,
6705                      Conversions);
6706 }
6707
6708 /// Add a C++ function template specialization as a candidate
6709 /// in the candidate set, using template argument deduction to produce
6710 /// an appropriate function template specialization.
6711 void
6712 Sema::AddTemplateOverloadCandidate(FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
6713                                    DeclAccessPair FoundDecl,
6714                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
6715                                    ArrayRef<Expr *> Args,
6716                                    OverloadCandidateSet& CandidateSet,
6717                                    bool SuppressUserConversions,
6718                                    bool PartialOverloading) {
6719   if (!CandidateSet.isNewCandidate(FunctionTemplate))
6720     return;
6721
6722   // C++ [over.match.funcs]p7:
6723   //   In each case where a candidate is a function template, candidate
6724   //   function template specializations are generated using template argument
6725   //   deduction (14.8.3, 14.8.2). Those candidates are then handled as
6726   //   candidate functions in the usual way.113) A given name can refer to one
6727   //   or more function templates and also to a set of overloaded non-template
6728   //   functions. In such a case, the candidate functions generated from each
6729   //   function template are combined with the set of non-template candidate
6730   //   functions.
6731   TemplateDeductionInfo Info(CandidateSet.getLocation());
6732   FunctionDecl *Specialization = nullptr;
6733   ConversionSequenceList Conversions;
6734   if (TemplateDeductionResult Result = DeduceTemplateArguments(
6735           FunctionTemplate, ExplicitTemplateArgs, Args, Specialization, Info,
6736           PartialOverloading, [&](ArrayRef<QualType> ParamTypes) {
6737             return CheckNonDependentConversions(FunctionTemplate, ParamTypes,
6738                                                 Args, CandidateSet, Conversions,
6739                                                 SuppressUserConversions);
6740           })) {
6741     OverloadCandidate &Candidate =
6742         CandidateSet.addCandidate(Conversions.size(), Conversions);
6743     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6744     Candidate.Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
6745     Candidate.Viable = false;
6746     Candidate.IsSurrogate = false;
6747     // Ignore the object argument if there is one, since we don't have an object
6748     // type.
6749     Candidate.IgnoreObjectArgument =
6750         isa<CXXMethodDecl>(Candidate.Function) &&
6751         !isa<CXXConstructorDecl>(Candidate.Function);
6752     Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6753     if (Result == TDK_NonDependentConversionFailure)
6754       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6755     else {
6756       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_deduction;
6757       Candidate.DeductionFailure = MakeDeductionFailureInfo(Context, Result,
6758                                                             Info);
6759     }
6760     return;
6761   }
6762
6763   // Add the function template specialization produced by template argument
6764   // deduction as a candidate.
6765   assert(Specialization && "Missing function template specialization?");
6766   AddOverloadCandidate(Specialization, FoundDecl, Args, CandidateSet,
6767                        SuppressUserConversions, PartialOverloading,
6768                        /*AllowExplicit*/false, Conversions);
6769 }
6770
6771 /// Check that implicit conversion sequences can be formed for each argument
6772 /// whose corresponding parameter has a non-dependent type, per DR1391's
6773 /// [temp.deduct.call]p10.
6774 bool Sema::CheckNonDependentConversions(
6775     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate, ArrayRef<QualType> ParamTypes,
6776     ArrayRef<Expr *> Args, OverloadCandidateSet &CandidateSet,
6777     ConversionSequenceList &Conversions, bool SuppressUserConversions,
6778     CXXRecordDecl *ActingContext, QualType ObjectType,
6779     Expr::Classification ObjectClassification) {
6780   // FIXME: The cases in which we allow explicit conversions for constructor
6781   // arguments never consider calling a constructor template. It's not clear
6782   // that is correct.
6783   const bool AllowExplicit = false;
6784
6785   auto *FD = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
6786   auto *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
6787   bool HasThisConversion = Method && !isa<CXXConstructorDecl>(Method);
6788   unsigned ThisConversions = HasThisConversion ? 1 : 0;
6789
6790   Conversions =
6791       CandidateSet.allocateConversionSequences(ThisConversions + Args.size());
6792
6793   // Overload resolution is always an unevaluated context.
6794   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
6795       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
6796
6797   // For a method call, check the 'this' conversion here too. DR1391 doesn't
6798   // require that, but this check should never result in a hard error, and
6799   // overload resolution is permitted to sidestep instantiations.
6800   if (HasThisConversion && !cast<CXXMethodDecl>(FD)->isStatic() &&
6801       !ObjectType.isNull()) {
6802     Conversions[0] = TryObjectArgumentInitialization(
6803         *this, CandidateSet.getLocation(), ObjectType, ObjectClassification,
6804         Method, ActingContext);
6805     if (Conversions[0].isBad())
6806       return true;
6807   }
6808
6809   for (unsigned I = 0, N = std::min(ParamTypes.size(), Args.size()); I != N;
6810        ++I) {
6811     QualType ParamType = ParamTypes[I];
6812     if (!ParamType->isDependentType()) {
6813       Conversions[ThisConversions + I]
6814         = TryCopyInitialization(*this, Args[I], ParamType,
6815                                 SuppressUserConversions,
6816                                 /*InOverloadResolution=*/true,
6817                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6818                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount,
6819                                 AllowExplicit);
6820       if (Conversions[ThisConversions + I].isBad())
6821         return true;
6822     }
6823   }
6824
6825   return false;
6826 }
6827
6828 /// Determine whether this is an allowable conversion from the result
6829 /// of an explicit conversion operator to the expected type, per C++
6830 /// [over.match.conv]p1 and [over.match.ref]p1.
6831 ///
6832 /// \param ConvType The return type of the conversion function.
6833 ///
6834 /// \param ToType The type we are converting to.
6835 ///
6836 /// \param AllowObjCPointerConversion Allow a conversion from one
6837 /// Objective-C pointer to another.
6838 ///
6839 /// \returns true if the conversion is allowable, false otherwise.
6840 static bool isAllowableExplicitConversion(Sema &S,
6841                                           QualType ConvType, QualType ToType,
6842                                           bool AllowObjCPointerConversion) {
6843   QualType ToNonRefType = ToType.getNonReferenceType();
6844
6845   // Easy case: the types are the same.
6846   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(ConvType, ToNonRefType))
6847     return true;
6848
6849   // Allow qualification conversions.
6850   bool ObjCLifetimeConversion;
6851   if (S.IsQualificationConversion(ConvType, ToNonRefType, /*CStyle*/false,
6852                                   ObjCLifetimeConversion))
6853     return true;
6854
6855   // If we're not allowed to consider Objective-C pointer conversions,
6856   // we're done.
6857   if (!AllowObjCPointerConversion)
6858     return false;
6859
6860   // Is this an Objective-C pointer conversion?
6861   bool IncompatibleObjC = false;
6862   QualType ConvertedType;
6863   return S.isObjCPointerConversion(ConvType, ToNonRefType, ConvertedType,
6864                                    IncompatibleObjC);
6865 }
6866
6867 /// AddConversionCandidate - Add a C++ conversion function as a
6868 /// candidate in the candidate set (C++ [over.match.conv],
6869 /// C++ [over.match.copy]). From is the expression we're converting from,
6870 /// and ToType is the type that we're eventually trying to convert to
6871 /// (which may or may not be the same type as the type that the
6872 /// conversion function produces).
6873 void
6874 Sema::AddConversionCandidate(CXXConversionDecl *Conversion,
6875                              DeclAccessPair FoundDecl,
6876                              CXXRecordDecl *ActingContext,
6877                              Expr *From, QualType ToType,
6878                              OverloadCandidateSet& CandidateSet,
6879                              bool AllowObjCConversionOnExplicit,
6880                              bool AllowResultConversion) {
6881   assert(!Conversion->getDescribedFunctionTemplate() &&
6882          "Conversion function templates use AddTemplateConversionCandidate");
6883   QualType ConvType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
6884   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Conversion))
6885     return;
6886
6887   // If the conversion function has an undeduced return type, trigger its
6888   // deduction now.
6889   if (getLangOpts().CPlusPlus14 && ConvType->isUndeducedType()) {
6890     if (DeduceReturnType(Conversion, From->getExprLoc()))
6891       return;
6892     ConvType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
6893   }
6894
6895   // If we don't allow any conversion of the result type, ignore conversion
6896   // functions that don't convert to exactly (possibly cv-qualified) T.
6897   if (!AllowResultConversion &&
6898       !Context.hasSameUnqualifiedType(Conversion->getConversionType(), ToType))
6899     return;
6900
6901   // Per C++ [over.match.conv]p1, [over.match.ref]p1, an explicit conversion
6902   // operator is only a candidate if its return type is the target type or
6903   // can be converted to the target type with a qualification conversion.
6904   if (Conversion->isExplicit() &&
6905       !isAllowableExplicitConversion(*this, ConvType, ToType,
6906                                      AllowObjCConversionOnExplicit))
6907     return;
6908
6909   // Overload resolution is always an unevaluated context.
6910   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
6911       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
6912
6913   // Add this candidate
6914   OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate(1);
6915   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6916   Candidate.Function = Conversion;
6917   Candidate.IsSurrogate = false;
6918   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
6919   Candidate.FinalConversion.setAsIdentityConversion();
6920   Candidate.FinalConversion.setFromType(ConvType);
6921   Candidate.FinalConversion.setAllToTypes(ToType);
6922   Candidate.Viable = true;
6923   Candidate.ExplicitCallArguments = 1;
6924
6925   // C++ [over.match.funcs]p4:
6926   //   For conversion functions, the function is considered to be a member of
6927   //   the class of the implicit implied object argument for the purpose of
6928   //   defining the type of the implicit object parameter.
6929   //
6930   // Determine the implicit conversion sequence for the implicit
6931   // object parameter.
6932   QualType ImplicitParamType = From->getType();
6933   if (const PointerType *FromPtrType = ImplicitParamType->getAs<PointerType>())
6934     ImplicitParamType = FromPtrType->getPointeeType();
6935   CXXRecordDecl *ConversionContext
6936     = cast<CXXRecordDecl>(ImplicitParamType->getAs<RecordType>()->getDecl());
6937
6938   Candidate.Conversions[0] = TryObjectArgumentInitialization(
6939       *this, CandidateSet.getLocation(), From->getType(),
6940       From->Classify(Context), Conversion, ConversionContext);
6941
6942   if (Candidate.Conversions[0].isBad()) {
6943     Candidate.Viable = false;
6944     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6945     return;
6946   }
6947
6948   // We won't go through a user-defined type conversion function to convert a
6949   // derived to base as such conversions are given Conversion Rank. They only
6950   // go through a copy constructor. 13.3.3.1.2-p4 [over.ics.user]
6951   QualType FromCanon
6952     = Context.getCanonicalType(From->getType().getUnqualifiedType());
6953   QualType ToCanon = Context.getCanonicalType(ToType).getUnqualifiedType();
6954   if (FromCanon == ToCanon ||
6955       IsDerivedFrom(CandidateSet.getLocation(), FromCanon, ToCanon)) {
6956     Candidate.Viable = false;
6957     Candidate.FailureKind = ovl_fail_trivial_conversion;
6958     return;
6959   }
6960
6961   // To determine what the conversion from the result of calling the
6962   // conversion function to the type we're eventually trying to
6963   // convert to (ToType), we need to synthesize a call to the
6964   // conversion function and attempt copy initialization from it. This
6965   // makes sure that we get the right semantics with respect to
6966   // lvalues/rvalues and the type. Fortunately, we can allocate this
6967   // call on the stack and we don't need its arguments to be
6968   // well-formed.
6969   DeclRefExpr ConversionRef(Conversion, false, Conversion->getType(),
6970                             VK_LValue, From->getLocStart());
6971   ImplicitCastExpr ConversionFn(ImplicitCastExpr::OnStack,
6972                                 Context.getPointerType(Conversion->getType()),
6973                                 CK_FunctionToPointerDecay,
6974                                 &ConversionRef, VK_RValue);
6975
6976   QualType ConversionType = Conversion->getConversionType();
6977   if (!isCompleteType(From->getLocStart(), ConversionType)) {
6978     Candidate.Viable = false;
6979     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_final_conversion;
6980     return;
6981   }
6982
6983   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ConversionType);
6984
6985   // Note that it is safe to allocate CallExpr on the stack here because
6986   // there are 0 arguments (i.e., nothing is allocated using ASTContext's
6987   // allocator).
6988   QualType CallResultType = ConversionType.getNonLValueExprType(Context);
6989   CallExpr Call(Context, &ConversionFn, None, CallResultType, VK,
6990                 From->getLocStart());
6991   ImplicitConversionSequence ICS =
6992     TryCopyInitialization(*this, &Call, ToType,
6993                           /*SuppressUserConversions=*/true,
6994                           /*InOverloadResolution=*/false,
6995                           /*AllowObjCWritebackConversion=*/false);
6996
6997   switch (ICS.getKind()) {
6998   case ImplicitConversionSequence::StandardConversion:
6999     Candidate.FinalConversion = ICS.Standard;
7000
7001     // C++ [over.ics.user]p3:
7002     //   If the user-defined conversion is specified by a specialization of a
7003     //   conversion function template, the second standard conversion sequence
7004     //   shall have exact match rank.
7005     if (Conversion->getPrimaryTemplate() &&
7006         GetConversionRank(ICS.Standard.Second) != ICR_Exact_Match) {
7007       Candidate.Viable = false;
7008       Candidate.FailureKind = ovl_fail_final_conversion_not_exact;
7009       return;
7010     }
7011
7012     // C++0x [dcl.init.ref]p5:
7013     //    In the second case, if the reference is an rvalue reference and
7014     //    the second standard conversion sequence of the user-defined
7015     //    conversion sequence includes an lvalue-to-rvalue conversion, the
7016     //    program is ill-formed.
7017     if (ToType->isRValueReferenceType() &&
7018         ICS.Standard.First == ICK_Lvalue_To_Rvalue) {
7019       Candidate.Viable = false;
7020       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_final_conversion;
7021       return;
7022     }
7023     break;
7024
7025   case ImplicitConversionSequence::BadConversion:
7026     Candidate.Viable = false;
7027     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_final_conversion;
7028     return;
7029
7030   default:
7031     llvm_unreachable(
7032            "Can only end up with a standard conversion sequence or failure");
7033   }
7034
7035   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Conversion, None)) {
7036     Candidate.Viable = false;
7037     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
7038     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
7039     return;
7040   }
7041
7042   if (Conversion->isMultiVersion() && Conversion->hasAttr<TargetAttr>() &&
7043       !Conversion->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion()) {
7044     Candidate.Viable = false;
7045     Candidate.FailureKind = ovl_non_default_multiversion_function;
7046   }
7047 }
7048
7049 /// Adds a conversion function template specialization
7050 /// candidate to the overload set, using template argument deduction
7051 /// to deduce the template arguments of the conversion function
7052 /// template from the type that we are converting to (C++
7053 /// [temp.deduct.conv]).
7054 void
7055 Sema::AddTemplateConversionCandidate(FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
7056                                      DeclAccessPair FoundDecl,
7057                                      CXXRecordDecl *ActingDC,
7058                                      Expr *From, QualType ToType,
7059                                      OverloadCandidateSet &CandidateSet,
7060                                      bool AllowObjCConversionOnExplicit,
7061                                      bool AllowResultConversion) {
7062   assert(isa<CXXConversionDecl>(FunctionTemplate->getTemplatedDecl()) &&
7063          "Only conversion function templates permitted here");
7064
7065   if (!CandidateSet.isNewCandidate(FunctionTemplate))
7066     return;
7067
7068   TemplateDeductionInfo Info(CandidateSet.getLocation());
7069   CXXConversionDecl *Specialization = nullptr;
7070   if (TemplateDeductionResult Result
7071         = DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate, ToType,
7072                                   Specialization, Info)) {
7073     OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate();
7074     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
7075     Candidate.Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
7076     Candidate.Viable = false;
7077     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_deduction;
7078     Candidate.IsSurrogate = false;
7079     Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7080     Candidate.ExplicitCallArguments = 1;
7081     Candidate.DeductionFailure = MakeDeductionFailureInfo(Context, Result,
7082                                                           Info);
7083     return;
7084   }
7085
7086   // Add the conversion function template specialization produced by
7087   // template argument deduction as a candidate.
7088   assert(Specialization && "Missing function template specialization?");
7089   AddConversionCandidate(Specialization, FoundDecl, ActingDC, From, ToType,
7090                          CandidateSet, AllowObjCConversionOnExplicit,
7091                          AllowResultConversion);
7092 }
7093
7094 /// AddSurrogateCandidate - Adds a "surrogate" candidate function that
7095 /// converts the given @c Object to a function pointer via the
7096 /// conversion function @c Conversion, and then attempts to call it
7097 /// with the given arguments (C++ [over.call.object]p2-4). Proto is
7098 /// the type of function that we'll eventually be calling.
7099 void Sema::AddSurrogateCandidate(CXXConversionDecl *Conversion,
7100                                  DeclAccessPair FoundDecl,
7101                                  CXXRecordDecl *ActingContext,
7102                                  const FunctionProtoType *Proto,
7103                                  Expr *Object,
7104                                  ArrayRef<Expr *> Args,
7105                                  OverloadCandidateSet& CandidateSet) {
7106   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Conversion))
7107     return;
7108
7109   // Overload resolution is always an unevaluated context.
7110   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
7111       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
7112
7113   OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate(Args.size() + 1);
7114   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
7115   Candidate.Function = nullptr;
7116   Candidate.Surrogate = Conversion;
7117   Candidate.Viable = true;
7118   Candidate.IsSurrogate = true;
7119   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7120   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
7121
7122   // Determine the implicit conversion sequence for the implicit
7123   // object parameter.
7124   ImplicitConversionSequence ObjectInit = TryObjectArgumentInitialization(
7125       *this, CandidateSet.getLocation(), Object->getType(),
7126       Object->Classify(Context), Conversion, ActingContext);
7127   if (ObjectInit.isBad()) {
7128     Candidate.Viable = false;
7129     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7130     Candidate.Conversions[0] = ObjectInit;
7131     return;
7132   }
7133
7134   // The first conversion is actually a user-defined conversion whose
7135   // first conversion is ObjectInit's standard conversion (which is
7136   // effectively a reference binding). Record it as such.
7137   Candidate.Conversions[0].setUserDefined();
7138   Candidate.Conversions[0].UserDefined.Before = ObjectInit.Standard;
7139   Candidate.Conversions[0].UserDefined.EllipsisConversion = false;
7140   Candidate.Conversions[0].UserDefined.HadMultipleCandidates = false;
7141   Candidate.Conversions[0].UserDefined.ConversionFunction = Conversion;
7142   Candidate.Conversions[0].UserDefined.FoundConversionFunction = FoundDecl;
7143   Candidate.Conversions[0].UserDefined.After
7144     = Candidate.Conversions[0].UserDefined.Before;
7145   Candidate.Conversions[0].UserDefined.After.setAsIdentityConversion();
7146
7147   // Find the
7148   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
7149
7150   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having fewer than m
7151   // parameters is viable only if it has an ellipsis in its parameter
7152   // list (8.3.5).
7153   if (Args.size() > NumParams && !Proto->isVariadic()) {
7154     Candidate.Viable = false;
7155     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_many_arguments;
7156     return;
7157   }
7158
7159   // Function types don't have any default arguments, so just check if
7160   // we have enough arguments.
7161   if (Args.size() < NumParams) {
7162     // Not enough arguments.
7163     Candidate.Viable = false;
7164     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_few_arguments;
7165     return;
7166   }
7167
7168   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
7169   // arguments.
7170   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
7171     if (ArgIdx < NumParams) {
7172       // (C++ 13.3.2p3): for F to be a viable function, there shall
7173       // exist for each argument an implicit conversion sequence
7174       // (13.3.3.1) that converts that argument to the corresponding
7175       // parameter of F.
7176       QualType ParamType = Proto->getParamType(ArgIdx);
7177       Candidate.Conversions[ArgIdx + 1]
7178         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamType,
7179                                 /*SuppressUserConversions=*/false,
7180                                 /*InOverloadResolution=*/false,
7181                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
7182                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
7183       if (Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].isBad()) {
7184         Candidate.Viable = false;
7185         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7186         return;
7187       }
7188     } else {
7189       // (C++ 13.3.2p2): For the purposes of overload resolution, any
7190       // argument for which there is no corresponding parameter is
7191       // considered to ""match the ellipsis" (C+ 13.3.3.1.3).
7192       Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].setEllipsis();
7193     }
7194   }
7195
7196   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Conversion, None)) {
7197     Candidate.Viable = false;
7198     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
7199     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
7200     return;
7201   }
7202 }
7203
7204 /// Add overload candidates for overloaded operators that are
7205 /// member functions.
7206 ///
7207 /// Add the overloaded operator candidates that are member functions
7208 /// for the operator Op that was used in an operator expression such
7209 /// as "x Op y". , Args/NumArgs provides the operator arguments, and
7210 /// CandidateSet will store the added overload candidates. (C++
7211 /// [over.match.oper]).
7212 void Sema::AddMemberOperatorCandidates(OverloadedOperatorKind Op,
7213                                        SourceLocation OpLoc,
7214                                        ArrayRef<Expr *> Args,
7215                                        OverloadCandidateSet& CandidateSet,
7216                                        SourceRange OpRange) {
7217   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
7218
7219   // C++ [over.match.oper]p3:
7220   //   For a unary operator @ with an operand of a type whose
7221   //   cv-unqualified version is T1, and for a binary operator @ with
7222   //   a left operand of a type whose cv-unqualified version is T1 and
7223   //   a right operand of a type whose cv-unqualified version is T2,
7224   //   three sets of candidate functions, designated member
7225   //   candidates, non-member candidates and built-in candidates, are
7226   //   constructed as follows:
7227   QualType T1 = Args[0]->getType();
7228
7229   //     -- If T1 is a complete class type or a class currently being
7230   //        defined, the set of member candidates is the result of the
7231   //        qualified lookup of T1::operator@ (13.3.1.1.1); otherwise,
7232   //        the set of member candidates is empty.
7233   if (const RecordType *T1Rec = T1->getAs<RecordType>()) {
7234     // Complete the type if it can be completed.
7235     if (!isCompleteType(OpLoc, T1) && !T1Rec->isBeingDefined())
7236       return;
7237     // If the type is neither complete nor being defined, bail out now.
7238     if (!T1Rec->getDecl()->getDefinition())
7239       return;
7240
7241     LookupResult Operators(*this, OpName, OpLoc, LookupOrdinaryName);
7242     LookupQualifiedName(Operators, T1Rec->getDecl());
7243     Operators.suppressDiagnostics();
7244
7245     for (LookupResult::iterator Oper = Operators.begin(),
7246                              OperEnd = Operators.end();
7247          Oper != OperEnd;
7248          ++Oper)
7249       AddMethodCandidate(Oper.getPair(), Args[0]->getType(),
7250                          Args[0]->Classify(Context), Args.slice(1),
7251                          CandidateSet, /*SuppressUserConversions=*/false);
7252   }
7253 }
7254
7255 /// AddBuiltinCandidate - Add a candidate for a built-in
7256 /// operator. ResultTy and ParamTys are the result and parameter types
7257 /// of the built-in candidate, respectively. Args and NumArgs are the
7258 /// arguments being passed to the candidate. IsAssignmentOperator
7259 /// should be true when this built-in candidate is an assignment
7260 /// operator. NumContextualBoolArguments is the number of arguments
7261 /// (at the beginning of the argument list) that will be contextually
7262 /// converted to bool.
7263 void Sema::AddBuiltinCandidate(QualType *ParamTys, ArrayRef<Expr *> Args,
7264                                OverloadCandidateSet& CandidateSet,
7265                                bool IsAssignmentOperator,
7266                                unsigned NumContextualBoolArguments) {
7267   // Overload resolution is always an unevaluated context.
7268   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
7269       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
7270
7271   // Add this candidate
7272   OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate(Args.size());
7273   Candidate.FoundDecl = DeclAccessPair::make(nullptr, AS_none);
7274   Candidate.Function = nullptr;
7275   Candidate.IsSurrogate = false;
7276   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7277   std::copy(ParamTys, ParamTys + Args.size(), Candidate.BuiltinParamTypes);
7278
7279   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
7280   // arguments.
7281   Candidate.Viable = true;
7282   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
7283   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
7284     // C++ [over.match.oper]p4:
7285     //   For the built-in assignment operators, conversions of the
7286     //   left operand are restricted as follows:
7287     //     -- no temporaries are introduced to hold the left operand, and
7288     //     -- no user-defined conversions are applied to the left
7289     //        operand to achieve a type match with the left-most
7290     //        parameter of a built-in candidate.
7291     //
7292     // We block these conversions by turning off user-defined
7293     // conversions, since that is the only way that initialization of
7294     // a reference to a non-class type can occur from something that
7295     // is not of the same type.
7296     if (ArgIdx < NumContextualBoolArguments) {
7297       assert(ParamTys[ArgIdx] == Context.BoolTy &&
7298              "Contextual conversion to bool requires bool type");
7299       Candidate.Conversions[ArgIdx]
7300         = TryContextuallyConvertToBool(*this, Args[ArgIdx]);
7301     } else {
7302       Candidate.Conversions[ArgIdx]
7303         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamTys[ArgIdx],
7304                                 ArgIdx == 0 && IsAssignmentOperator,
7305                                 /*InOverloadResolution=*/false,
7306                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
7307                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
7308     }
7309     if (Candidate.Conversions[ArgIdx].isBad()) {
7310       Candidate.Viable = false;
7311       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7312       break;
7313     }
7314   }
7315 }
7316
7317 namespace {
7318
7319 /// BuiltinCandidateTypeSet - A set of types that will be used for the
7320 /// candidate operator functions for built-in operators (C++
7321 /// [over.built]). The types are separated into pointer types and
7322 /// enumeration types.
7323 class BuiltinCandidateTypeSet  {
7324   /// TypeSet - A set of types.
7325   typedef llvm::SetVector<QualType, SmallVector<QualType, 8>,
7326                           llvm::SmallPtrSet<QualType, 8>> TypeSet;
7327
7328   /// PointerTypes - The set of pointer types that will be used in the
7329   /// built-in candidates.
7330   TypeSet PointerTypes;
7331
7332   /// MemberPointerTypes - The set of member pointer types that will be
7333   /// used in the built-in candidates.
7334   TypeSet MemberPointerTypes;
7335
7336   /// EnumerationTypes - The set of enumeration types that will be
7337   /// used in the built-in candidates.
7338   TypeSet EnumerationTypes;
7339
7340   /// The set of vector types that will be used in the built-in
7341   /// candidates.
7342   TypeSet VectorTypes;
7343
7344   /// A flag indicating non-record types are viable candidates
7345   bool HasNonRecordTypes;
7346
7347   /// A flag indicating whether either arithmetic or enumeration types
7348   /// were present in the candidate set.
7349   bool HasArithmeticOrEnumeralTypes;
7350
7351   /// A flag indicating whether the nullptr type was present in the
7352   /// candidate set.
7353   bool HasNullPtrType;
7354
7355   /// Sema - The semantic analysis instance where we are building the
7356   /// candidate type set.
7357   Sema &SemaRef;
7358
7359   /// Context - The AST context in which we will build the type sets.
7360   ASTContext &Context;
7361
7362   bool AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(QualType Ty,
7363                                                const Qualifiers &VisibleQuals);
7364   bool AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(QualType Ty);
7365
7366 public:
7367   /// iterator - Iterates through the types that are part of the set.
7368   typedef TypeSet::iterator iterator;
7369
7370   BuiltinCandidateTypeSet(Sema &SemaRef)
7371     : HasNonRecordTypes(false),
7372       HasArithmeticOrEnumeralTypes(false),
7373       HasNullPtrType(false),
7374       SemaRef(SemaRef),
7375       Context(SemaRef.Context) { }
7376
7377   void AddTypesConvertedFrom(QualType Ty,
7378                              SourceLocation Loc,
7379                              bool AllowUserConversions,
7380                              bool AllowExplicitConversions,
7381                              const Qualifiers &VisibleTypeConversionsQuals);
7382
7383   /// pointer_begin - First pointer type found;
7384   iterator pointer_begin() { return PointerTypes.begin(); }
7385
7386   /// pointer_end - Past the last pointer type found;
7387   iterator pointer_end() { return PointerTypes.end(); }
7388
7389   /// member_pointer_begin - First member pointer type found;
7390   iterator member_pointer_begin() { return MemberPointerTypes.begin(); }
7391
7392   /// member_pointer_end - Past the last member pointer type found;
7393   iterator member_pointer_end() { return MemberPointerTypes.end(); }
7394
7395   /// enumeration_begin - First enumeration type found;
7396   iterator enumeration_begin() { return EnumerationTypes.begin(); }
7397
7398   /// enumeration_end - Past the last enumeration type found;
7399   iterator enumeration_end() { return EnumerationTypes.end(); }
7400
7401   iterator vector_begin() { return VectorTypes.begin(); }
7402   iterator vector_end() { return VectorTypes.end(); }
7403
7404   bool hasNonRecordTypes() { return HasNonRecordTypes; }
7405   bool hasArithmeticOrEnumeralTypes() { return HasArithmeticOrEnumeralTypes; }
7406   bool hasNullPtrType() const { return HasNullPtrType; }
7407 };
7408
7409 } // end anonymous namespace
7410
7411 /// AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants - Add the pointer type @p Ty to
7412 /// the set of pointer types along with any more-qualified variants of
7413 /// that type. For example, if @p Ty is "int const *", this routine
7414 /// will add "int const *", "int const volatile *", "int const
7415 /// restrict *", and "int const volatile restrict *" to the set of
7416 /// pointer types. Returns true if the add of @p Ty itself succeeded,
7417 /// false otherwise.
7418 ///
7419 /// FIXME: what to do about extended qualifiers?
7420 bool
7421 BuiltinCandidateTypeSet::AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(QualType Ty,
7422                                              const Qualifiers &VisibleQuals) {
7423
7424   // Insert this type.
7425   if (!PointerTypes.insert(Ty))
7426     return false;
7427
7428   QualType PointeeTy;
7429   const PointerType *PointerTy = Ty->getAs<PointerType>();
7430   bool buildObjCPtr = false;
7431   if (!PointerTy) {
7432     const ObjCObjectPointerType *PTy = Ty->castAs<ObjCObjectPointerType>();
7433     PointeeTy = PTy->getPointeeType();
7434     buildObjCPtr = true;
7435   } else {
7436     PointeeTy = PointerTy->getPointeeType();
7437   }
7438
7439   // Don't add qualified variants of arrays. For one, they're not allowed
7440   // (the qualifier would sink to the element type), and for another, the
7441   // only overload situation where it matters is subscript or pointer +- int,
7442   // and those shouldn't have qualifier variants anyway.
7443   if (PointeeTy->isArrayType())
7444     return true;
7445
7446   unsigned BaseCVR = PointeeTy.getCVRQualifiers();
7447   bool hasVolatile = VisibleQuals.hasVolatile();
7448   bool hasRestrict = VisibleQuals.hasRestrict();
7449
7450   // Iterate through all strict supersets of BaseCVR.
7451   for (unsigned CVR = BaseCVR+1; CVR <= Qualifiers::CVRMask; ++CVR) {
7452     if ((CVR | BaseCVR) != CVR) continue;
7453     // Skip over volatile if no volatile found anywhere in the types.
7454     if ((CVR & Qualifiers::Volatile) && !hasVolatile) continue;
7455
7456     // Skip over restrict if no restrict found anywhere in the types, or if
7457     // the type cannot be restrict-qualified.
7458     if ((CVR & Qualifiers::Restrict) &&
7459         (!hasRestrict ||
7460          (!(PointeeTy->isAnyPointerType() || PointeeTy->isReferenceType()))))
7461       continue;
7462
7463     // Build qualified pointee type.
7464     QualType QPointeeTy = Context.getCVRQualifiedType(PointeeTy, CVR);
7465
7466     // Build qualified pointer type.
7467     QualType QPointerTy;
7468     if (!buildObjCPtr)
7469       QPointerTy = Context.getPointerType(QPointeeTy);
7470     else
7471       QPointerTy = Context.getObjCObjectPointerType(QPointeeTy);
7472
7473     // Insert qualified pointer type.
7474     PointerTypes.insert(QPointerTy);
7475   }
7476
7477   return true;
7478 }
7479
7480 /// AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants - Add the pointer type @p Ty
7481 /// to the set of pointer types along with any more-qualified variants of
7482 /// that type. For example, if @p Ty is "int const *", this routine
7483 /// will add "int const *", "int const volatile *", "int const
7484 /// restrict *", and "int const volatile restrict *" to the set of
7485 /// pointer types. Returns true if the add of @p Ty itself succeeded,
7486 /// false otherwise.
7487 ///
7488 /// FIXME: what to do about extended qualifiers?
7489 bool
7490 BuiltinCandidateTypeSet::AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(
7491     QualType Ty) {
7492   // Insert this type.
7493   if (!MemberPointerTypes.insert(Ty))
7494     return false;
7495
7496   const MemberPointerType *PointerTy = Ty->getAs<MemberPointerType>();
7497   assert(PointerTy && "type was not a member pointer type!");
7498
7499   QualType PointeeTy = PointerTy->getPointeeType();
7500   // Don't add qualified variants of arrays. For one, they're not allowed
7501   // (the qualifier would sink to the element type), and for another, the
7502   // only overload situation where it matters is subscript or pointer +- int,
7503   // and those shouldn't have qualifier variants anyway.
7504   if (PointeeTy->isArrayType())
7505     return true;
7506   const Type *ClassTy = PointerTy->getClass();
7507
7508   // Iterate through all strict supersets of the pointee type's CVR
7509   // qualifiers.
7510   unsigned BaseCVR = PointeeTy.getCVRQualifiers();
7511   for (unsigned CVR = BaseCVR+1; CVR <= Qualifiers::CVRMask; ++CVR) {
7512     if ((CVR | BaseCVR) != CVR) continue;
7513
7514     QualType QPointeeTy = Context.getCVRQualifiedType(PointeeTy, CVR);
7515     MemberPointerTypes.insert(
7516       Context.getMemberPointerType(QPointeeTy, ClassTy));
7517   }
7518
7519   return true;
7520 }
7521
7522 /// AddTypesConvertedFrom - Add each of the types to which the type @p
7523 /// Ty can be implicit converted to the given set of @p Types. We're
7524 /// primarily interested in pointer types and enumeration types. We also
7525 /// take member pointer types, for the conditional operator.
7526 /// AllowUserConversions is true if we should look at the conversion
7527 /// functions of a class type, and AllowExplicitConversions if we
7528 /// should also include the explicit conversion functions of a class
7529 /// type.
7530 void
7531 BuiltinCandidateTypeSet::AddTypesConvertedFrom(QualType Ty,
7532                                                SourceLocation Loc,
7533                                                bool AllowUserConversions,
7534                                                bool AllowExplicitConversions,
7535                                                const Qualifiers &VisibleQuals) {
7536   // Only deal with canonical types.
7537   Ty = Context.getCanonicalType(Ty);
7538
7539   // Look through reference types; they aren't part of the type of an
7540   // expression for the purposes of conversions.
7541   if (const ReferenceType *RefTy = Ty->getAs<ReferenceType>())
7542     Ty = RefTy->getPointeeType();
7543
7544   // If we're dealing with an array type, decay to the pointer.
7545   if (Ty->isArrayType())
7546     Ty = SemaRef.Context.getArrayDecayedType(Ty);
7547
7548   // Otherwise, we don't care about qualifiers on the type.
7549   Ty = Ty.getLocalUnqualifiedType();
7550
7551   // Flag if we ever add a non-record type.
7552   const RecordType *TyRec = Ty->getAs<RecordType>();
7553   HasNonRecordTypes = HasNonRecordTypes || !TyRec;
7554
7555   // Flag if we encounter an arithmetic type.
7556   HasArithmeticOrEnumeralTypes =
7557     HasArithmeticOrEnumeralTypes || Ty->isArithmeticType();
7558
7559   if (Ty->isObjCIdType() || Ty->isObjCClassType())
7560     PointerTypes.insert(Ty);
7561   else if (Ty->getAs<PointerType>() || Ty->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
7562     // Insert our type, and its more-qualified variants, into the set
7563     // of types.
7564     if (!AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(Ty, VisibleQuals))
7565       return;
7566   } else if (Ty->isMemberPointerType()) {
7567     // Member pointers are far easier, since the pointee can't be converted.
7568     if (!AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(Ty))
7569       return;
7570   } else if (Ty->isEnumeralType()) {
7571     HasArithmeticOrEnumeralTypes = true;
7572     EnumerationTypes.insert(Ty);
7573   } else if (Ty->isVectorType()) {
7574     // We treat vector types as arithmetic types in many contexts as an
7575     // extension.
7576     HasArithmeticOrEnumeralTypes = true;
7577     VectorTypes.insert(Ty);
7578   } else if (Ty->isNullPtrType()) {
7579     HasNullPtrType = true;
7580   } else if (AllowUserConversions && TyRec) {
7581     // No conversion functions in incomplete types.
7582     if (!SemaRef.isCompleteType(Loc, Ty))
7583       return;
7584
7585     CXXRecordDecl *ClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(TyRec->getDecl());
7586     for (NamedDecl *D : ClassDecl->getVisibleConversionFunctions()) {
7587       if (isa<UsingShadowDecl>(D))
7588         D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
7589
7590       // Skip conversion function templates; they don't tell us anything
7591       // about which builtin types we can convert to.
7592       if (isa<FunctionTemplateDecl>(D))
7593         continue;
7594
7595       CXXConversionDecl *Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
7596       if (AllowExplicitConversions || !Conv->isExplicit()) {
7597         AddTypesConvertedFrom(Conv->getConversionType(), Loc, false, false,
7598                               VisibleQuals);
7599       }
7600     }
7601   }
7602 }
7603
7604 /// Helper function for AddBuiltinOperatorCandidates() that adds
7605 /// the volatile- and non-volatile-qualified assignment operators for the
7606 /// given type to the candidate set.
7607 static void AddBuiltinAssignmentOperatorCandidates(Sema &S,
7608                                                    QualType T,
7609                                                    ArrayRef<Expr *> Args,
7610                                     OverloadCandidateSet &CandidateSet) {
7611   QualType ParamTypes[2];
7612
7613   // T& operator=(T&, T)
7614   ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(T);
7615   ParamTypes[1] = T;
7616   S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
7617                         /*IsAssignmentOperator=*/true);
7618
7619   if (!S.Context.getCanonicalType(T).isVolatileQualified()) {
7620     // volatile T& operator=(volatile T&, T)
7621     ParamTypes[0]
7622       = S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getVolatileType(T));
7623     ParamTypes[1] = T;
7624     S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
7625                           /*IsAssignmentOperator=*/true);
7626   }
7627 }
7628
7629 /// CollectVRQualifiers - This routine returns Volatile/Restrict qualifiers,
7630 /// if any, found in visible type conversion functions found in ArgExpr's type.
7631 static  Qualifiers CollectVRQualifiers(ASTContext &Context, Expr* ArgExpr) {
7632     Qualifiers VRQuals;
7633     const RecordType *TyRec;
7634     if (const MemberPointerType *RHSMPType =
7635         ArgExpr->getType()->getAs<MemberPointerType>())
7636       TyRec = RHSMPType->getClass()->getAs<RecordType>();
7637     else
7638       TyRec = ArgExpr->getType()->getAs<RecordType>();
7639     if (!TyRec) {
7640       // Just to be safe, assume the worst case.
7641       VRQuals.addVolatile();
7642       VRQuals.addRestrict();
7643       return VRQuals;
7644     }
7645
7646     CXXRecordDecl *ClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(TyRec->getDecl());
7647     if (!ClassDecl->hasDefinition())
7648       return VRQuals;
7649
7650     for (NamedDecl *D : ClassDecl->getVisibleConversionFunctions()) {
7651       if (isa<UsingShadowDecl>(D))
7652         D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
7653       if (CXXConversionDecl *Conv = dyn_cast<CXXConversionDecl>(D)) {
7654         QualType CanTy = Context.getCanonicalType(Conv->getConversionType());
7655         if (const ReferenceType *ResTypeRef = CanTy->getAs<ReferenceType>())
7656           CanTy = ResTypeRef->getPointeeType();
7657         // Need to go down the pointer/mempointer chain and add qualifiers
7658         // as see them.
7659         bool done = false;
7660         while (!done) {
7661           if (CanTy.isRestrictQualified())
7662             VRQuals.addRestrict();
7663           if (const PointerType *ResTypePtr = CanTy->getAs<PointerType>())
7664             CanTy = ResTypePtr->getPointeeType();
7665           else if (const MemberPointerType *ResTypeMPtr =
7666                 CanTy->getAs<MemberPointerType>())
7667             CanTy = ResTypeMPtr->getPointeeType();
7668           else
7669             done = true;
7670           if (CanTy.isVolatileQualified())
7671             VRQuals.addVolatile();
7672           if (VRQuals.hasRestrict() && VRQuals.hasVolatile())
7673             return VRQuals;
7674         }
7675       }
7676     }
7677     return VRQuals;
7678 }
7679
7680 namespace {
7681
7682 /// Helper class to manage the addition of builtin operator overload
7683 /// candidates. It provides shared state and utility methods used throughout
7684 /// the process, as well as a helper method to add each group of builtin
7685 /// operator overloads from the standard to a candidate set.
7686 class BuiltinOperatorOverloadBuilder {
7687   // Common instance state available to all overload candidate addition methods.
7688   Sema &S;
7689   ArrayRef<Expr *> Args;
7690   Qualifiers VisibleTypeConversionsQuals;
7691   bool HasArithmeticOrEnumeralCandidateType;
7692   SmallVectorImpl<BuiltinCandidateTypeSet> &CandidateTypes;
7693   OverloadCandidateSet &CandidateSet;
7694
7695   static constexpr int ArithmeticTypesCap = 24;
7696   SmallVector<CanQualType, ArithmeticTypesCap> ArithmeticTypes;
7697
7698   // Define some indices used to iterate over the arithemetic types in
7699   // ArithmeticTypes.  The "promoted arithmetic types" are the arithmetic
7700   // types are that preserved by promotion (C++ [over.built]p2).
7701   unsigned FirstIntegralType,
7702            LastIntegralType;
7703   unsigned FirstPromotedIntegralType,
7704            LastPromotedIntegralType;
7705   unsigned FirstPromotedArithmeticType,
7706            LastPromotedArithmeticType;
7707   unsigned NumArithmeticTypes;
7708
7709   void InitArithmeticTypes() {
7710     // Start of promoted types.
7711     FirstPromotedArithmeticType = 0;
7712     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.FloatTy);
7713     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.DoubleTy);
7714     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.LongDoubleTy);
7715     if (S.Context.getTargetInfo().hasFloat128Type())
7716       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Float128Ty);
7717
7718     // Start of integral types.
7719     FirstIntegralType = ArithmeticTypes.size();
7720     FirstPromotedIntegralType = ArithmeticTypes.size();
7721     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.IntTy);
7722     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.LongTy);
7723     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.LongLongTy);
7724     if (S.Context.getTargetInfo().hasInt128Type())
7725       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Int128Ty);
7726     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedIntTy);
7727     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedLongTy);
7728     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedLongLongTy);
7729     if (S.Context.getTargetInfo().hasInt128Type())
7730       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedInt128Ty);
7731     LastPromotedIntegralType = ArithmeticTypes.size();
7732     LastPromotedArithmeticType = ArithmeticTypes.size();
7733     // End of promoted types.
7734
7735     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.BoolTy);
7736     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.CharTy);
7737     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.WCharTy);
7738     if (S.Context.getLangOpts().Char8)
7739       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Char8Ty);
7740     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Char16Ty);
7741     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Char32Ty);
7742     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.SignedCharTy);
7743     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.ShortTy);
7744     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedCharTy);
7745     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedShortTy);
7746     LastIntegralType = ArithmeticTypes.size();
7747     NumArithmeticTypes = ArithmeticTypes.size();
7748     // End of integral types.
7749     // FIXME: What about complex? What about half?
7750
7751     assert(ArithmeticTypes.size() <= ArithmeticTypesCap &&
7752            "Enough inline storage for all arithmetic types.");
7753   }
7754
7755   /// Helper method to factor out the common pattern of adding overloads
7756   /// for '++' and '--' builtin operators.
7757   void addPlusPlusMinusMinusStyleOverloads(QualType CandidateTy,
7758                                            bool HasVolatile,
7759                                            bool HasRestrict) {
7760     QualType ParamTypes[2] = {
7761       S.Context.getLValueReferenceType(CandidateTy),
7762       S.Context.IntTy
7763     };
7764
7765     // Non-volatile version.
7766     S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
7767
7768     // Use a heuristic to reduce number of builtin candidates in the set:
7769     // add volatile version only if there are conversions to a volatile type.
7770     if (HasVolatile) {
7771       ParamTypes[0] =
7772         S.Context.getLValueReferenceType(
7773           S.Context.getVolatileType(CandidateTy));
7774       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
7775     }
7776
7777     // Add restrict version only if there are conversions to a restrict type
7778     // and our candidate type is a non-restrict-qualified pointer.
7779     if (HasRestrict && CandidateTy->isAnyPointerType() &&
7780         !CandidateTy.isRestrictQualified()) {
7781       ParamTypes[0]
7782         = S.Context.getLValueReferenceType(
7783             S.Context.getCVRQualifiedType(CandidateTy, Qualifiers::Restrict));
7784       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
7785
7786       if (HasVolatile) {
7787         ParamTypes[0]
7788           = S.Context.getLValueReferenceType(
7789               S.Context.getCVRQualifiedType(CandidateTy,
7790                                             (Qualifiers::Volatile |
7791                                              Qualifiers::Restrict)));
7792         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
7793       }
7794     }
7795
7796   }
7797
7798 public:
7799   BuiltinOperatorOverloadBuilder(
7800     Sema &S, ArrayRef<Expr *> Args,
7801     Qualifiers VisibleTypeConversionsQuals,
7802     bool HasArithmeticOrEnumeralCandidateType,
7803     SmallVectorImpl<BuiltinCandidateTypeSet> &CandidateTypes,
7804     OverloadCandidateSet &CandidateSet)
7805     : S(S), Args(Args),
7806       VisibleTypeConversionsQuals(VisibleTypeConversionsQuals),
7807       HasArithmeticOrEnumeralCandidateType(
7808         HasArithmeticOrEnumeralCandidateType),
7809       CandidateTypes(CandidateTypes),
7810       CandidateSet(CandidateSet) {
7811
7812     InitArithmeticTypes();
7813   }
7814
7815   // Increment is deprecated for bool since C++17.
7816   //
7817   // C++ [over.built]p3:
7818   //
7819   //   For every pair (T, VQ), where T is an arithmetic type other
7820   //   than bool, and VQ is either volatile or empty, there exist
7821   //   candidate operator functions of the form
7822   //
7823   //       VQ T&      operator++(VQ T&);
7824   //       T          operator++(VQ T&, int);
7825   //
7826   // C++ [over.built]p4:
7827   //
7828   //   For every pair (T, VQ), where T is an arithmetic type other
7829   //   than bool, and VQ is either volatile or empty, there exist
7830   //   candidate operator functions of the form
7831   //
7832   //       VQ T&      operator--(VQ T&);
7833   //       T          operator--(VQ T&, int);
7834   void addPlusPlusMinusMinusArithmeticOverloads(OverloadedOperatorKind Op) {
7835     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
7836       return;
7837
7838     for (unsigned Arith = 0; Arith < NumArithmeticTypes; ++Arith) {
7839       const auto TypeOfT = ArithmeticTypes[Arith];
7840       if (TypeOfT == S.Context.BoolTy) {
7841         if (Op == OO_MinusMinus)
7842           continue;
7843         if (Op == OO_PlusPlus && S.getLangOpts().CPlusPlus17)
7844           continue;
7845       }
7846       addPlusPlusMinusMinusStyleOverloads(
7847         TypeOfT,
7848         VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile(),
7849         VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict());
7850     }
7851   }
7852
7853   // C++ [over.built]p5:
7854   //
7855   //   For every pair (T, VQ), where T is a cv-qualified or
7856   //   cv-unqualified object type, and VQ is either volatile or
7857   //   empty, there exist candidate operator functions of the form
7858   //
7859   //       T*VQ&      operator++(T*VQ&);
7860   //       T*VQ&      operator--(T*VQ&);
7861   //       T*         operator++(T*VQ&, int);
7862   //       T*         operator--(T*VQ&, int);
7863   void addPlusPlusMinusMinusPointerOverloads() {
7864     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
7865               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
7866            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
7867          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
7868       // Skip pointer types that aren't pointers to object types.
7869       if (!(*Ptr)->getPointeeType()->isObjectType())
7870         continue;
7871
7872       addPlusPlusMinusMinusStyleOverloads(*Ptr,
7873         (!(*Ptr).isVolatileQualified() &&
7874          VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()),
7875         (!(*Ptr).isRestrictQualified() &&
7876          VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict()));
7877     }
7878   }
7879
7880   // C++ [over.built]p6:
7881   //   For every cv-qualified or cv-unqualified object type T, there
7882   //   exist candidate operator functions of the form
7883   //
7884   //       T&         operator*(T*);
7885   //
7886   // C++ [over.built]p7:
7887   //   For every function type T that does not have cv-qualifiers or a
7888   //   ref-qualifier, there exist candidate operator functions of the form
7889   //       T&         operator*(T*);
7890   void addUnaryStarPointerOverloads() {
7891     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
7892               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
7893            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
7894          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
7895       QualType ParamTy = *Ptr;
7896       QualType PointeeTy = ParamTy->getPointeeType();
7897       if (!PointeeTy->isObjectType() && !PointeeTy->isFunctionType())
7898         continue;
7899
7900       if (const FunctionProtoType *Proto =PointeeTy->getAs<FunctionProtoType>())
7901         if (Proto->getTypeQuals() || Proto->getRefQualifier())
7902           continue;
7903
7904       S.AddBuiltinCandidate(&ParamTy, Args, CandidateSet);
7905     }
7906   }
7907
7908   // C++ [over.built]p9:
7909   //  For every promoted arithmetic type T, there exist candidate
7910   //  operator functions of the form
7911   //
7912   //       T         operator+(T);
7913   //       T         operator-(T);
7914   void addUnaryPlusOrMinusArithmeticOverloads() {
7915     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
7916       return;
7917
7918     for (unsigned Arith = FirstPromotedArithmeticType;
7919          Arith < LastPromotedArithmeticType; ++Arith) {
7920       QualType ArithTy = ArithmeticTypes[Arith];
7921       S.AddBuiltinCandidate(&ArithTy, Args, CandidateSet);
7922     }
7923
7924     // Extension: We also add these operators for vector types.
7925     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
7926               Vec = CandidateTypes[0].vector_begin(),
7927            VecEnd = CandidateTypes[0].vector_end();
7928          Vec != VecEnd; ++Vec) {
7929       QualType VecTy = *Vec;
7930       S.AddBuiltinCandidate(&VecTy, Args, CandidateSet);
7931     }
7932   }
7933
7934   // C++ [over.built]p8:
7935   //   For every type T, there exist candidate operator functions of
7936   //   the form
7937   //
7938   //       T*         operator+(T*);
7939   void addUnaryPlusPointerOverloads() {
7940     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
7941               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
7942            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
7943          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
7944       QualType ParamTy = *Ptr;
7945       S.AddBuiltinCandidate(&ParamTy, Args, CandidateSet);
7946     }
7947   }
7948
7949   // C++ [over.built]p10:
7950   //   For every promoted integral type T, there exist candidate
7951   //   operator functions of the form
7952   //
7953   //        T         operator~(T);
7954   void addUnaryTildePromotedIntegralOverloads() {
7955     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
7956       return;
7957
7958     for (unsigned Int = FirstPromotedIntegralType;
7959          Int < LastPromotedIntegralType; ++Int) {
7960       QualType IntTy = ArithmeticTypes[Int];
7961       S.AddBuiltinCandidate(&IntTy, Args, CandidateSet);
7962     }
7963
7964     // Extension: We also add this operator for vector types.
7965     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
7966               Vec = CandidateTypes[0].vector_begin(),
7967            VecEnd = CandidateTypes[0].vector_end();
7968          Vec != VecEnd; ++Vec) {
7969       QualType VecTy = *Vec;
7970       S.AddBuiltinCandidate(&VecTy, Args, CandidateSet);
7971     }
7972   }
7973
7974   // C++ [over.match.oper]p16:
7975   //   For every pointer to member type T or type std::nullptr_t, there
7976   //   exist candidate operator functions of the form
7977   //
7978   //        bool operator==(T,T);
7979   //        bool operator!=(T,T);
7980   void addEqualEqualOrNotEqualMemberPointerOrNullptrOverloads() {
7981     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
7982     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
7983
7984     for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
7985       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
7986                 MemPtr = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_begin(),
7987              MemPtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_end();
7988            MemPtr != MemPtrEnd;
7989            ++MemPtr) {
7990         // Don't add the same builtin candidate twice.
7991         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*MemPtr)).second)
7992           continue;
7993
7994         QualType ParamTypes[2] = { *MemPtr, *MemPtr };
7995         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
7996       }
7997
7998       if (CandidateTypes[ArgIdx].hasNullPtrType()) {
7999         CanQualType NullPtrTy = S.Context.getCanonicalType(S.Context.NullPtrTy);
8000         if (AddedTypes.insert(NullPtrTy).second) {
8001           QualType ParamTypes[2] = { NullPtrTy, NullPtrTy };
8002           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8003         }
8004       }
8005     }
8006   }
8007
8008   // C++ [over.built]p15:
8009   //
8010   //   For every T, where T is an enumeration type or a pointer type,
8011   //   there exist candidate operator functions of the form
8012   //
8013   //        bool       operator<(T, T);
8014   //        bool       operator>(T, T);
8015   //        bool       operator<=(T, T);
8016   //        bool       operator>=(T, T);
8017   //        bool       operator==(T, T);
8018   //        bool       operator!=(T, T);
8019   //           R       operator<=>(T, T)
8020   void addGenericBinaryPointerOrEnumeralOverloads() {
8021     // C++ [over.match.oper]p3:
8022     //   [...]the built-in candidates include all of the candidate operator
8023     //   functions defined in 13.6 that, compared to the given operator, [...]
8024     //   do not have the same parameter-type-list as any non-template non-member
8025     //   candidate.
8026     //
8027     // Note that in practice, this only affects enumeration types because there
8028     // aren't any built-in candidates of record type, and a user-defined operator
8029     // must have an operand of record or enumeration type. Also, the only other
8030     // overloaded operator with enumeration arguments, operator=,
8031     // cannot be overloaded for enumeration types, so this is the only place
8032     // where we must suppress candidates like this.
8033     llvm::DenseSet<std::pair<CanQualType, CanQualType> >
8034       UserDefinedBinaryOperators;
8035
8036     for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
8037       if (CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin() !=
8038           CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end()) {
8039         for (OverloadCandidateSet::iterator C = CandidateSet.begin(),
8040                                          CEnd = CandidateSet.end();
8041              C != CEnd; ++C) {
8042           if (!C->Viable || !C->Function || C->Function->getNumParams() != 2)
8043             continue;
8044
8045           if (C->Function->isFunctionTemplateSpecialization())
8046             continue;
8047
8048           QualType FirstParamType =
8049             C->Function->getParamDecl(0)->getType().getUnqualifiedType();
8050           QualType SecondParamType =
8051             C->Function->getParamDecl(1)->getType().getUnqualifiedType();
8052
8053           // Skip if either parameter isn't of enumeral type.
8054           if (!FirstParamType->isEnumeralType() ||
8055               !SecondParamType->isEnumeralType())
8056             continue;
8057
8058           // Add this operator to the set of known user-defined operators.
8059           UserDefinedBinaryOperators.insert(
8060             std::make_pair(S.Context.getCanonicalType(FirstParamType),
8061                            S.Context.getCanonicalType(SecondParamType)));
8062         }
8063       }
8064     }
8065
8066     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8067     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8068
8069     for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
8070       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8071                 Ptr = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_begin(),
8072              PtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_end();
8073            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8074         // Don't add the same builtin candidate twice.
8075         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8076           continue;
8077
8078         QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *Ptr };
8079         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8080       }
8081       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8082                 Enum = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin(),
8083              EnumEnd = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end();
8084            Enum != EnumEnd; ++Enum) {
8085         CanQualType CanonType = S.Context.getCanonicalType(*Enum);
8086
8087         // Don't add the same builtin candidate twice, or if a user defined
8088         // candidate exists.
8089         if (!AddedTypes.insert(CanonType).second ||
8090             UserDefinedBinaryOperators.count(std::make_pair(CanonType,
8091                                                             CanonType)))
8092           continue;
8093         QualType ParamTypes[2] = { *Enum, *Enum };
8094         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8095       }
8096     }
8097   }
8098
8099   // C++ [over.built]p13:
8100   //
8101   //   For every cv-qualified or cv-unqualified object type T
8102   //   there exist candidate operator functions of the form
8103   //
8104   //      T*         operator+(T*, ptrdiff_t);
8105   //      T&         operator[](T*, ptrdiff_t);    [BELOW]
8106   //      T*         operator-(T*, ptrdiff_t);
8107   //      T*         operator+(ptrdiff_t, T*);
8108   //      T&         operator[](ptrdiff_t, T*);    [BELOW]
8109   //
8110   // C++ [over.built]p14:
8111   //
8112   //   For every T, where T is a pointer to object type, there
8113   //   exist candidate operator functions of the form
8114   //
8115   //      ptrdiff_t  operator-(T, T);
8116   void addBinaryPlusOrMinusPointerOverloads(OverloadedOperatorKind Op) {
8117     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8118     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8119
8120     for (int Arg = 0; Arg < 2; ++Arg) {
8121       QualType AsymmetricParamTypes[2] = {
8122         S.Context.getPointerDiffType(),
8123         S.Context.getPointerDiffType(),
8124       };
8125       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8126                 Ptr = CandidateTypes[Arg].pointer_begin(),
8127              PtrEnd = CandidateTypes[Arg].pointer_end();
8128            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8129         QualType PointeeTy = (*Ptr)->getPointeeType();
8130         if (!PointeeTy->isObjectType())
8131           continue;
8132
8133         AsymmetricParamTypes[Arg] = *Ptr;
8134         if (Arg == 0 || Op == OO_Plus) {
8135           // operator+(T*, ptrdiff_t) or operator-(T*, ptrdiff_t)
8136           // T* operator+(ptrdiff_t, T*);
8137           S.AddBuiltinCandidate(AsymmetricParamTypes, Args, CandidateSet);
8138         }
8139         if (Op == OO_Minus) {
8140           // ptrdiff_t operator-(T, T);
8141           if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8142             continue;
8143
8144           QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *Ptr };
8145           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8146         }
8147       }
8148     }
8149   }
8150
8151   // C++ [over.built]p12:
8152   //
8153   //   For every pair of promoted arithmetic types L and R, there
8154   //   exist candidate operator functions of the form
8155   //
8156   //        LR         operator*(L, R);
8157   //        LR         operator/(L, R);
8158   //        LR         operator+(L, R);
8159   //        LR         operator-(L, R);
8160   //        bool       operator<(L, R);
8161   //        bool       operator>(L, R);
8162   //        bool       operator<=(L, R);
8163   //        bool       operator>=(L, R);
8164   //        bool       operator==(L, R);
8165   //        bool       operator!=(L, R);
8166   //
8167   //   where LR is the result of the usual arithmetic conversions
8168   //   between types L and R.
8169   //
8170   // C++ [over.built]p24:
8171   //
8172   //   For every pair of promoted arithmetic types L and R, there exist
8173   //   candidate operator functions of the form
8174   //
8175   //        LR       operator?(bool, L, R);
8176   //
8177   //   where LR is the result of the usual arithmetic conversions
8178   //   between types L and R.
8179   // Our candidates ignore the first parameter.
8180   void addGenericBinaryArithmeticOverloads() {
8181     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8182       return;
8183
8184     for (unsigned Left = FirstPromotedArithmeticType;
8185          Left < LastPromotedArithmeticType; ++Left) {
8186       for (unsigned Right = FirstPromotedArithmeticType;
8187            Right < LastPromotedArithmeticType; ++Right) {
8188         QualType LandR[2] = { ArithmeticTypes[Left],
8189                               ArithmeticTypes[Right] };
8190         S.AddBuiltinCandidate(LandR, Args, CandidateSet);
8191       }
8192     }
8193
8194     // Extension: Add the binary operators ==, !=, <, <=, >=, >, *, /, and the
8195     // conditional operator for vector types.
8196     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8197               Vec1 = CandidateTypes[0].vector_begin(),
8198            Vec1End = CandidateTypes[0].vector_end();
8199          Vec1 != Vec1End; ++Vec1) {
8200       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8201                 Vec2 = CandidateTypes[1].vector_begin(),
8202              Vec2End = CandidateTypes[1].vector_end();
8203            Vec2 != Vec2End; ++Vec2) {
8204         QualType LandR[2] = { *Vec1, *Vec2 };
8205         S.AddBuiltinCandidate(LandR, Args, CandidateSet);
8206       }
8207     }
8208   }
8209
8210   // C++2a [over.built]p14:
8211   //
8212   //   For every integral type T there exists a candidate operator function
8213   //   of the form
8214   //
8215   //        std::strong_ordering operator<=>(T, T)
8216   //
8217   // C++2a [over.built]p15:
8218   //
8219   //   For every pair of floating-point types L and R, there exists a candidate
8220   //   operator function of the form
8221   //
8222   //       std::partial_ordering operator<=>(L, R);
8223   //
8224   // FIXME: The current specification for integral types doesn't play nice with
8225   // the direction of p0946r0, which allows mixed integral and unscoped-enum
8226   // comparisons. Under the current spec this can lead to ambiguity during
8227   // overload resolution. For example:
8228   //
8229   //   enum A : int {a};
8230   //   auto x = (a <=> (long)42);
8231   //
8232   //   error: call is ambiguous for arguments 'A' and 'long'.
8233   //   note: candidate operator<=>(int, int)
8234   //   note: candidate operator<=>(long, long)
8235   //
8236   // To avoid this error, this function deviates from the specification and adds
8237   // the mixed overloads `operator<=>(L, R)` where L and R are promoted
8238   // arithmetic types (the same as the generic relational overloads).
8239   //
8240   // For now this function acts as a placeholder.
8241   void addThreeWayArithmeticOverloads() {
8242     addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8243   }
8244
8245   // C++ [over.built]p17:
8246   //
8247   //   For every pair of promoted integral types L and R, there
8248   //   exist candidate operator functions of the form
8249   //
8250   //      LR         operator%(L, R);
8251   //      LR         operator&(L, R);
8252   //      LR         operator^(L, R);
8253   //      LR         operator|(L, R);
8254   //      L          operator<<(L, R);
8255   //      L          operator>>(L, R);
8256   //
8257   //   where LR is the result of the usual arithmetic conversions
8258   //   between types L and R.
8259   void addBinaryBitwiseArithmeticOverloads(OverloadedOperatorKind Op) {
8260     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8261       return;
8262
8263     for (unsigned Left = FirstPromotedIntegralType;
8264          Left < LastPromotedIntegralType; ++Left) {
8265       for (unsigned Right = FirstPromotedIntegralType;
8266            Right < LastPromotedIntegralType; ++Right) {
8267         QualType LandR[2] = { ArithmeticTypes[Left],
8268                               ArithmeticTypes[Right] };
8269         S.AddBuiltinCandidate(LandR, Args, CandidateSet);
8270       }
8271     }
8272   }
8273
8274   // C++ [over.built]p20:
8275   //
8276   //   For every pair (T, VQ), where T is an enumeration or
8277   //   pointer to member type and VQ is either volatile or
8278   //   empty, there exist candidate operator functions of the form
8279   //
8280   //        VQ T&      operator=(VQ T&, T);
8281   void addAssignmentMemberPointerOrEnumeralOverloads() {
8282     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8283     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8284
8285     for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < 2; ++ArgIdx) {
8286       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8287                 Enum = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin(),
8288              EnumEnd = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end();
8289            Enum != EnumEnd; ++Enum) {
8290         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Enum)).second)
8291           continue;
8292
8293         AddBuiltinAssignmentOperatorCandidates(S, *Enum, Args, CandidateSet);
8294       }
8295
8296       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8297                 MemPtr = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_begin(),
8298              MemPtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_end();
8299            MemPtr != MemPtrEnd; ++MemPtr) {
8300         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*MemPtr)).second)
8301           continue;
8302
8303         AddBuiltinAssignmentOperatorCandidates(S, *MemPtr, Args, CandidateSet);
8304       }
8305     }
8306   }
8307
8308   // C++ [over.built]p19:
8309   //
8310   //   For every pair (T, VQ), where T is any type and VQ is either
8311   //   volatile or empty, there exist candidate operator functions
8312   //   of the form
8313   //
8314   //        T*VQ&      operator=(T*VQ&, T*);
8315   //
8316   // C++ [over.built]p21:
8317   //
8318   //   For every pair (T, VQ), where T is a cv-qualified or
8319   //   cv-unqualified object type and VQ is either volatile or
8320   //   empty, there exist candidate operator functions of the form
8321   //
8322   //        T*VQ&      operator+=(T*VQ&, ptrdiff_t);
8323   //        T*VQ&      operator-=(T*VQ&, ptrdiff_t);
8324   void addAssignmentPointerOverloads(bool isEqualOp) {
8325     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8326     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8327
8328     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8329               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8330            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8331          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8332       // If this is operator=, keep track of the builtin candidates we added.
8333       if (isEqualOp)
8334         AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr));
8335       else if (!(*Ptr)->getPointeeType()->isObjectType())
8336         continue;
8337
8338       // non-volatile version
8339       QualType ParamTypes[2] = {
8340         S.Context.getLValueReferenceType(*Ptr),
8341         isEqualOp ? *Ptr : S.Context.getPointerDiffType(),
8342       };
8343       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8344                             /*IsAssigmentOperator=*/ isEqualOp);
8345
8346       bool NeedVolatile = !(*Ptr).isVolatileQualified() &&
8347                           VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile();
8348       if (NeedVolatile) {
8349         // volatile version
8350         ParamTypes[0] =
8351           S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getVolatileType(*Ptr));
8352         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8353                               /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8354       }
8355
8356       if (!(*Ptr).isRestrictQualified() &&
8357           VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict()) {
8358         // restrict version
8359         ParamTypes[0]
8360           = S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getRestrictType(*Ptr));
8361         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8362                               /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8363
8364         if (NeedVolatile) {
8365           // volatile restrict version
8366           ParamTypes[0]
8367             = S.Context.getLValueReferenceType(
8368                 S.Context.getCVRQualifiedType(*Ptr,
8369                                               (Qualifiers::Volatile |
8370                                                Qualifiers::Restrict)));
8371           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8372                                 /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8373         }
8374       }
8375     }
8376
8377     if (isEqualOp) {
8378       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8379                 Ptr = CandidateTypes[1].pointer_begin(),
8380              PtrEnd = CandidateTypes[1].pointer_end();
8381            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8382         // Make sure we don't add the same candidate twice.
8383         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8384           continue;
8385
8386         QualType ParamTypes[2] = {
8387           S.Context.getLValueReferenceType(*Ptr),
8388           *Ptr,
8389         };
8390
8391         // non-volatile version
8392         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8393                               /*IsAssigmentOperator=*/true);
8394
8395         bool NeedVolatile = !(*Ptr).isVolatileQualified() &&
8396                            VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile();
8397         if (NeedVolatile) {
8398           // volatile version
8399           ParamTypes[0] =
8400             S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getVolatileType(*Ptr));
8401           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8402                                 /*IsAssigmentOperator=*/true);
8403         }
8404
8405         if (!(*Ptr).isRestrictQualified() &&
8406             VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict()) {
8407           // restrict version
8408           ParamTypes[0]
8409             = S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getRestrictType(*Ptr));
8410           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8411                                 /*IsAssigmentOperator=*/true);
8412
8413           if (NeedVolatile) {
8414             // volatile restrict version
8415             ParamTypes[0]
8416               = S.Context.getLValueReferenceType(
8417                   S.Context.getCVRQualifiedType(*Ptr,
8418                                                 (Qualifiers::Volatile |
8419                                                  Qualifiers::Restrict)));
8420             S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8421                                   /*IsAssigmentOperator=*/true);
8422           }
8423         }
8424       }
8425     }
8426   }
8427
8428   // C++ [over.built]p18:
8429   //
8430   //   For every triple (L, VQ, R), where L is an arithmetic type,
8431   //   VQ is either volatile or empty, and R is a promoted
8432   //   arithmetic type, there exist candidate operator functions of
8433   //   the form
8434   //
8435   //        VQ L&      operator=(VQ L&, R);
8436   //        VQ L&      operator*=(VQ L&, R);
8437   //        VQ L&      operator/=(VQ L&, R);
8438   //        VQ L&      operator+=(VQ L&, R);
8439   //        VQ L&      operator-=(VQ L&, R);
8440   void addAssignmentArithmeticOverloads(bool isEqualOp) {
8441     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8442       return;
8443
8444     for (unsigned Left = 0; Left < NumArithmeticTypes; ++Left) {
8445       for (unsigned Right = FirstPromotedArithmeticType;
8446            Right < LastPromotedArithmeticType; ++Right) {
8447         QualType ParamTypes[2];
8448         ParamTypes[1] = ArithmeticTypes[Right];
8449
8450         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is empty).
8451         ParamTypes[0] =
8452           S.Context.getLValueReferenceType(ArithmeticTypes[Left]);
8453         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8454                               /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8455
8456         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is 'volatile').
8457         if (VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()) {
8458           ParamTypes[0] =
8459             S.Context.getVolatileType(ArithmeticTypes[Left]);
8460           ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(ParamTypes[0]);
8461           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8462                                 /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8463         }
8464       }
8465     }
8466
8467     // Extension: Add the binary operators =, +=, -=, *=, /= for vector types.
8468     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8469               Vec1 = CandidateTypes[0].vector_begin(),
8470            Vec1End = CandidateTypes[0].vector_end();
8471          Vec1 != Vec1End; ++Vec1) {
8472       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8473                 Vec2 = CandidateTypes[1].vector_begin(),
8474              Vec2End = CandidateTypes[1].vector_end();
8475            Vec2 != Vec2End; ++Vec2) {
8476         QualType ParamTypes[2];
8477         ParamTypes[1] = *Vec2;
8478         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is empty).
8479         ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(*Vec1);
8480         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8481                               /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8482
8483         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is 'volatile').
8484         if (VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()) {
8485           ParamTypes[0] = S.Context.getVolatileType(*Vec1);
8486           ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(ParamTypes[0]);
8487           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8488                                 /*IsAssigmentOperator=*/isEqualOp);
8489         }
8490       }
8491     }
8492   }
8493
8494   // C++ [over.built]p22:
8495   //
8496   //   For every triple (L, VQ, R), where L is an integral type, VQ
8497   //   is either volatile or empty, and R is a promoted integral
8498   //   type, there exist candidate operator functions of the form
8499   //
8500   //        VQ L&       operator%=(VQ L&, R);
8501   //        VQ L&       operator<<=(VQ L&, R);
8502   //        VQ L&       operator>>=(VQ L&, R);
8503   //        VQ L&       operator&=(VQ L&, R);
8504   //        VQ L&       operator^=(VQ L&, R);
8505   //        VQ L&       operator|=(VQ L&, R);
8506   void addAssignmentIntegralOverloads() {
8507     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8508       return;
8509
8510     for (unsigned Left = FirstIntegralType; Left < LastIntegralType; ++Left) {
8511       for (unsigned Right = FirstPromotedIntegralType;
8512            Right < LastPromotedIntegralType; ++Right) {
8513         QualType ParamTypes[2];
8514         ParamTypes[1] = ArithmeticTypes[Right];
8515
8516         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is empty).
8517         ParamTypes[0] =
8518           S.Context.getLValueReferenceType(ArithmeticTypes[Left]);
8519         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8520         if (VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()) {
8521           // Add this built-in operator as a candidate (VQ is 'volatile').
8522           ParamTypes[0] = ArithmeticTypes[Left];
8523           ParamTypes[0] = S.Context.getVolatileType(ParamTypes[0]);
8524           ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(ParamTypes[0]);
8525           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8526         }
8527       }
8528     }
8529   }
8530
8531   // C++ [over.operator]p23:
8532   //
8533   //   There also exist candidate operator functions of the form
8534   //
8535   //        bool        operator!(bool);
8536   //        bool        operator&&(bool, bool);
8537   //        bool        operator||(bool, bool);
8538   void addExclaimOverload() {
8539     QualType ParamTy = S.Context.BoolTy;
8540     S.AddBuiltinCandidate(&ParamTy, Args, CandidateSet,
8541                           /*IsAssignmentOperator=*/false,
8542                           /*NumContextualBoolArguments=*/1);
8543   }
8544   void addAmpAmpOrPipePipeOverload() {
8545     QualType ParamTypes[2] = { S.Context.BoolTy, S.Context.BoolTy };
8546     S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8547                           /*IsAssignmentOperator=*/false,
8548                           /*NumContextualBoolArguments=*/2);
8549   }
8550
8551   // C++ [over.built]p13:
8552   //
8553   //   For every cv-qualified or cv-unqualified object type T there
8554   //   exist candidate operator functions of the form
8555   //
8556   //        T*         operator+(T*, ptrdiff_t);     [ABOVE]
8557   //        T&         operator[](T*, ptrdiff_t);
8558   //        T*         operator-(T*, ptrdiff_t);     [ABOVE]
8559   //        T*         operator+(ptrdiff_t, T*);     [ABOVE]
8560   //        T&         operator[](ptrdiff_t, T*);
8561   void addSubscriptOverloads() {
8562     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8563               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8564            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8565          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8566       QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, S.Context.getPointerDiffType() };
8567       QualType PointeeType = (*Ptr)->getPointeeType();
8568       if (!PointeeType->isObjectType())
8569         continue;
8570
8571       // T& operator[](T*, ptrdiff_t)
8572       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8573     }
8574
8575     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8576               Ptr = CandidateTypes[1].pointer_begin(),
8577            PtrEnd = CandidateTypes[1].pointer_end();
8578          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8579       QualType ParamTypes[2] = { S.Context.getPointerDiffType(), *Ptr };
8580       QualType PointeeType = (*Ptr)->getPointeeType();
8581       if (!PointeeType->isObjectType())
8582         continue;
8583
8584       // T& operator[](ptrdiff_t, T*)
8585       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8586     }
8587   }
8588
8589   // C++ [over.built]p11:
8590   //    For every quintuple (C1, C2, T, CV1, CV2), where C2 is a class type,
8591   //    C1 is the same type as C2 or is a derived class of C2, T is an object
8592   //    type or a function type, and CV1 and CV2 are cv-qualifier-seqs,
8593   //    there exist candidate operator functions of the form
8594   //
8595   //      CV12 T& operator->*(CV1 C1*, CV2 T C2::*);
8596   //
8597   //    where CV12 is the union of CV1 and CV2.
8598   void addArrowStarOverloads() {
8599     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8600              Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8601            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8602          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8603       QualType C1Ty = (*Ptr);
8604       QualType C1;
8605       QualifierCollector Q1;
8606       C1 = QualType(Q1.strip(C1Ty->getPointeeType()), 0);
8607       if (!isa<RecordType>(C1))
8608         continue;
8609       // heuristic to reduce number of builtin candidates in the set.
8610       // Add volatile/restrict version only if there are conversions to a
8611       // volatile/restrict type.
8612       if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile() && Q1.hasVolatile())
8613         continue;
8614       if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict() && Q1.hasRestrict())
8615         continue;
8616       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8617                 MemPtr = CandidateTypes[1].member_pointer_begin(),
8618              MemPtrEnd = CandidateTypes[1].member_pointer_end();
8619            MemPtr != MemPtrEnd; ++MemPtr) {
8620         const MemberPointerType *mptr = cast<MemberPointerType>(*MemPtr);
8621         QualType C2 = QualType(mptr->getClass(), 0);
8622         C2 = C2.getUnqualifiedType();
8623         if (C1 != C2 && !S.IsDerivedFrom(CandidateSet.getLocation(), C1, C2))
8624           break;
8625         QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *MemPtr };
8626         // build CV12 T&
8627         QualType T = mptr->getPointeeType();
8628         if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile() &&
8629             T.isVolatileQualified())
8630           continue;
8631         if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict() &&
8632             T.isRestrictQualified())
8633           continue;
8634         T = Q1.apply(S.Context, T);
8635         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8636       }
8637     }
8638   }
8639
8640   // Note that we don't consider the first argument, since it has been
8641   // contextually converted to bool long ago. The candidates below are
8642   // therefore added as binary.
8643   //
8644   // C++ [over.built]p25:
8645   //   For every type T, where T is a pointer, pointer-to-member, or scoped
8646   //   enumeration type, there exist candidate operator functions of the form
8647   //
8648   //        T        operator?(bool, T, T);
8649   //
8650   void addConditionalOperatorOverloads() {
8651     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8652     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8653
8654     for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < 2; ++ArgIdx) {
8655       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8656                 Ptr = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_begin(),
8657              PtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_end();
8658            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8659         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8660           continue;
8661
8662         QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *Ptr };
8663         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8664       }
8665
8666       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8667                 MemPtr = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_begin(),
8668              MemPtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_end();
8669            MemPtr != MemPtrEnd; ++MemPtr) {
8670         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*MemPtr)).second)
8671           continue;
8672
8673         QualType ParamTypes[2] = { *MemPtr, *MemPtr };
8674         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8675       }
8676
8677       if (S.getLangOpts().CPlusPlus11) {
8678         for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8679                   Enum = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin(),
8680                EnumEnd = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end();
8681              Enum != EnumEnd; ++Enum) {
8682           if (!(*Enum)->getAs<EnumType>()->getDecl()->isScoped())
8683             continue;
8684
8685           if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Enum)).second)
8686             continue;
8687
8688           QualType ParamTypes[2] = { *Enum, *Enum };
8689           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8690         }
8691       }
8692     }
8693   }
8694 };
8695
8696 } // end anonymous namespace
8697
8698 /// AddBuiltinOperatorCandidates - Add the appropriate built-in
8699 /// operator overloads to the candidate set (C++ [over.built]), based
8700 /// on the operator @p Op and the arguments given. For example, if the
8701 /// operator is a binary '+', this routine might add "int
8702 /// operator+(int, int)" to cover integer addition.
8703 void Sema::AddBuiltinOperatorCandidates(OverloadedOperatorKind Op,
8704                                         SourceLocation OpLoc,
8705                                         ArrayRef<Expr *> Args,
8706                                         OverloadCandidateSet &CandidateSet) {
8707   // Find all of the types that the arguments can convert to, but only
8708   // if the operator we're looking at has built-in operator candidates
8709   // that make use of these types. Also record whether we encounter non-record
8710   // candidate types or either arithmetic or enumeral candidate types.
8711   Qualifiers VisibleTypeConversionsQuals;
8712   VisibleTypeConversionsQuals.addConst();
8713   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx)
8714     VisibleTypeConversionsQuals += CollectVRQualifiers(Context, Args[ArgIdx]);
8715
8716   bool HasNonRecordCandidateType = false;
8717   bool HasArithmeticOrEnumeralCandidateType = false;
8718   SmallVector<BuiltinCandidateTypeSet, 2> CandidateTypes;
8719   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
8720     CandidateTypes.emplace_back(*this);
8721     CandidateTypes[ArgIdx].AddTypesConvertedFrom(Args[ArgIdx]->getType(),
8722                                                  OpLoc,
8723                                                  true,
8724                                                  (Op == OO_Exclaim ||
8725                                                   Op == OO_AmpAmp ||
8726                                                   Op == OO_PipePipe),
8727                                                  VisibleTypeConversionsQuals);
8728     HasNonRecordCandidateType = HasNonRecordCandidateType ||
8729         CandidateTypes[ArgIdx].hasNonRecordTypes();
8730     HasArithmeticOrEnumeralCandidateType =
8731         HasArithmeticOrEnumeralCandidateType ||
8732         CandidateTypes[ArgIdx].hasArithmeticOrEnumeralTypes();
8733   }
8734
8735   // Exit early when no non-record types have been added to the candidate set
8736   // for any of the arguments to the operator.
8737   //
8738   // We can't exit early for !, ||, or &&, since there we have always have
8739   // 'bool' overloads.
8740   if (!HasNonRecordCandidateType &&
8741       !(Op == OO_Exclaim || Op == OO_AmpAmp || Op == OO_PipePipe))
8742     return;
8743
8744   // Setup an object to manage the common state for building overloads.
8745   BuiltinOperatorOverloadBuilder OpBuilder(*this, Args,
8746                                            VisibleTypeConversionsQuals,
8747                                            HasArithmeticOrEnumeralCandidateType,
8748                                            CandidateTypes, CandidateSet);
8749
8750   // Dispatch over the operation to add in only those overloads which apply.
8751   switch (Op) {
8752   case OO_None:
8753   case NUM_OVERLOADED_OPERATORS:
8754     llvm_unreachable("Expected an overloaded operator");
8755
8756   case OO_New:
8757   case OO_Delete:
8758   case OO_Array_New:
8759   case OO_Array_Delete:
8760   case OO_Call:
8761     llvm_unreachable(
8762                     "Special operators don't use AddBuiltinOperatorCandidates");
8763
8764   case OO_Comma:
8765   case OO_Arrow:
8766   case OO_Coawait:
8767     // C++ [over.match.oper]p3:
8768     //   -- For the operator ',', the unary operator '&', the
8769     //      operator '->', or the operator 'co_await', the
8770     //      built-in candidates set is empty.
8771     break;
8772
8773   case OO_Plus: // '+' is either unary or binary
8774     if (Args.size() == 1)
8775       OpBuilder.addUnaryPlusPointerOverloads();
8776     LLVM_FALLTHROUGH;
8777
8778   case OO_Minus: // '-' is either unary or binary
8779     if (Args.size() == 1) {
8780       OpBuilder.addUnaryPlusOrMinusArithmeticOverloads();
8781     } else {
8782       OpBuilder.addBinaryPlusOrMinusPointerOverloads(Op);
8783       OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8784     }
8785     break;
8786
8787   case OO_Star: // '*' is either unary or binary
8788     if (Args.size() == 1)
8789       OpBuilder.addUnaryStarPointerOverloads();
8790     else
8791       OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8792     break;
8793
8794   case OO_Slash:
8795     OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8796     break;
8797
8798   case OO_PlusPlus:
8799   case OO_MinusMinus:
8800     OpBuilder.addPlusPlusMinusMinusArithmeticOverloads(Op);
8801     OpBuilder.addPlusPlusMinusMinusPointerOverloads();
8802     break;
8803
8804   case OO_EqualEqual:
8805   case OO_ExclaimEqual:
8806     OpBuilder.addEqualEqualOrNotEqualMemberPointerOrNullptrOverloads();
8807     LLVM_FALLTHROUGH;
8808
8809   case OO_Less:
8810   case OO_Greater:
8811   case OO_LessEqual:
8812   case OO_GreaterEqual:
8813     OpBuilder.addGenericBinaryPointerOrEnumeralOverloads();
8814     OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8815     break;
8816
8817   case OO_Spaceship:
8818     OpBuilder.addGenericBinaryPointerOrEnumeralOverloads();
8819     OpBuilder.addThreeWayArithmeticOverloads();
8820     break;
8821
8822   case OO_Percent:
8823   case OO_Caret:
8824   case OO_Pipe:
8825   case OO_LessLess:
8826   case OO_GreaterGreater:
8827     OpBuilder.addBinaryBitwiseArithmeticOverloads(Op);
8828     break;
8829
8830   case OO_Amp: // '&' is either unary or binary
8831     if (Args.size() == 1)
8832       // C++ [over.match.oper]p3:
8833       //   -- For the operator ',', the unary operator '&', or the
8834       //      operator '->', the built-in candidates set is empty.
8835       break;
8836
8837     OpBuilder.addBinaryBitwiseArithmeticOverloads(Op);
8838     break;
8839
8840   case OO_Tilde:
8841     OpBuilder.addUnaryTildePromotedIntegralOverloads();
8842     break;
8843
8844   case OO_Equal:
8845     OpBuilder.addAssignmentMemberPointerOrEnumeralOverloads();
8846     LLVM_FALLTHROUGH;
8847
8848   case OO_PlusEqual:
8849   case OO_MinusEqual:
8850     OpBuilder.addAssignmentPointerOverloads(Op == OO_Equal);
8851     LLVM_FALLTHROUGH;
8852
8853   case OO_StarEqual:
8854   case OO_SlashEqual:
8855     OpBuilder.addAssignmentArithmeticOverloads(Op == OO_Equal);
8856     break;
8857
8858   case OO_PercentEqual:
8859   case OO_LessLessEqual:
8860   case OO_GreaterGreaterEqual:
8861   case OO_AmpEqual:
8862   case OO_CaretEqual:
8863   case OO_PipeEqual:
8864     OpBuilder.addAssignmentIntegralOverloads();
8865     break;
8866
8867   case OO_Exclaim:
8868     OpBuilder.addExclaimOverload();
8869     break;
8870
8871   case OO_AmpAmp:
8872   case OO_PipePipe:
8873     OpBuilder.addAmpAmpOrPipePipeOverload();
8874     break;
8875
8876   case OO_Subscript:
8877     OpBuilder.addSubscriptOverloads();
8878     break;
8879
8880   case OO_ArrowStar:
8881     OpBuilder.addArrowStarOverloads();
8882     break;
8883
8884   case OO_Conditional:
8885     OpBuilder.addConditionalOperatorOverloads();
8886     OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8887     break;
8888   }
8889 }
8890
8891 /// Add function candidates found via argument-dependent lookup
8892 /// to the set of overloading candidates.
8893 ///
8894 /// This routine performs argument-dependent name lookup based on the
8895 /// given function name (which may also be an operator name) and adds
8896 /// all of the overload candidates found by ADL to the overload
8897 /// candidate set (C++ [basic.lookup.argdep]).
8898 void
8899 Sema::AddArgumentDependentLookupCandidates(DeclarationName Name,
8900                                            SourceLocation Loc,
8901                                            ArrayRef<Expr *> Args,
8902                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
8903                                            OverloadCandidateSet& CandidateSet,
8904                                            bool PartialOverloading) {
8905   ADLResult Fns;
8906
8907   // FIXME: This approach for uniquing ADL results (and removing
8908   // redundant candidates from the set) relies on pointer-equality,
8909   // which means we need to key off the canonical decl.  However,
8910   // always going back to the canonical decl might not get us the
8911   // right set of default arguments.  What default arguments are
8912   // we supposed to consider on ADL candidates, anyway?
8913
8914   // FIXME: Pass in the explicit template arguments?
8915   ArgumentDependentLookup(Name, Loc, Args, Fns);
8916
8917   // Erase all of the candidates we already knew about.
8918   for (OverloadCandidateSet::iterator Cand = CandidateSet.begin(),
8919                                    CandEnd = CandidateSet.end();
8920        Cand != CandEnd; ++Cand)
8921     if (Cand->Function) {
8922       Fns.erase(Cand->Function);
8923       if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Cand->Function->getPrimaryTemplate())
8924         Fns.erase(FunTmpl);
8925     }
8926
8927   // For each of the ADL candidates we found, add it to the overload
8928   // set.
8929   for (ADLResult::iterator I = Fns.begin(), E = Fns.end(); I != E; ++I) {
8930     DeclAccessPair FoundDecl = DeclAccessPair::make(*I, AS_none);
8931     if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(*I)) {
8932       if (ExplicitTemplateArgs)
8933         continue;
8934
8935       AddOverloadCandidate(FD, FoundDecl, Args, CandidateSet, false,
8936                            PartialOverloading);
8937     } else
8938       AddTemplateOverloadCandidate(cast<FunctionTemplateDecl>(*I),
8939                                    FoundDecl, ExplicitTemplateArgs,
8940                                    Args, CandidateSet, PartialOverloading);
8941   }
8942 }
8943
8944 namespace {
8945 enum class Comparison { Equal, Better, Worse };
8946 }
8947
8948 /// Compares the enable_if attributes of two FunctionDecls, for the purposes of
8949 /// overload resolution.
8950 ///
8951 /// Cand1's set of enable_if attributes are said to be "better" than Cand2's iff
8952 /// Cand1's first N enable_if attributes have precisely the same conditions as
8953 /// Cand2's first N enable_if attributes (where N = the number of enable_if
8954 /// attributes on Cand2), and Cand1 has more than N enable_if attributes.
8955 ///
8956 /// Note that you can have a pair of candidates such that Cand1's enable_if
8957 /// attributes are worse than Cand2's, and Cand2's enable_if attributes are
8958 /// worse than Cand1's.
8959 static Comparison compareEnableIfAttrs(const Sema &S, const FunctionDecl *Cand1,
8960                                        const FunctionDecl *Cand2) {
8961   // Common case: One (or both) decls don't have enable_if attrs.
8962   bool Cand1Attr = Cand1->hasAttr<EnableIfAttr>();
8963   bool Cand2Attr = Cand2->hasAttr<EnableIfAttr>();
8964   if (!Cand1Attr || !Cand2Attr) {
8965     if (Cand1Attr == Cand2Attr)
8966       return Comparison::Equal;
8967     return Cand1Attr ? Comparison::Better : Comparison::Worse;
8968   }
8969
8970   // FIXME: The next several lines are just
8971   // specific_attr_iterator<EnableIfAttr> but going in declaration order,
8972   // instead of reverse order which is how they're stored in the AST.
8973   auto Cand1Attrs = getOrderedEnableIfAttrs(Cand1);
8974   auto Cand2Attrs = getOrderedEnableIfAttrs(Cand2);
8975
8976   // It's impossible for Cand1 to be better than (or equal to) Cand2 if Cand1
8977   // has fewer enable_if attributes than Cand2.
8978   if (Cand1Attrs.size() < Cand2Attrs.size())
8979     return Comparison::Worse;
8980
8981   auto Cand1I = Cand1Attrs.begin();
8982   llvm::FoldingSetNodeID Cand1ID, Cand2ID;
8983   for (auto &Cand2A : Cand2Attrs) {
8984     Cand1ID.clear();
8985     Cand2ID.clear();
8986
8987     auto &Cand1A = *Cand1I++;
8988     Cand1A->getCond()->Profile(Cand1ID, S.getASTContext(), true);
8989     Cand2A->getCond()->Profile(Cand2ID, S.getASTContext(), true);
8990     if (Cand1ID != Cand2ID)
8991       return Comparison::Worse;
8992   }
8993
8994   return Cand1I == Cand1Attrs.end() ? Comparison::Equal : Comparison::Better;
8995 }
8996
8997 static bool isBetterMultiversionCandidate(const OverloadCandidate &Cand1,
8998                                           const OverloadCandidate &Cand2) {
8999   if (!Cand1.Function || !Cand1.Function->isMultiVersion() || !Cand2.Function ||
9000       !Cand2.Function->isMultiVersion())
9001     return false;
9002
9003   // If this is a cpu_dispatch/cpu_specific multiversion situation, prefer
9004   // cpu_dispatch, else arbitrarily based on the identifiers.
9005   bool Cand1CPUDisp = Cand1.Function->hasAttr<CPUDispatchAttr>();
9006   bool Cand2CPUDisp = Cand2.Function->hasAttr<CPUDispatchAttr>();
9007   const auto *Cand1CPUSpec = Cand1.Function->getAttr<CPUSpecificAttr>();
9008   const auto *Cand2CPUSpec = Cand2.Function->getAttr<CPUSpecificAttr>();
9009
9010   if (!Cand1CPUDisp && !Cand2CPUDisp && !Cand1CPUSpec && !Cand2CPUSpec)
9011     return false;
9012
9013   if (Cand1CPUDisp && !Cand2CPUDisp)
9014     return true;
9015   if (Cand2CPUDisp && !Cand1CPUDisp)
9016     return false;
9017
9018   if (Cand1CPUSpec && Cand2CPUSpec) {
9019     if (Cand1CPUSpec->cpus_size() != Cand2CPUSpec->cpus_size())
9020       return Cand1CPUSpec->cpus_size() < Cand2CPUSpec->cpus_size();
9021
9022     std::pair<CPUSpecificAttr::cpus_iterator, CPUSpecificAttr::cpus_iterator>
9023         FirstDiff = std::mismatch(
9024             Cand1CPUSpec->cpus_begin(), Cand1CPUSpec->cpus_end(),
9025             Cand2CPUSpec->cpus_begin(),
9026             [](const IdentifierInfo *LHS, const IdentifierInfo *RHS) {
9027               return LHS->getName() == RHS->getName();
9028             });
9029
9030     assert(FirstDiff.first != Cand1CPUSpec->cpus_end() &&
9031            "Two different cpu-specific versions should not have the same "
9032            "identifier list, otherwise they'd be the same decl!");
9033     return (*FirstDiff.first)->getName() < (*FirstDiff.second)->getName();
9034   }
9035   llvm_unreachable("No way to get here unless both had cpu_dispatch");
9036 }
9037
9038 /// isBetterOverloadCandidate - Determines whether the first overload
9039 /// candidate is a better candidate than the second (C++ 13.3.3p1).
9040 bool clang::isBetterOverloadCandidate(
9041     Sema &S, const OverloadCandidate &Cand1, const OverloadCandidate &Cand2,
9042     SourceLocation Loc, OverloadCandidateSet::CandidateSetKind Kind) {
9043   // Define viable functions to be better candidates than non-viable
9044   // functions.
9045   if (!Cand2.Viable)
9046     return Cand1.Viable;
9047   else if (!Cand1.Viable)
9048     return false;
9049
9050   // C++ [over.match.best]p1:
9051   //
9052   //   -- if F is a static member function, ICS1(F) is defined such
9053   //      that ICS1(F) is neither better nor worse than ICS1(G) for
9054   //      any function G, and, symmetrically, ICS1(G) is neither
9055   //      better nor worse than ICS1(F).
9056   unsigned StartArg = 0;
9057   if (Cand1.IgnoreObjectArgument || Cand2.IgnoreObjectArgument)
9058     StartArg = 1;
9059
9060   auto IsIllFormedConversion = [&](const ImplicitConversionSequence &ICS) {
9061     // We don't allow incompatible pointer conversions in C++.
9062     if (!S.getLangOpts().CPlusPlus)
9063       return ICS.isStandard() &&
9064              ICS.Standard.Second == ICK_Incompatible_Pointer_Conversion;
9065
9066     // The only ill-formed conversion we allow in C++ is the string literal to
9067     // char* conversion, which is only considered ill-formed after C++11.
9068     return S.getLangOpts().CPlusPlus11 && !S.getLangOpts().WritableStrings &&
9069            hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS);
9070   };
9071
9072   // Define functions that don't require ill-formed conversions for a given
9073   // argument to be better candidates than functions that do.
9074   unsigned NumArgs = Cand1.Conversions.size();
9075   assert(Cand2.Conversions.size() == NumArgs && "Overload candidate mismatch");
9076   bool HasBetterConversion = false;
9077   for (unsigned ArgIdx = StartArg; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
9078     bool Cand1Bad = IsIllFormedConversion(Cand1.Conversions[ArgIdx]);
9079     bool Cand2Bad = IsIllFormedConversion(Cand2.Conversions[ArgIdx]);
9080     if (Cand1Bad != Cand2Bad) {
9081       if (Cand1Bad)
9082         return false;
9083       HasBetterConversion = true;
9084     }
9085   }
9086
9087   if (HasBetterConversion)
9088     return true;
9089
9090   // C++ [over.match.best]p1:
9091   //   A viable function F1 is defined to be a better function than another
9092   //   viable function F2 if for all arguments i, ICSi(F1) is not a worse
9093   //   conversion sequence than ICSi(F2), and then...
9094   for (unsigned ArgIdx = StartArg; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
9095     switch (CompareImplicitConversionSequences(S, Loc,
9096                                                Cand1.Conversions[ArgIdx],
9097                                                Cand2.Conversions[ArgIdx])) {
9098     case ImplicitConversionSequence::Better:
9099       // Cand1 has a better conversion sequence.
9100       HasBetterConversion = true;
9101       break;
9102
9103     case ImplicitConversionSequence::Worse:
9104       // Cand1 can't be better than Cand2.
9105       return false;
9106
9107     case ImplicitConversionSequence::Indistinguishable:
9108       // Do nothing.
9109       break;
9110     }
9111   }
9112
9113   //    -- for some argument j, ICSj(F1) is a better conversion sequence than
9114   //       ICSj(F2), or, if not that,
9115   if (HasBetterConversion)
9116     return true;
9117
9118   //   -- the context is an initialization by user-defined conversion
9119   //      (see 8.5, 13.3.1.5) and the standard conversion sequence
9120   //      from the return type of F1 to the destination type (i.e.,
9121   //      the type of the entity being initialized) is a better
9122   //      conversion sequence than the standard conversion sequence
9123   //      from the return type of F2 to the destination type.
9124   if (Kind == OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion &&
9125       Cand1.Function && Cand2.Function &&
9126       isa<CXXConversionDecl>(Cand1.Function) &&
9127       isa<CXXConversionDecl>(Cand2.Function)) {
9128     // First check whether we prefer one of the conversion functions over the
9129     // other. This only distinguishes the results in non-standard, extension
9130     // cases such as the conversion from a lambda closure type to a function
9131     // pointer or block.
9132     ImplicitConversionSequence::CompareKind Result =
9133         compareConversionFunctions(S, Cand1.Function, Cand2.Function);
9134     if (Result == ImplicitConversionSequence::Indistinguishable)
9135       Result = CompareStandardConversionSequences(S, Loc,
9136                                                   Cand1.FinalConversion,
9137                                                   Cand2.FinalConversion);
9138
9139     if (Result != ImplicitConversionSequence::Indistinguishable)
9140       return Result == ImplicitConversionSequence::Better;
9141
9142     // FIXME: Compare kind of reference binding if conversion functions
9143     // convert to a reference type used in direct reference binding, per
9144     // C++14 [over.match.best]p1 section 2 bullet 3.
9145   }
9146
9147   // FIXME: Work around a defect in the C++17 guaranteed copy elision wording,
9148   // as combined with the resolution to CWG issue 243.
9149   //
9150   // When the context is initialization by constructor ([over.match.ctor] or
9151   // either phase of [over.match.list]), a constructor is preferred over
9152   // a conversion function.
9153   if (Kind == OverloadCandidateSet::CSK_InitByConstructor && NumArgs == 1 &&
9154       Cand1.Function && Cand2.Function &&
9155       isa<CXXConstructorDecl>(Cand1.Function) !=
9156           isa<CXXConstructorDecl>(Cand2.Function))
9157     return isa<CXXConstructorDecl>(Cand1.Function);
9158
9159   //    -- F1 is a non-template function and F2 is a function template
9160   //       specialization, or, if not that,
9161   bool Cand1IsSpecialization = Cand1.Function &&
9162                                Cand1.Function->getPrimaryTemplate();
9163   bool Cand2IsSpecialization = Cand2.Function &&
9164                                Cand2.Function->getPrimaryTemplate();
9165   if (Cand1IsSpecialization != Cand2IsSpecialization)
9166     return Cand2IsSpecialization;
9167
9168   //   -- F1 and F2 are function template specializations, and the function
9169   //      template for F1 is more specialized than the template for F2
9170   //      according to the partial ordering rules described in 14.5.5.2, or,
9171   //      if not that,
9172   if (Cand1IsSpecialization && Cand2IsSpecialization) {
9173     if (FunctionTemplateDecl *BetterTemplate
9174           = S.getMoreSpecializedTemplate(Cand1.Function->getPrimaryTemplate(),
9175                                          Cand2.Function->getPrimaryTemplate(),
9176                                          Loc,
9177                        isa<CXXConversionDecl>(Cand1.Function)? TPOC_Conversion
9178                                                              : TPOC_Call,
9179                                          Cand1.ExplicitCallArguments,
9180                                          Cand2.ExplicitCallArguments))
9181       return BetterTemplate == Cand1.Function->getPrimaryTemplate();
9182   }
9183
9184   // FIXME: Work around a defect in the C++17 inheriting constructor wording.
9185   // A derived-class constructor beats an (inherited) base class constructor.
9186   bool Cand1IsInherited =
9187       dyn_cast_or_null<ConstructorUsingShadowDecl>(Cand1.FoundDecl.getDecl());
9188   bool Cand2IsInherited =
9189       dyn_cast_or_null<ConstructorUsingShadowDecl>(Cand2.FoundDecl.getDecl());
9190   if (Cand1IsInherited != Cand2IsInherited)
9191     return Cand2IsInherited;
9192   else if (Cand1IsInherited) {
9193     assert(Cand2IsInherited);
9194     auto *Cand1Class = cast<CXXRecordDecl>(Cand1.Function->getDeclContext());
9195     auto *Cand2Class = cast<CXXRecordDecl>(Cand2.Function->getDeclContext());
9196     if (Cand1Class->isDerivedFrom(Cand2Class))
9197       return true;
9198     if (Cand2Class->isDerivedFrom(Cand1Class))
9199       return false;
9200     // Inherited from sibling base classes: still ambiguous.
9201   }
9202
9203   // Check C++17 tie-breakers for deduction guides.
9204   {
9205     auto *Guide1 = dyn_cast_or_null<CXXDeductionGuideDecl>(Cand1.Function);
9206     auto *Guide2 = dyn_cast_or_null<CXXDeductionGuideDecl>(Cand2.Function);
9207     if (Guide1 && Guide2) {
9208       //  -- F1 is generated from a deduction-guide and F2 is not
9209       if (Guide1->isImplicit() != Guide2->isImplicit())
9210         return Guide2->isImplicit();
9211
9212       //  -- F1 is the copy deduction candidate(16.3.1.8) and F2 is not
9213       if (Guide1->isCopyDeductionCandidate())
9214         return true;
9215     }
9216   }
9217
9218   // Check for enable_if value-based overload resolution.
9219   if (Cand1.Function && Cand2.Function) {
9220     Comparison Cmp = compareEnableIfAttrs(S, Cand1.Function, Cand2.Function);
9221     if (Cmp != Comparison::Equal)
9222       return Cmp == Comparison::Better;
9223   }
9224
9225   if (S.getLangOpts().CUDA && Cand1.Function && Cand2.Function) {
9226     FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
9227     return S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand1.Function) >
9228            S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand2.Function);
9229   }
9230
9231   bool HasPS1 = Cand1.Function != nullptr &&
9232                 functionHasPassObjectSizeParams(Cand1.Function);
9233   bool HasPS2 = Cand2.Function != nullptr &&
9234                 functionHasPassObjectSizeParams(Cand2.Function);
9235   if (HasPS1 != HasPS2 && HasPS1)
9236     return true;
9237
9238   return isBetterMultiversionCandidate(Cand1, Cand2);
9239 }
9240
9241 /// Determine whether two declarations are "equivalent" for the purposes of
9242 /// name lookup and overload resolution. This applies when the same internal/no
9243 /// linkage entity is defined by two modules (probably by textually including
9244 /// the same header). In such a case, we don't consider the declarations to
9245 /// declare the same entity, but we also don't want lookups with both
9246 /// declarations visible to be ambiguous in some cases (this happens when using
9247 /// a modularized libstdc++).
9248 bool Sema::isEquivalentInternalLinkageDeclaration(const NamedDecl *A,
9249                                                   const NamedDecl *B) {
9250   auto *VA = dyn_cast_or_null<ValueDecl>(A);
9251   auto *VB = dyn_cast_or_null<ValueDecl>(B);
9252   if (!VA || !VB)
9253     return false;
9254
9255   // The declarations must be declaring the same name as an internal linkage
9256   // entity in different modules.
9257   if (!VA->getDeclContext()->getRedeclContext()->Equals(
9258           VB->getDeclContext()->getRedeclContext()) ||
9259       getOwningModule(const_cast<ValueDecl *>(VA)) ==
9260           getOwningModule(const_cast<ValueDecl *>(VB)) ||
9261       VA->isExternallyVisible() || VB->isExternallyVisible())
9262     return false;
9263
9264   // Check that the declarations appear to be equivalent.
9265   //
9266   // FIXME: Checking the type isn't really enough to resolve the ambiguity.
9267   // For constants and functions, we should check the initializer or body is
9268   // the same. For non-constant variables, we shouldn't allow it at all.
9269   if (Context.hasSameType(VA->getType(), VB->getType()))
9270     return true;
9271
9272   // Enum constants within unnamed enumerations will have different types, but
9273   // may still be similar enough to be interchangeable for our purposes.
9274   if (auto *EA = dyn_cast<EnumConstantDecl>(VA)) {
9275     if (auto *EB = dyn_cast<EnumConstantDecl>(VB)) {
9276       // Only handle anonymous enums. If the enumerations were named and
9277       // equivalent, they would have been merged to the same type.
9278       auto *EnumA = cast<EnumDecl>(EA->getDeclContext());
9279       auto *EnumB = cast<EnumDecl>(EB->getDeclContext());
9280       if (EnumA->hasNameForLinkage() || EnumB->hasNameForLinkage() ||
9281           !Context.hasSameType(EnumA->getIntegerType(),
9282                                EnumB->getIntegerType()))
9283         return false;
9284       // Allow this only if the value is the same for both enumerators.
9285       return llvm::APSInt::isSameValue(EA->getInitVal(), EB->getInitVal());
9286     }
9287   }
9288
9289   // Nothing else is sufficiently similar.
9290   return false;
9291 }
9292
9293 void Sema::diagnoseEquivalentInternalLinkageDeclarations(
9294     SourceLocation Loc, const NamedDecl *D, ArrayRef<const NamedDecl *> Equiv) {
9295   Diag(Loc, diag::ext_equivalent_internal_linkage_decl_in_modules) << D;
9296
9297   Module *M = getOwningModule(const_cast<NamedDecl*>(D));
9298   Diag(D->getLocation(), diag::note_equivalent_internal_linkage_decl)
9299       << !M << (M ? M->getFullModuleName() : "");
9300
9301   for (auto *E : Equiv) {
9302     Module *M = getOwningModule(const_cast<NamedDecl*>(E));
9303     Diag(E->getLocation(), diag::note_equivalent_internal_linkage_decl)
9304         << !M << (M ? M->getFullModuleName() : "");
9305   }
9306 }
9307
9308 /// Computes the best viable function (C++ 13.3.3)
9309 /// within an overload candidate set.
9310 ///
9311 /// \param Loc The location of the function name (or operator symbol) for
9312 /// which overload resolution occurs.
9313 ///
9314 /// \param Best If overload resolution was successful or found a deleted
9315 /// function, \p Best points to the candidate function found.
9316 ///
9317 /// \returns The result of overload resolution.
9318 OverloadingResult
9319 OverloadCandidateSet::BestViableFunction(Sema &S, SourceLocation Loc,
9320                                          iterator &Best) {
9321   llvm::SmallVector<OverloadCandidate *, 16> Candidates;
9322   std::transform(begin(), end(), std::back_inserter(Candidates),
9323                  [](OverloadCandidate &Cand) { return &Cand; });
9324
9325   // [CUDA] HD->H or HD->D calls are technically not allowed by CUDA but
9326   // are accepted by both clang and NVCC. However, during a particular
9327   // compilation mode only one call variant is viable. We need to
9328   // exclude non-viable overload candidates from consideration based
9329   // only on their host/device attributes. Specifically, if one
9330   // candidate call is WrongSide and the other is SameSide, we ignore
9331   // the WrongSide candidate.
9332   if (S.getLangOpts().CUDA) {
9333     const FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
9334     bool ContainsSameSideCandidate =
9335         llvm::any_of(Candidates, [&](OverloadCandidate *Cand) {
9336           return Cand->Function &&
9337                  S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand->Function) ==
9338                      Sema::CFP_SameSide;
9339         });
9340     if (ContainsSameSideCandidate) {
9341       auto IsWrongSideCandidate = [&](OverloadCandidate *Cand) {
9342         return Cand->Function &&
9343                S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand->Function) ==
9344                    Sema::CFP_WrongSide;
9345       };
9346       llvm::erase_if(Candidates, IsWrongSideCandidate);
9347     }
9348   }
9349
9350   // Find the best viable function.
9351   Best = end();
9352   for (auto *Cand : Candidates)
9353     if (Cand->Viable)
9354       if (Best == end() ||
9355           isBetterOverloadCandidate(S, *Cand, *Best, Loc, Kind))
9356         Best = Cand;
9357
9358   // If we didn't find any viable functions, abort.
9359   if (Best == end())
9360     return OR_No_Viable_Function;
9361
9362   llvm::SmallVector<const NamedDecl *, 4> EquivalentCands;
9363
9364   // Make sure that this function is better than every other viable
9365   // function. If not, we have an ambiguity.
9366   for (auto *Cand : Candidates) {
9367     if (Cand->Viable && Cand != Best &&
9368         !isBetterOverloadCandidate(S, *Best, *Cand, Loc, Kind)) {
9369       if (S.isEquivalentInternalLinkageDeclaration(Best->Function,
9370                                                    Cand->Function)) {
9371         EquivalentCands.push_back(Cand->Function);
9372         continue;
9373       }
9374
9375       Best = end();
9376       return OR_Ambiguous;
9377     }
9378   }
9379
9380   // Best is the best viable function.
9381   if (Best->Function &&
9382       (Best->Function->isDeleted() ||
9383        S.isFunctionConsideredUnavailable(Best->Function)))
9384     return OR_Deleted;
9385
9386   if (!EquivalentCands.empty())
9387     S.diagnoseEquivalentInternalLinkageDeclarations(Loc, Best->Function,
9388                                                     EquivalentCands);
9389
9390   return OR_Success;
9391 }
9392
9393 namespace {
9394
9395 enum OverloadCandidateKind {
9396   oc_function,
9397   oc_method,
9398   oc_constructor,
9399   oc_implicit_default_constructor,
9400   oc_implicit_copy_constructor,
9401   oc_implicit_move_constructor,
9402   oc_implicit_copy_assignment,
9403   oc_implicit_move_assignment,
9404   oc_inherited_constructor
9405 };
9406
9407 enum OverloadCandidateSelect {
9408   ocs_non_template,
9409   ocs_template,
9410   ocs_described_template,
9411 };
9412
9413 static std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect>
9414 ClassifyOverloadCandidate(Sema &S, NamedDecl *Found, FunctionDecl *Fn,
9415                           std::string &Description) {
9416
9417   bool isTemplate = Fn->isTemplateDecl() || Found->isTemplateDecl();
9418   if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Fn->getPrimaryTemplate()) {
9419     isTemplate = true;
9420     Description = S.getTemplateArgumentBindingsText(
9421         FunTmpl->getTemplateParameters(), *Fn->getTemplateSpecializationArgs());
9422   }
9423
9424   OverloadCandidateSelect Select = [&]() {
9425     if (!Description.empty())
9426       return ocs_described_template;
9427     return isTemplate ? ocs_template : ocs_non_template;
9428   }();
9429
9430   OverloadCandidateKind Kind = [&]() {
9431     if (CXXConstructorDecl *Ctor = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(Fn)) {
9432       if (!Ctor->isImplicit()) {
9433         if (isa<ConstructorUsingShadowDecl>(Found))
9434           return oc_inherited_constructor;
9435         else
9436           return oc_constructor;
9437       }
9438
9439       if (Ctor->isDefaultConstructor())
9440         return oc_implicit_default_constructor;
9441
9442       if (Ctor->isMoveConstructor())
9443         return oc_implicit_move_constructor;
9444
9445       assert(Ctor->isCopyConstructor() &&
9446              "unexpected sort of implicit constructor");
9447       return oc_implicit_copy_constructor;
9448     }
9449
9450     if (CXXMethodDecl *Meth = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn)) {
9451       // This actually gets spelled 'candidate function' for now, but
9452       // it doesn't hurt to split it out.
9453       if (!Meth->isImplicit())
9454         return oc_method;
9455
9456       if (Meth->isMoveAssignmentOperator())
9457         return oc_implicit_move_assignment;
9458
9459       if (Meth->isCopyAssignmentOperator())
9460         return oc_implicit_copy_assignment;
9461
9462       assert(isa<CXXConversionDecl>(Meth) && "expected conversion");
9463       return oc_method;
9464     }
9465
9466     return oc_function;
9467   }();
9468
9469   return std::make_pair(Kind, Select);
9470 }
9471
9472 void MaybeEmitInheritedConstructorNote(Sema &S, Decl *FoundDecl) {
9473   // FIXME: It'd be nice to only emit a note once per using-decl per overload
9474   // set.
9475   if (auto *Shadow = dyn_cast<ConstructorUsingShadowDecl>(FoundDecl))
9476     S.Diag(FoundDecl->getLocation(),
9477            diag::note_ovl_candidate_inherited_constructor)
9478       << Shadow->getNominatedBaseClass();
9479 }
9480
9481 } // end anonymous namespace
9482
9483 static bool isFunctionAlwaysEnabled(const ASTContext &Ctx,
9484                                     const FunctionDecl *FD) {
9485   for (auto *EnableIf : FD->specific_attrs<EnableIfAttr>()) {
9486     bool AlwaysTrue;
9487     if (!EnableIf->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(AlwaysTrue, Ctx))
9488       return false;
9489     if (!AlwaysTrue)
9490       return false;
9491   }
9492   return true;
9493 }
9494
9495 /// Returns true if we can take the address of the function.
9496 ///
9497 /// \param Complain - If true, we'll emit a diagnostic
9498 /// \param InOverloadResolution - For the purposes of emitting a diagnostic, are
9499 ///   we in overload resolution?
9500 /// \param Loc - The location of the statement we're complaining about. Ignored
9501 ///   if we're not complaining, or if we're in overload resolution.
9502 static bool checkAddressOfFunctionIsAvailable(Sema &S, const FunctionDecl *FD,
9503                                               bool Complain,
9504                                               bool InOverloadResolution,
9505                                               SourceLocation Loc) {
9506   if (!isFunctionAlwaysEnabled(S.Context, FD)) {
9507     if (Complain) {
9508       if (InOverloadResolution)
9509         S.Diag(FD->getLocStart(),
9510                diag::note_addrof_ovl_candidate_disabled_by_enable_if_attr);
9511       else
9512         S.Diag(Loc, diag::err_addrof_function_disabled_by_enable_if_attr) << FD;
9513     }
9514     return false;
9515   }
9516
9517   auto I = llvm::find_if(FD->parameters(), [](const ParmVarDecl *P) {
9518     return P->hasAttr<PassObjectSizeAttr>();
9519   });
9520   if (I == FD->param_end())
9521     return true;
9522
9523   if (Complain) {
9524     // Add one to ParamNo because it's user-facing
9525     unsigned ParamNo = std::distance(FD->param_begin(), I) + 1;
9526     if (InOverloadResolution)
9527       S.Diag(FD->getLocation(),
9528              diag::note_ovl_candidate_has_pass_object_size_params)
9529           << ParamNo;
9530     else
9531       S.Diag(Loc, diag::err_address_of_function_with_pass_object_size_params)
9532           << FD << ParamNo;
9533   }
9534   return false;
9535 }
9536
9537 static bool checkAddressOfCandidateIsAvailable(Sema &S,
9538                                                const FunctionDecl *FD) {
9539   return checkAddressOfFunctionIsAvailable(S, FD, /*Complain=*/true,
9540                                            /*InOverloadResolution=*/true,
9541                                            /*Loc=*/SourceLocation());
9542 }
9543
9544 bool Sema::checkAddressOfFunctionIsAvailable(const FunctionDecl *Function,
9545                                              bool Complain,
9546                                              SourceLocation Loc) {
9547   return ::checkAddressOfFunctionIsAvailable(*this, Function, Complain,
9548                                              /*InOverloadResolution=*/false,
9549                                              Loc);
9550 }
9551
9552 // Notes the location of an overload candidate.
9553 void Sema::NoteOverloadCandidate(NamedDecl *Found, FunctionDecl *Fn,
9554                                  QualType DestType, bool TakingAddress) {
9555   if (TakingAddress && !checkAddressOfCandidateIsAvailable(*this, Fn))
9556     return;
9557   if (Fn->isMultiVersion() && Fn->hasAttr<TargetAttr>() &&
9558       !Fn->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion())
9559     return;
9560
9561   std::string FnDesc;
9562   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> KSPair =
9563       ClassifyOverloadCandidate(*this, Found, Fn, FnDesc);
9564   PartialDiagnostic PD = PDiag(diag::note_ovl_candidate)
9565                          << (unsigned)KSPair.first << (unsigned)KSPair.second
9566                          << Fn << FnDesc;
9567
9568   HandleFunctionTypeMismatch(PD, Fn->getType(), DestType);
9569   Diag(Fn->getLocation(), PD);
9570   MaybeEmitInheritedConstructorNote(*this, Found);
9571 }
9572
9573 // Notes the location of all overload candidates designated through
9574 // OverloadedExpr
9575 void Sema::NoteAllOverloadCandidates(Expr *OverloadedExpr, QualType DestType,
9576                                      bool TakingAddress) {
9577   assert(OverloadedExpr->getType() == Context.OverloadTy);
9578
9579   OverloadExpr::FindResult Ovl = OverloadExpr::find(OverloadedExpr);
9580   OverloadExpr *OvlExpr = Ovl.Expression;
9581
9582   for (UnresolvedSetIterator I = OvlExpr->decls_begin(),
9583                             IEnd = OvlExpr->decls_end();
9584        I != IEnd; ++I) {
9585     if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl =
9586                 dyn_cast<FunctionTemplateDecl>((*I)->getUnderlyingDecl()) ) {
9587       NoteOverloadCandidate(*I, FunTmpl->getTemplatedDecl(), DestType,
9588                             TakingAddress);
9589     } else if (FunctionDecl *Fun
9590                       = dyn_cast<FunctionDecl>((*I)->getUnderlyingDecl()) ) {
9591       NoteOverloadCandidate(*I, Fun, DestType, TakingAddress);
9592     }
9593   }
9594 }
9595
9596 /// Diagnoses an ambiguous conversion.  The partial diagnostic is the
9597 /// "lead" diagnostic; it will be given two arguments, the source and
9598 /// target types of the conversion.
9599 void ImplicitConversionSequence::DiagnoseAmbiguousConversion(
9600                                  Sema &S,
9601                                  SourceLocation CaretLoc,
9602                                  const PartialDiagnostic &PDiag) const {
9603   S.Diag(CaretLoc, PDiag)
9604     << Ambiguous.getFromType() << Ambiguous.getToType();
9605   // FIXME: The note limiting machinery is borrowed from
9606   // OverloadCandidateSet::NoteCandidates; there's an opportunity for
9607   // refactoring here.
9608   const OverloadsShown ShowOverloads = S.Diags.getShowOverloads();
9609   unsigned CandsShown = 0;
9610   AmbiguousConversionSequence::const_iterator I, E;
9611   for (I = Ambiguous.begin(), E = Ambiguous.end(); I != E; ++I) {
9612     if (CandsShown >= 4 && ShowOverloads == Ovl_Best)
9613       break;
9614     ++CandsShown;
9615     S.NoteOverloadCandidate(I->first, I->second);
9616   }
9617   if (I != E)
9618     S.Diag(SourceLocation(), diag::note_ovl_too_many_candidates) << int(E - I);
9619 }
9620
9621 static void DiagnoseBadConversion(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
9622                                   unsigned I, bool TakingCandidateAddress) {
9623   const ImplicitConversionSequence &Conv = Cand->Conversions[I];
9624   assert(Conv.isBad());
9625   assert(Cand->Function && "for now, candidate must be a function");
9626   FunctionDecl *Fn = Cand->Function;
9627
9628   // There's a conversion slot for the object argument if this is a
9629   // non-constructor method.  Note that 'I' corresponds the
9630   // conversion-slot index.
9631   bool isObjectArgument = false;
9632   if (isa<CXXMethodDecl>(Fn) && !isa<CXXConstructorDecl>(Fn)) {
9633     if (I == 0)
9634       isObjectArgument = true;
9635     else
9636       I--;
9637   }
9638
9639   std::string FnDesc;
9640   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
9641       ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Fn, FnDesc);
9642
9643   Expr *FromExpr = Conv.Bad.FromExpr;
9644   QualType FromTy = Conv.Bad.getFromType();
9645   QualType ToTy = Conv.Bad.getToType();
9646
9647   if (FromTy == S.Context.OverloadTy) {
9648     assert(FromExpr && "overload set argument came from implicit argument?");
9649     Expr *E = FromExpr->IgnoreParens();
9650     if (isa<UnaryOperator>(E))
9651       E = cast<UnaryOperator>(E)->getSubExpr()->IgnoreParens();
9652     DeclarationName Name = cast<OverloadExpr>(E)->getName();
9653
9654     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_overload)
9655         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9656         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << ToTy
9657         << Name << I + 1;
9658     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9659     return;
9660   }
9661
9662   // Do some hand-waving analysis to see if the non-viability is due
9663   // to a qualifier mismatch.
9664   CanQualType CFromTy = S.Context.getCanonicalType(FromTy);
9665   CanQualType CToTy = S.Context.getCanonicalType(ToTy);
9666   if (CanQual<ReferenceType> RT = CToTy->getAs<ReferenceType>())
9667     CToTy = RT->getPointeeType();
9668   else {
9669     // TODO: detect and diagnose the full richness of const mismatches.
9670     if (CanQual<PointerType> FromPT = CFromTy->getAs<PointerType>())
9671       if (CanQual<PointerType> ToPT = CToTy->getAs<PointerType>()) {
9672         CFromTy = FromPT->getPointeeType();
9673         CToTy = ToPT->getPointeeType();
9674       }
9675   }
9676
9677   if (CToTy.getUnqualifiedType() == CFromTy.getUnqualifiedType() &&
9678       !CToTy.isAtLeastAsQualifiedAs(CFromTy)) {
9679     Qualifiers FromQs = CFromTy.getQualifiers();
9680     Qualifiers ToQs = CToTy.getQualifiers();
9681
9682     if (FromQs.getAddressSpace() != ToQs.getAddressSpace()) {
9683       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_addrspace)
9684           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9685           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9686           << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
9687       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9688       return;
9689     }
9690
9691     if (FromQs.getObjCLifetime() != ToQs.getObjCLifetime()) {
9692       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_ownership)
9693           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9694           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9695           << FromQs.getObjCLifetime() << ToQs.getObjCLifetime()
9696           << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
9697       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9698       return;
9699     }
9700
9701     if (FromQs.getObjCGCAttr() != ToQs.getObjCGCAttr()) {
9702       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_gc)
9703           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9704           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9705           << FromQs.getObjCGCAttr() << ToQs.getObjCGCAttr()
9706           << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
9707       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9708       return;
9709     }
9710
9711     if (FromQs.hasUnaligned() != ToQs.hasUnaligned()) {
9712       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_unaligned)
9713           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9714           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9715           << FromQs.hasUnaligned() << I + 1;
9716       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9717       return;
9718     }
9719
9720     unsigned CVR = FromQs.getCVRQualifiers() & ~ToQs.getCVRQualifiers();
9721     assert(CVR && "unexpected qualifiers mismatch");
9722
9723     if (isObjectArgument) {
9724       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_cvr_this)
9725           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9726           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9727           << (CVR - 1);
9728     } else {
9729       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_cvr)
9730           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9731           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9732           << (CVR - 1) << I + 1;
9733     }
9734     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9735     return;
9736   }
9737
9738   // Special diagnostic for failure to convert an initializer list, since
9739   // telling the user that it has type void is not useful.
9740   if (FromExpr && isa<InitListExpr>(FromExpr)) {
9741     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_list_argument)
9742         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9743         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9744         << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
9745     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9746     return;
9747   }
9748
9749   // Diagnose references or pointers to incomplete types differently,
9750   // since it's far from impossible that the incompleteness triggered
9751   // the failure.
9752   QualType TempFromTy = FromTy.getNonReferenceType();
9753   if (const PointerType *PTy = TempFromTy->getAs<PointerType>())
9754     TempFromTy = PTy->getPointeeType();
9755   if (TempFromTy->isIncompleteType()) {
9756     // Emit the generic diagnostic and, optionally, add the hints to it.
9757     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_conv_incomplete)
9758         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9759         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9760         << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1
9761         << (unsigned)(Cand->Fix.Kind);
9762
9763     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9764     return;
9765   }
9766
9767   // Diagnose base -> derived pointer conversions.
9768   unsigned BaseToDerivedConversion = 0;
9769   if (const PointerType *FromPtrTy = FromTy->getAs<PointerType>()) {
9770     if (const PointerType *ToPtrTy = ToTy->getAs<PointerType>()) {
9771       if (ToPtrTy->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(
9772                                                FromPtrTy->getPointeeType()) &&
9773           !FromPtrTy->getPointeeType()->isIncompleteType() &&
9774           !ToPtrTy->getPointeeType()->isIncompleteType() &&
9775           S.IsDerivedFrom(SourceLocation(), ToPtrTy->getPointeeType(),
9776                           FromPtrTy->getPointeeType()))
9777         BaseToDerivedConversion = 1;
9778     }
9779   } else if (const ObjCObjectPointerType *FromPtrTy
9780                                     = FromTy->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
9781     if (const ObjCObjectPointerType *ToPtrTy
9782                                         = ToTy->getAs<ObjCObjectPointerType>())
9783       if (const ObjCInterfaceDecl *FromIface = FromPtrTy->getInterfaceDecl())
9784         if (const ObjCInterfaceDecl *ToIface = ToPtrTy->getInterfaceDecl())
9785           if (ToPtrTy->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(
9786                                                 FromPtrTy->getPointeeType()) &&
9787               FromIface->isSuperClassOf(ToIface))
9788             BaseToDerivedConversion = 2;
9789   } else if (const ReferenceType *ToRefTy = ToTy->getAs<ReferenceType>()) {
9790     if (ToRefTy->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(FromTy) &&
9791         !FromTy->isIncompleteType() &&
9792         !ToRefTy->getPointeeType()->isIncompleteType() &&
9793         S.IsDerivedFrom(SourceLocation(), ToRefTy->getPointeeType(), FromTy)) {
9794       BaseToDerivedConversion = 3;
9795     } else if (ToTy->isLValueReferenceType() && !FromExpr->isLValue() &&
9796                ToTy.getNonReferenceType().getCanonicalType() ==
9797                FromTy.getNonReferenceType().getCanonicalType()) {
9798       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_lvalue)
9799           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9800           << (unsigned)isObjectArgument << I + 1
9801           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange());
9802       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9803       return;
9804     }
9805   }
9806
9807   if (BaseToDerivedConversion) {
9808     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_base_to_derived_conv)
9809         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9810         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange())
9811         << (BaseToDerivedConversion - 1) << FromTy << ToTy << I + 1;
9812     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9813     return;
9814   }
9815
9816   if (isa<ObjCObjectPointerType>(CFromTy) &&
9817       isa<PointerType>(CToTy)) {
9818       Qualifiers FromQs = CFromTy.getQualifiers();
9819       Qualifiers ToQs = CToTy.getQualifiers();
9820       if (FromQs.getObjCLifetime() != ToQs.getObjCLifetime()) {
9821         S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_arc_conv)
9822             << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
9823             << FnDesc << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange())
9824             << FromTy << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
9825         MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9826         return;
9827       }
9828   }
9829
9830   if (TakingCandidateAddress &&
9831       !checkAddressOfCandidateIsAvailable(S, Cand->Function))
9832     return;
9833
9834   // Emit the generic diagnostic and, optionally, add the hints to it.
9835   PartialDiagnostic FDiag = S.PDiag(diag::note_ovl_candidate_bad_conv);
9836   FDiag << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
9837         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
9838         << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1
9839         << (unsigned)(Cand->Fix.Kind);
9840
9841   // If we can fix the conversion, suggest the FixIts.
9842   for (std::vector<FixItHint>::iterator HI = Cand->Fix.Hints.begin(),
9843        HE = Cand->Fix.Hints.end(); HI != HE; ++HI)
9844     FDiag << *HI;
9845   S.Diag(Fn->getLocation(), FDiag);
9846
9847   MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
9848 }
9849
9850 /// Additional arity mismatch diagnosis specific to a function overload
9851 /// candidates. This is not covered by the more general DiagnoseArityMismatch()
9852 /// over a candidate in any candidate set.
9853 static bool CheckArityMismatch(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
9854                                unsigned NumArgs) {
9855   FunctionDecl *Fn = Cand->Function;
9856   unsigned MinParams = Fn->getMinRequiredArguments();
9857
9858   // With invalid overloaded operators, it's possible that we think we
9859   // have an arity mismatch when in fact it looks like we have the
9860   // right number of arguments, because only overloaded operators have
9861   // the weird behavior of overloading member and non-member functions.
9862   // Just don't report anything.
9863   if (Fn->isInvalidDecl() &&
9864       Fn->getDeclName().getNameKind() == DeclarationName::CXXOperatorName)
9865     return true;
9866
9867   if (NumArgs < MinParams) {
9868     assert((Cand->FailureKind == ovl_fail_too_few_arguments) ||
9869            (Cand->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction &&
9870             Cand->DeductionFailure.Result == Sema::TDK_TooFewArguments));
9871   } else {
9872     assert((Cand->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments) ||
9873            (Cand->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction &&
9874             Cand->DeductionFailure.Result == Sema::TDK_TooManyArguments));
9875   }
9876
9877   return false;
9878 }
9879
9880 /// General arity mismatch diagnosis over a candidate in a candidate set.
9881 static void DiagnoseArityMismatch(Sema &S, NamedDecl *Found, Decl *D,
9882                                   unsigned NumFormalArgs) {
9883   assert(isa<FunctionDecl>(D) &&
9884       "The templated declaration should at least be a function"
9885       " when diagnosing bad template argument deduction due to too many"
9886       " or too few arguments");
9887
9888   FunctionDecl *Fn = cast<FunctionDecl>(D);
9889
9890   // TODO: treat calls to a missing default constructor as a special case
9891   const FunctionProtoType *FnTy = Fn->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
9892   unsigned MinParams = Fn->getMinRequiredArguments();
9893
9894   // at least / at most / exactly
9895   unsigned mode, modeCount;
9896   if (NumFormalArgs < MinParams) {
9897     if (MinParams != FnTy->getNumParams() || FnTy->isVariadic() ||
9898         FnTy->isTemplateVariadic())
9899       mode = 0; // "at least"
9900     else
9901       mode = 2; // "exactly"
9902     modeCount = MinParams;
9903   } else {
9904     if (MinParams != FnTy->getNumParams())
9905       mode = 1; // "at most"
9906     else
9907       mode = 2; // "exactly"
9908     modeCount = FnTy->getNumParams();
9909   }
9910
9911   std::string Description;
9912   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
9913       ClassifyOverloadCandidate(S, Found, Fn, Description);
9914
9915   if (modeCount == 1 && Fn->getParamDecl(0)->getDeclName())
9916     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_arity_one)
9917         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
9918         << Description << mode << Fn->getParamDecl(0) << NumFormalArgs;
9919   else
9920     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_arity)
9921         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
9922         << Description << mode << modeCount << NumFormalArgs;
9923
9924   MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
9925 }
9926
9927 /// Arity mismatch diagnosis specific to a function overload candidate.
9928 static void DiagnoseArityMismatch(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
9929                                   unsigned NumFormalArgs) {
9930   if (!CheckArityMismatch(S, Cand, NumFormalArgs))
9931     DiagnoseArityMismatch(S, Cand->FoundDecl, Cand->Function, NumFormalArgs);
9932 }
9933
9934 static TemplateDecl *getDescribedTemplate(Decl *Templated) {
9935   if (TemplateDecl *TD = Templated->getDescribedTemplate())
9936     return TD;
9937   llvm_unreachable("Unsupported: Getting the described template declaration"
9938                    " for bad deduction diagnosis");
9939 }
9940
9941 /// Diagnose a failed template-argument deduction.
9942 static void DiagnoseBadDeduction(Sema &S, NamedDecl *Found, Decl *Templated,
9943                                  DeductionFailureInfo &DeductionFailure,
9944                                  unsigned NumArgs,
9945                                  bool TakingCandidateAddress) {
9946   TemplateParameter Param = DeductionFailure.getTemplateParameter();
9947   NamedDecl *ParamD;
9948   (ParamD = Param.dyn_cast<TemplateTypeParmDecl*>()) ||
9949   (ParamD = Param.dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl*>()) ||
9950   (ParamD = Param.dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl*>());
9951   switch (DeductionFailure.Result) {
9952   case Sema::TDK_Success:
9953     llvm_unreachable("TDK_success while diagnosing bad deduction");
9954
9955   case Sema::TDK_Incomplete: {
9956     assert(ParamD && "no parameter found for incomplete deduction result");
9957     S.Diag(Templated->getLocation(),
9958            diag::note_ovl_candidate_incomplete_deduction)
9959         << ParamD->getDeclName();
9960     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
9961     return;
9962   }
9963
9964   case Sema::TDK_IncompletePack: {
9965     assert(ParamD && "no parameter found for incomplete deduction result");
9966     S.Diag(Templated->getLocation(),
9967            diag::note_ovl_candidate_incomplete_deduction_pack)
9968         << ParamD->getDeclName()
9969         << (DeductionFailure.getFirstArg()->pack_size() + 1)
9970         << *DeductionFailure.getFirstArg();
9971     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
9972     return;
9973   }
9974
9975   case Sema::TDK_Underqualified: {
9976     assert(ParamD && "no parameter found for bad qualifiers deduction result");
9977     TemplateTypeParmDecl *TParam = cast<TemplateTypeParmDecl>(ParamD);
9978
9979     QualType Param = DeductionFailure.getFirstArg()->getAsType();
9980
9981     // Param will have been canonicalized, but it should just be a
9982     // qualified version of ParamD, so move the qualifiers to that.
9983     QualifierCollector Qs;
9984     Qs.strip(Param);
9985     QualType NonCanonParam = Qs.apply(S.Context, TParam->getTypeForDecl());
9986     assert(S.Context.hasSameType(Param, NonCanonParam));
9987
9988     // Arg has also been canonicalized, but there's nothing we can do
9989     // about that.  It also doesn't matter as much, because it won't
9990     // have any template parameters in it (because deduction isn't
9991     // done on dependent types).
9992     QualType Arg = DeductionFailure.getSecondArg()->getAsType();
9993
9994     S.Diag(Templated->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_underqualified)
9995         << ParamD->getDeclName() << Arg << NonCanonParam;
9996     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
9997     return;
9998   }
9999
10000   case Sema::TDK_Inconsistent: {
10001     assert(ParamD && "no parameter found for inconsistent deduction result");
10002     int which = 0;
10003     if (isa<TemplateTypeParmDecl>(ParamD))
10004       which = 0;
10005     else if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(ParamD)) {
10006       // Deduction might have failed because we deduced arguments of two
10007       // different types for a non-type template parameter.
10008       // FIXME: Use a different TDK value for this.
10009       QualType T1 =
10010           DeductionFailure.getFirstArg()->getNonTypeTemplateArgumentType();
10011       QualType T2 =
10012           DeductionFailure.getSecondArg()->getNonTypeTemplateArgumentType();
10013       if (!S.Context.hasSameType(T1, T2)) {
10014         S.Diag(Templated->getLocation(),
10015                diag::note_ovl_candidate_inconsistent_deduction_types)
10016           << ParamD->getDeclName() << *DeductionFailure.getFirstArg() << T1
10017           << *DeductionFailure.getSecondArg() << T2;
10018         MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10019         return;
10020       }
10021
10022       which = 1;
10023     } else {
10024       which = 2;
10025     }
10026
10027     S.Diag(Templated->getLocation(),
10028            diag::note_ovl_candidate_inconsistent_deduction)
10029         << which << ParamD->getDeclName() << *DeductionFailure.getFirstArg()
10030         << *DeductionFailure.getSecondArg();
10031     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10032     return;
10033   }
10034
10035   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
10036     assert(ParamD && "no parameter found for invalid explicit arguments");
10037     if (ParamD->getDeclName())
10038       S.Diag(Templated->getLocation(),
10039              diag::note_ovl_candidate_explicit_arg_mismatch_named)
10040           << ParamD->getDeclName();
10041     else {
10042       int index = 0;
10043       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(ParamD))
10044         index = TTP->getIndex();
10045       else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
10046                                   = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(ParamD))
10047         index = NTTP->getIndex();
10048       else
10049         index = cast<TemplateTemplateParmDecl>(ParamD)->getIndex();
10050       S.Diag(Templated->getLocation(),
10051              diag::note_ovl_candidate_explicit_arg_mismatch_unnamed)
10052           << (index + 1);
10053     }
10054     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10055     return;
10056
10057   case Sema::TDK_TooManyArguments:
10058   case Sema::TDK_TooFewArguments:
10059     DiagnoseArityMismatch(S, Found, Templated, NumArgs);
10060     return;
10061
10062   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
10063     S.Diag(Templated->getLocation(),
10064            diag::note_ovl_candidate_instantiation_depth);
10065     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10066     return;
10067
10068   case Sema::TDK_SubstitutionFailure: {
10069     // Format the template argument list into the argument string.
10070     SmallString<128> TemplateArgString;
10071     if (TemplateArgumentList *Args =
10072             DeductionFailure.getTemplateArgumentList()) {
10073       TemplateArgString = " ";
10074       TemplateArgString += S.getTemplateArgumentBindingsText(
10075           getDescribedTemplate(Templated)->getTemplateParameters(), *Args);
10076     }
10077
10078     // If this candidate was disabled by enable_if, say so.
10079     PartialDiagnosticAt *PDiag = DeductionFailure.getSFINAEDiagnostic();
10080     if (PDiag && PDiag->second.getDiagID() ==
10081           diag::err_typename_nested_not_found_enable_if) {
10082       // FIXME: Use the source range of the condition, and the fully-qualified
10083       //        name of the enable_if template. These are both present in PDiag.
10084       S.Diag(PDiag->first, diag::note_ovl_candidate_disabled_by_enable_if)
10085         << "'enable_if'" << TemplateArgString;
10086       return;
10087     }
10088
10089     // We found a specific requirement that disabled the enable_if.
10090     if (PDiag && PDiag->second.getDiagID() ==
10091         diag::err_typename_nested_not_found_requirement) {
10092       S.Diag(Templated->getLocation(),
10093              diag::note_ovl_candidate_disabled_by_requirement)
10094         << PDiag->second.getStringArg(0) << TemplateArgString;
10095       return;
10096     }
10097
10098     // Format the SFINAE diagnostic into the argument string.
10099     // FIXME: Add a general mechanism to include a PartialDiagnostic *'s
10100     //        formatted message in another diagnostic.
10101     SmallString<128> SFINAEArgString;
10102     SourceRange R;
10103     if (PDiag) {
10104       SFINAEArgString = ": ";
10105       R = SourceRange(PDiag->first, PDiag->first);
10106       PDiag->second.EmitToString(S.getDiagnostics(), SFINAEArgString);
10107     }
10108
10109     S.Diag(Templated->getLocation(),
10110            diag::note_ovl_candidate_substitution_failure)
10111         << TemplateArgString << SFINAEArgString << R;
10112     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10113     return;
10114   }
10115
10116   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
10117   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested: {
10118     // Format the template argument list into the argument string.
10119     SmallString<128> TemplateArgString;
10120     if (TemplateArgumentList *Args =
10121             DeductionFailure.getTemplateArgumentList()) {
10122       TemplateArgString = " ";
10123       TemplateArgString += S.getTemplateArgumentBindingsText(
10124           getDescribedTemplate(Templated)->getTemplateParameters(), *Args);
10125     }
10126
10127     S.Diag(Templated->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_deduced_mismatch)
10128         << (*DeductionFailure.getCallArgIndex() + 1)
10129         << *DeductionFailure.getFirstArg() << *DeductionFailure.getSecondArg()
10130         << TemplateArgString
10131         << (DeductionFailure.Result == Sema::TDK_DeducedMismatchNested);
10132     break;
10133   }
10134
10135   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch: {
10136     // FIXME: Provide a source location to indicate what we couldn't match.
10137     TemplateArgument FirstTA = *DeductionFailure.getFirstArg();
10138     TemplateArgument SecondTA = *DeductionFailure.getSecondArg();
10139     if (FirstTA.getKind() == TemplateArgument::Template &&
10140         SecondTA.getKind() == TemplateArgument::Template) {
10141       TemplateName FirstTN = FirstTA.getAsTemplate();
10142       TemplateName SecondTN = SecondTA.getAsTemplate();
10143       if (FirstTN.getKind() == TemplateName::Template &&
10144           SecondTN.getKind() == TemplateName::Template) {
10145         if (FirstTN.getAsTemplateDecl()->getName() ==
10146             SecondTN.getAsTemplateDecl()->getName()) {
10147           // FIXME: This fixes a bad diagnostic where both templates are named
10148           // the same.  This particular case is a bit difficult since:
10149           // 1) It is passed as a string to the diagnostic printer.
10150           // 2) The diagnostic printer only attempts to find a better
10151           //    name for types, not decls.
10152           // Ideally, this should folded into the diagnostic printer.
10153           S.Diag(Templated->getLocation(),
10154                  diag::note_ovl_candidate_non_deduced_mismatch_qualified)
10155               << FirstTN.getAsTemplateDecl() << SecondTN.getAsTemplateDecl();
10156           return;
10157         }
10158       }
10159     }
10160
10161     if (TakingCandidateAddress && isa<FunctionDecl>(Templated) &&
10162         !checkAddressOfCandidateIsAvailable(S, cast<FunctionDecl>(Templated)))
10163       return;
10164
10165     // FIXME: For generic lambda parameters, check if the function is a lambda
10166     // call operator, and if so, emit a prettier and more informative
10167     // diagnostic that mentions 'auto' and lambda in addition to
10168     // (or instead of?) the canonical template type parameters.
10169     S.Diag(Templated->getLocation(),
10170            diag::note_ovl_candidate_non_deduced_mismatch)
10171         << FirstTA << SecondTA;
10172     return;
10173   }
10174   // TODO: diagnose these individually, then kill off
10175   // note_ovl_candidate_bad_deduction, which is uselessly vague.
10176   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
10177     S.Diag(Templated->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_deduction);
10178     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10179     return;
10180   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
10181     S.Diag(Templated->getLocation(),
10182            diag::note_cuda_ovl_candidate_target_mismatch);
10183     return;
10184   }
10185 }
10186
10187 /// Diagnose a failed template-argument deduction, for function calls.
10188 static void DiagnoseBadDeduction(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10189                                  unsigned NumArgs,
10190                                  bool TakingCandidateAddress) {
10191   unsigned TDK = Cand->DeductionFailure.Result;
10192   if (TDK == Sema::TDK_TooFewArguments || TDK == Sema::TDK_TooManyArguments) {
10193     if (CheckArityMismatch(S, Cand, NumArgs))
10194       return;
10195   }
10196   DiagnoseBadDeduction(S, Cand->FoundDecl, Cand->Function, // pattern
10197                        Cand->DeductionFailure, NumArgs, TakingCandidateAddress);
10198 }
10199
10200 /// CUDA: diagnose an invalid call across targets.
10201 static void DiagnoseBadTarget(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10202   FunctionDecl *Caller = cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
10203   FunctionDecl *Callee = Cand->Function;
10204
10205   Sema::CUDAFunctionTarget CallerTarget = S.IdentifyCUDATarget(Caller),
10206                            CalleeTarget = S.IdentifyCUDATarget(Callee);
10207
10208   std::string FnDesc;
10209   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10210       ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Callee, FnDesc);
10211
10212   S.Diag(Callee->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_target)
10213       << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)ocs_non_template
10214       << FnDesc /* Ignored */
10215       << CalleeTarget << CallerTarget;
10216
10217   // This could be an implicit constructor for which we could not infer the
10218   // target due to a collsion. Diagnose that case.
10219   CXXMethodDecl *Meth = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
10220   if (Meth != nullptr && Meth->isImplicit()) {
10221     CXXRecordDecl *ParentClass = Meth->getParent();
10222     Sema::CXXSpecialMember CSM;
10223
10224     switch (FnKindPair.first) {
10225     default:
10226       return;
10227     case oc_implicit_default_constructor:
10228       CSM = Sema::CXXDefaultConstructor;
10229       break;
10230     case oc_implicit_copy_constructor:
10231       CSM = Sema::CXXCopyConstructor;
10232       break;
10233     case oc_implicit_move_constructor:
10234       CSM = Sema::CXXMoveConstructor;
10235       break;
10236     case oc_implicit_copy_assignment:
10237       CSM = Sema::CXXCopyAssignment;
10238       break;
10239     case oc_implicit_move_assignment:
10240       CSM = Sema::CXXMoveAssignment;
10241       break;
10242     };
10243
10244     bool ConstRHS = false;
10245     if (Meth->getNumParams()) {
10246       if (const ReferenceType *RT =
10247               Meth->getParamDecl(0)->getType()->getAs<ReferenceType>()) {
10248         ConstRHS = RT->getPointeeType().isConstQualified();
10249       }
10250     }
10251
10252     S.inferCUDATargetForImplicitSpecialMember(ParentClass, CSM, Meth,
10253                                               /* ConstRHS */ ConstRHS,
10254                                               /* Diagnose */ true);
10255   }
10256 }
10257
10258 static void DiagnoseFailedEnableIfAttr(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10259   FunctionDecl *Callee = Cand->Function;
10260   EnableIfAttr *Attr = static_cast<EnableIfAttr*>(Cand->DeductionFailure.Data);
10261
10262   S.Diag(Callee->getLocation(),
10263          diag::note_ovl_candidate_disabled_by_function_cond_attr)
10264       << Attr->getCond()->getSourceRange() << Attr->getMessage();
10265 }
10266
10267 static void DiagnoseOpenCLExtensionDisabled(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10268   FunctionDecl *Callee = Cand->Function;
10269
10270   S.Diag(Callee->getLocation(),
10271          diag::note_ovl_candidate_disabled_by_extension);
10272 }
10273
10274 /// Generates a 'note' diagnostic for an overload candidate.  We've
10275 /// already generated a primary error at the call site.
10276 ///
10277 /// It really does need to be a single diagnostic with its caret
10278 /// pointed at the candidate declaration.  Yes, this creates some
10279 /// major challenges of technical writing.  Yes, this makes pointing
10280 /// out problems with specific arguments quite awkward.  It's still
10281 /// better than generating twenty screens of text for every failed
10282 /// overload.
10283 ///
10284 /// It would be great to be able to express per-candidate problems
10285 /// more richly for those diagnostic clients that cared, but we'd
10286 /// still have to be just as careful with the default diagnostics.
10287 static void NoteFunctionCandidate(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10288                                   unsigned NumArgs,
10289                                   bool TakingCandidateAddress) {
10290   FunctionDecl *Fn = Cand->Function;
10291
10292   // Note deleted candidates, but only if they're viable.
10293   if (Cand->Viable) {
10294     if (Fn->isDeleted() || S.isFunctionConsideredUnavailable(Fn)) {
10295       std::string FnDesc;
10296       std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10297           ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Fn, FnDesc);
10298
10299       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_deleted)
10300           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10301           << (Fn->isDeleted() ? (Fn->isDeletedAsWritten() ? 1 : 2) : 0);
10302       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10303       return;
10304     }
10305
10306     // We don't really have anything else to say about viable candidates.
10307     S.NoteOverloadCandidate(Cand->FoundDecl, Fn);
10308     return;
10309   }
10310
10311   switch (Cand->FailureKind) {
10312   case ovl_fail_too_many_arguments:
10313   case ovl_fail_too_few_arguments:
10314     return DiagnoseArityMismatch(S, Cand, NumArgs);
10315
10316   case ovl_fail_bad_deduction:
10317     return DiagnoseBadDeduction(S, Cand, NumArgs,
10318                                 TakingCandidateAddress);
10319
10320   case ovl_fail_illegal_constructor: {
10321     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_illegal_constructor)
10322       << (Fn->getPrimaryTemplate() ? 1 : 0);
10323     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10324     return;
10325   }
10326
10327   case ovl_fail_trivial_conversion:
10328   case ovl_fail_bad_final_conversion:
10329   case ovl_fail_final_conversion_not_exact:
10330     return S.NoteOverloadCandidate(Cand->FoundDecl, Fn);
10331
10332   case ovl_fail_bad_conversion: {
10333     unsigned I = (Cand->IgnoreObjectArgument ? 1 : 0);
10334     for (unsigned N = Cand->Conversions.size(); I != N; ++I)
10335       if (Cand->Conversions[I].isBad())
10336         return DiagnoseBadConversion(S, Cand, I, TakingCandidateAddress);
10337
10338     // FIXME: this currently happens when we're called from SemaInit
10339     // when user-conversion overload fails.  Figure out how to handle
10340     // those conditions and diagnose them well.
10341     return S.NoteOverloadCandidate(Cand->FoundDecl, Fn);
10342   }
10343
10344   case ovl_fail_bad_target:
10345     return DiagnoseBadTarget(S, Cand);
10346
10347   case ovl_fail_enable_if:
10348     return DiagnoseFailedEnableIfAttr(S, Cand);
10349
10350   case ovl_fail_ext_disabled:
10351     return DiagnoseOpenCLExtensionDisabled(S, Cand);
10352
10353   case ovl_fail_inhctor_slice:
10354     // It's generally not interesting to note copy/move constructors here.
10355     if (cast<CXXConstructorDecl>(Fn)->isCopyOrMoveConstructor())
10356       return;
10357     S.Diag(Fn->getLocation(),
10358            diag::note_ovl_candidate_inherited_constructor_slice)
10359       << (Fn->getPrimaryTemplate() ? 1 : 0)
10360       << Fn->getParamDecl(0)->getType()->isRValueReferenceType();
10361     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10362     return;
10363
10364   case ovl_fail_addr_not_available: {
10365     bool Available = checkAddressOfCandidateIsAvailable(S, Cand->Function);
10366     (void)Available;
10367     assert(!Available);
10368     break;
10369   }
10370   case ovl_non_default_multiversion_function:
10371     // Do nothing, these should simply be ignored.
10372     break;
10373   }
10374 }
10375
10376 static void NoteSurrogateCandidate(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10377   // Desugar the type of the surrogate down to a function type,
10378   // retaining as many typedefs as possible while still showing
10379   // the function type (and, therefore, its parameter types).
10380   QualType FnType = Cand->Surrogate->getConversionType();
10381   bool isLValueReference = false;
10382   bool isRValueReference = false;
10383   bool isPointer = false;
10384   if (const LValueReferenceType *FnTypeRef =
10385         FnType->getAs<LValueReferenceType>()) {
10386     FnType = FnTypeRef->getPointeeType();
10387     isLValueReference = true;
10388   } else if (const RValueReferenceType *FnTypeRef =
10389                FnType->getAs<RValueReferenceType>()) {
10390     FnType = FnTypeRef->getPointeeType();
10391     isRValueReference = true;
10392   }
10393   if (const PointerType *FnTypePtr = FnType->getAs<PointerType>()) {
10394     FnType = FnTypePtr->getPointeeType();
10395     isPointer = true;
10396   }
10397   // Desugar down to a function type.
10398   FnType = QualType(FnType->getAs<FunctionType>(), 0);
10399   // Reconstruct the pointer/reference as appropriate.
10400   if (isPointer) FnType = S.Context.getPointerType(FnType);
10401   if (isRValueReference) FnType = S.Context.getRValueReferenceType(FnType);
10402   if (isLValueReference) FnType = S.Context.getLValueReferenceType(FnType);
10403
10404   S.Diag(Cand->Surrogate->getLocation(), diag::note_ovl_surrogate_cand)
10405     << FnType;
10406 }
10407
10408 static void NoteBuiltinOperatorCandidate(Sema &S, StringRef Opc,
10409                                          SourceLocation OpLoc,
10410                                          OverloadCandidate *Cand) {
10411   assert(Cand->Conversions.size() <= 2 && "builtin operator is not binary");
10412   std::string TypeStr("operator");
10413   TypeStr += Opc;
10414   TypeStr += "(";
10415   TypeStr += Cand->BuiltinParamTypes[0].getAsString();
10416   if (Cand->Conversions.size() == 1) {
10417     TypeStr += ")";
10418     S.Diag(OpLoc, diag::note_ovl_builtin_unary_candidate) << TypeStr;
10419   } else {
10420     TypeStr += ", ";
10421     TypeStr += Cand->BuiltinParamTypes[1].getAsString();
10422     TypeStr += ")";
10423     S.Diag(OpLoc, diag::note_ovl_builtin_binary_candidate) << TypeStr;
10424   }
10425 }
10426
10427 static void NoteAmbiguousUserConversions(Sema &S, SourceLocation OpLoc,
10428                                          OverloadCandidate *Cand) {
10429   for (const ImplicitConversionSequence &ICS : Cand->Conversions) {
10430     if (ICS.isBad()) break; // all meaningless after first invalid
10431     if (!ICS.isAmbiguous()) continue;
10432
10433     ICS.DiagnoseAmbiguousConversion(
10434         S, OpLoc, S.PDiag(diag::note_ambiguous_type_conversion));
10435   }
10436 }
10437
10438 static SourceLocation GetLocationForCandidate(const OverloadCandidate *Cand) {
10439   if (Cand->Function)
10440     return Cand->Function->getLocation();
10441   if (Cand->IsSurrogate)
10442     return Cand->Surrogate->getLocation();
10443   return SourceLocation();
10444 }
10445
10446 static unsigned RankDeductionFailure(const DeductionFailureInfo &DFI) {
10447   switch ((Sema::TemplateDeductionResult)DFI.Result) {
10448   case Sema::TDK_Success:
10449   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
10450     llvm_unreachable("non-deduction failure while diagnosing bad deduction");
10451
10452   case Sema::TDK_Invalid:
10453   case Sema::TDK_Incomplete:
10454   case Sema::TDK_IncompletePack:
10455     return 1;
10456
10457   case Sema::TDK_Underqualified:
10458   case Sema::TDK_Inconsistent:
10459     return 2;
10460
10461   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
10462   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
10463   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
10464   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
10465   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
10466   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
10467     return 3;
10468
10469   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
10470     return 4;
10471
10472   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
10473     return 5;
10474
10475   case Sema::TDK_TooManyArguments:
10476   case Sema::TDK_TooFewArguments:
10477     return 6;
10478   }
10479   llvm_unreachable("Unhandled deduction result");
10480 }
10481
10482 namespace {
10483 struct CompareOverloadCandidatesForDisplay {
10484   Sema &S;
10485   SourceLocation Loc;
10486   size_t NumArgs;
10487   OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK;
10488
10489   CompareOverloadCandidatesForDisplay(
10490       Sema &S, SourceLocation Loc, size_t NArgs,
10491       OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK)
10492       : S(S), NumArgs(NArgs), CSK(CSK) {}
10493
10494   bool operator()(const OverloadCandidate *L,
10495                   const OverloadCandidate *R) {
10496     // Fast-path this check.
10497     if (L == R) return false;
10498
10499     // Order first by viability.
10500     if (L->Viable) {
10501       if (!R->Viable) return true;
10502
10503       // TODO: introduce a tri-valued comparison for overload
10504       // candidates.  Would be more worthwhile if we had a sort
10505       // that could exploit it.
10506       if (isBetterOverloadCandidate(S, *L, *R, SourceLocation(), CSK))
10507         return true;
10508       if (isBetterOverloadCandidate(S, *R, *L, SourceLocation(), CSK))
10509         return false;
10510     } else if (R->Viable)
10511       return false;
10512
10513     assert(L->Viable == R->Viable);
10514
10515     // Criteria by which we can sort non-viable candidates:
10516     if (!L->Viable) {
10517       // 1. Arity mismatches come after other candidates.
10518       if (L->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
10519           L->FailureKind == ovl_fail_too_few_arguments) {
10520         if (R->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
10521             R->FailureKind == ovl_fail_too_few_arguments) {
10522           int LDist = std::abs((int)L->getNumParams() - (int)NumArgs);
10523           int RDist = std::abs((int)R->getNumParams() - (int)NumArgs);
10524           if (LDist == RDist) {
10525             if (L->FailureKind == R->FailureKind)
10526               // Sort non-surrogates before surrogates.
10527               return !L->IsSurrogate && R->IsSurrogate;
10528             // Sort candidates requiring fewer parameters than there were
10529             // arguments given after candidates requiring more parameters
10530             // than there were arguments given.
10531             return L->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments;
10532           }
10533           return LDist < RDist;
10534         }
10535         return false;
10536       }
10537       if (R->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
10538           R->FailureKind == ovl_fail_too_few_arguments)
10539         return true;
10540
10541       // 2. Bad conversions come first and are ordered by the number
10542       // of bad conversions and quality of good conversions.
10543       if (L->FailureKind == ovl_fail_bad_conversion) {
10544         if (R->FailureKind != ovl_fail_bad_conversion)
10545           return true;
10546
10547         // The conversion that can be fixed with a smaller number of changes,
10548         // comes first.
10549         unsigned numLFixes = L->Fix.NumConversionsFixed;
10550         unsigned numRFixes = R->Fix.NumConversionsFixed;
10551         numLFixes = (numLFixes == 0) ? UINT_MAX : numLFixes;
10552         numRFixes = (numRFixes == 0) ? UINT_MAX : numRFixes;
10553         if (numLFixes != numRFixes) {
10554           return numLFixes < numRFixes;
10555         }
10556
10557         // If there's any ordering between the defined conversions...
10558         // FIXME: this might not be transitive.
10559         assert(L->Conversions.size() == R->Conversions.size());
10560
10561         int leftBetter = 0;
10562         unsigned I = (L->IgnoreObjectArgument || R->IgnoreObjectArgument);
10563         for (unsigned E = L->Conversions.size(); I != E; ++I) {
10564           switch (CompareImplicitConversionSequences(S, Loc,
10565                                                      L->Conversions[I],
10566                                                      R->Conversions[I])) {
10567           case ImplicitConversionSequence::Better:
10568             leftBetter++;
10569             break;
10570
10571           case ImplicitConversionSequence::Worse:
10572             leftBetter--;
10573             break;
10574
10575           case ImplicitConversionSequence::Indistinguishable:
10576             break;
10577           }
10578         }
10579         if (leftBetter > 0) return true;
10580         if (leftBetter < 0) return false;
10581
10582       } else if (R->FailureKind == ovl_fail_bad_conversion)
10583         return false;
10584
10585       if (L->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction) {
10586         if (R->FailureKind != ovl_fail_bad_deduction)
10587           return true;
10588
10589         if (L->DeductionFailure.Result != R->DeductionFailure.Result)
10590           return RankDeductionFailure(L->DeductionFailure)
10591                < RankDeductionFailure(R->DeductionFailure);
10592       } else if (R->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction)
10593         return false;
10594
10595       // TODO: others?
10596     }
10597
10598     // Sort everything else by location.
10599     SourceLocation LLoc = GetLocationForCandidate(L);
10600     SourceLocation RLoc = GetLocationForCandidate(R);
10601
10602     // Put candidates without locations (e.g. builtins) at the end.
10603     if (LLoc.isInvalid()) return false;
10604     if (RLoc.isInvalid()) return true;
10605
10606     return S.SourceMgr.isBeforeInTranslationUnit(LLoc, RLoc);
10607   }
10608 };
10609 }
10610
10611 /// CompleteNonViableCandidate - Normally, overload resolution only
10612 /// computes up to the first bad conversion. Produces the FixIt set if
10613 /// possible.
10614 static void CompleteNonViableCandidate(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10615                                        ArrayRef<Expr *> Args) {
10616   assert(!Cand->Viable);
10617
10618   // Don't do anything on failures other than bad conversion.
10619   if (Cand->FailureKind != ovl_fail_bad_conversion) return;
10620
10621   // We only want the FixIts if all the arguments can be corrected.
10622   bool Unfixable = false;
10623   // Use a implicit copy initialization to check conversion fixes.
10624   Cand->Fix.setConversionChecker(TryCopyInitialization);
10625
10626   // Attempt to fix the bad conversion.
10627   unsigned ConvCount = Cand->Conversions.size();
10628   for (unsigned ConvIdx = (Cand->IgnoreObjectArgument ? 1 : 0); /**/;
10629        ++ConvIdx) {
10630     assert(ConvIdx != ConvCount && "no bad conversion in candidate");
10631     if (Cand->Conversions[ConvIdx].isInitialized() &&
10632         Cand->Conversions[ConvIdx].isBad()) {
10633       Unfixable = !Cand->TryToFixBadConversion(ConvIdx, S);
10634       break;
10635     }
10636   }
10637
10638   // FIXME: this should probably be preserved from the overload
10639   // operation somehow.
10640   bool SuppressUserConversions = false;
10641
10642   unsigned ConvIdx = 0;
10643   ArrayRef<QualType> ParamTypes;
10644
10645   if (Cand->IsSurrogate) {
10646     QualType ConvType
10647       = Cand->Surrogate->getConversionType().getNonReferenceType();
10648     if (const PointerType *ConvPtrType = ConvType->getAs<PointerType>())
10649       ConvType = ConvPtrType->getPointeeType();
10650     ParamTypes = ConvType->getAs<FunctionProtoType>()->getParamTypes();
10651     // Conversion 0 is 'this', which doesn't have a corresponding argument.
10652     ConvIdx = 1;
10653   } else if (Cand->Function) {
10654     ParamTypes =
10655         Cand->Function->getType()->getAs<FunctionProtoType>()->getParamTypes();
10656     if (isa<CXXMethodDecl>(Cand->Function) &&
10657         !isa<CXXConstructorDecl>(Cand->Function)) {
10658       // Conversion 0 is 'this', which doesn't have a corresponding argument.
10659       ConvIdx = 1;
10660     }
10661   } else {
10662     // Builtin operator.
10663     assert(ConvCount <= 3);
10664     ParamTypes = Cand->BuiltinParamTypes;
10665   }
10666
10667   // Fill in the rest of the conversions.
10668   for (unsigned ArgIdx = 0; ConvIdx != ConvCount; ++ConvIdx, ++ArgIdx) {
10669     if (Cand->Conversions[ConvIdx].isInitialized()) {
10670       // We've already checked this conversion.
10671     } else if (ArgIdx < ParamTypes.size()) {
10672       if (ParamTypes[ArgIdx]->isDependentType())
10673         Cand->Conversions[ConvIdx].setAsIdentityConversion(
10674             Args[ArgIdx]->getType());
10675       else {
10676         Cand->Conversions[ConvIdx] =
10677             TryCopyInitialization(S, Args[ArgIdx], ParamTypes[ArgIdx],
10678                                   SuppressUserConversions,
10679                                   /*InOverloadResolution=*/true,
10680                                   /*AllowObjCWritebackConversion=*/
10681                                   S.getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
10682         // Store the FixIt in the candidate if it exists.
10683         if (!Unfixable && Cand->Conversions[ConvIdx].isBad())
10684           Unfixable = !Cand->TryToFixBadConversion(ConvIdx, S);
10685       }
10686     } else
10687       Cand->Conversions[ConvIdx].setEllipsis();
10688   }
10689 }
10690
10691 /// When overload resolution fails, prints diagnostic messages containing the
10692 /// candidates in the candidate set.
10693 void OverloadCandidateSet::NoteCandidates(
10694     Sema &S, OverloadCandidateDisplayKind OCD, ArrayRef<Expr *> Args,
10695     StringRef Opc, SourceLocation OpLoc,
10696     llvm::function_ref<bool(OverloadCandidate &)> Filter) {
10697   // Sort the candidates by viability and position.  Sorting directly would
10698   // be prohibitive, so we make a set of pointers and sort those.
10699   SmallVector<OverloadCandidate*, 32> Cands;
10700   if (OCD == OCD_AllCandidates) Cands.reserve(size());
10701   for (iterator Cand = begin(), LastCand = end(); Cand != LastCand; ++Cand) {
10702     if (!Filter(*Cand))
10703       continue;
10704     if (Cand->Viable)
10705       Cands.push_back(Cand);
10706     else if (OCD == OCD_AllCandidates) {
10707       CompleteNonViableCandidate(S, Cand, Args);
10708       if (Cand->Function || Cand->IsSurrogate)
10709         Cands.push_back(Cand);
10710       // Otherwise, this a non-viable builtin candidate.  We do not, in general,
10711       // want to list every possible builtin candidate.
10712     }
10713   }
10714
10715   std::stable_sort(Cands.begin(), Cands.end(),
10716             CompareOverloadCandidatesForDisplay(S, OpLoc, Args.size(), Kind));
10717
10718   bool ReportedAmbiguousConversions = false;
10719
10720   SmallVectorImpl<OverloadCandidate*>::iterator I, E;
10721   const OverloadsShown ShowOverloads = S.Diags.getShowOverloads();
10722   unsigned CandsShown = 0;
10723   for (I = Cands.begin(), E = Cands.end(); I != E; ++I) {
10724     OverloadCandidate *Cand = *I;
10725
10726     // Set an arbitrary limit on the number of candidate functions we'll spam
10727     // the user with.  FIXME: This limit should depend on details of the
10728     // candidate list.
10729     if (CandsShown >= 4 && ShowOverloads == Ovl_Best) {
10730       break;
10731     }
10732     ++CandsShown;
10733
10734     if (Cand->Function)
10735       NoteFunctionCandidate(S, Cand, Args.size(),
10736                             /*TakingCandidateAddress=*/false);
10737     else if (Cand->IsSurrogate)
10738       NoteSurrogateCandidate(S, Cand);
10739     else {
10740       assert(Cand->Viable &&
10741              "Non-viable built-in candidates are not added to Cands.");
10742       // Generally we only see ambiguities including viable builtin
10743       // operators if overload resolution got screwed up by an
10744       // ambiguous user-defined conversion.
10745       //
10746       // FIXME: It's quite possible for different conversions to see
10747       // different ambiguities, though.
10748       if (!ReportedAmbiguousConversions) {
10749         NoteAmbiguousUserConversions(S, OpLoc, Cand);
10750         ReportedAmbiguousConversions = true;
10751       }
10752
10753       // If this is a viable builtin, print it.
10754       NoteBuiltinOperatorCandidate(S, Opc, OpLoc, Cand);
10755     }
10756   }
10757
10758   if (I != E)
10759     S.Diag(OpLoc, diag::note_ovl_too_many_candidates) << int(E - I);
10760 }
10761
10762 static SourceLocation
10763 GetLocationForCandidate(const TemplateSpecCandidate *Cand) {
10764   return Cand->Specialization ? Cand->Specialization->getLocation()
10765                               : SourceLocation();
10766 }
10767
10768 namespace {
10769 struct CompareTemplateSpecCandidatesForDisplay {
10770   Sema &S;
10771   CompareTemplateSpecCandidatesForDisplay(Sema &S) : S(S) {}
10772
10773   bool operator()(const TemplateSpecCandidate *L,
10774                   const TemplateSpecCandidate *R) {
10775     // Fast-path this check.
10776     if (L == R)
10777       return false;
10778
10779     // Assuming that both candidates are not matches...
10780
10781     // Sort by the ranking of deduction failures.
10782     if (L->DeductionFailure.Result != R->DeductionFailure.Result)
10783       return RankDeductionFailure(L->DeductionFailure) <
10784              RankDeductionFailure(R->DeductionFailure);
10785
10786     // Sort everything else by location.
10787     SourceLocation LLoc = GetLocationForCandidate(L);
10788     SourceLocation RLoc = GetLocationForCandidate(R);
10789
10790     // Put candidates without locations (e.g. builtins) at the end.
10791     if (LLoc.isInvalid())
10792       return false;
10793     if (RLoc.isInvalid())
10794       return true;
10795
10796     return S.SourceMgr.isBeforeInTranslationUnit(LLoc, RLoc);
10797   }
10798 };
10799 }
10800
10801 /// Diagnose a template argument deduction failure.
10802 /// We are treating these failures as overload failures due to bad
10803 /// deductions.
10804 void TemplateSpecCandidate::NoteDeductionFailure(Sema &S,
10805                                                  bool ForTakingAddress) {
10806   DiagnoseBadDeduction(S, FoundDecl, Specialization, // pattern
10807                        DeductionFailure, /*NumArgs=*/0, ForTakingAddress);
10808 }
10809
10810 void TemplateSpecCandidateSet::destroyCandidates() {
10811   for (iterator i = begin(), e = end(); i != e; ++i) {
10812     i->DeductionFailure.Destroy();
10813   }
10814 }
10815
10816 void TemplateSpecCandidateSet::clear() {
10817   destroyCandidates();
10818   Candidates.clear();
10819 }
10820
10821 /// NoteCandidates - When no template specialization match is found, prints
10822 /// diagnostic messages containing the non-matching specializations that form
10823 /// the candidate set.
10824 /// This is analoguous to OverloadCandidateSet::NoteCandidates() with
10825 /// OCD == OCD_AllCandidates and Cand->Viable == false.
10826 void TemplateSpecCandidateSet::NoteCandidates(Sema &S, SourceLocation Loc) {
10827   // Sort the candidates by position (assuming no candidate is a match).
10828   // Sorting directly would be prohibitive, so we make a set of pointers
10829   // and sort those.
10830   SmallVector<TemplateSpecCandidate *, 32> Cands;
10831   Cands.reserve(size());
10832   for (iterator Cand = begin(), LastCand = end(); Cand != LastCand; ++Cand) {
10833     if (Cand->Specialization)
10834       Cands.push_back(Cand);
10835     // Otherwise, this is a non-matching builtin candidate.  We do not,
10836     // in general, want to list every possible builtin candidate.
10837   }
10838
10839   llvm::sort(Cands.begin(), Cands.end(),
10840              CompareTemplateSpecCandidatesForDisplay(S));
10841
10842   // FIXME: Perhaps rename OverloadsShown and getShowOverloads()
10843   // for generalization purposes (?).
10844   const OverloadsShown ShowOverloads = S.Diags.getShowOverloads();
10845
10846   SmallVectorImpl<TemplateSpecCandidate *>::iterator I, E;
10847   unsigned CandsShown = 0;
10848   for (I = Cands.begin(), E = Cands.end(); I != E; ++I) {
10849     TemplateSpecCandidate *Cand = *I;
10850
10851     // Set an arbitrary limit on the number of candidates we'll spam
10852     // the user with.  FIXME: This limit should depend on details of the
10853     // candidate list.
10854     if (CandsShown >= 4 && ShowOverloads == Ovl_Best)
10855       break;
10856     ++CandsShown;
10857
10858     assert(Cand->Specialization &&
10859            "Non-matching built-in candidates are not added to Cands.");
10860     Cand->NoteDeductionFailure(S, ForTakingAddress);
10861   }
10862
10863   if (I != E)
10864     S.Diag(Loc, diag::note_ovl_too_many_candidates) << int(E - I);
10865 }
10866
10867 // [PossiblyAFunctionType]  -->   [Return]
10868 // NonFunctionType --> NonFunctionType
10869 // R (A) --> R(A)
10870 // R (*)(A) --> R (A)
10871 // R (&)(A) --> R (A)
10872 // R (S::*)(A) --> R (A)
10873 QualType Sema::ExtractUnqualifiedFunctionType(QualType PossiblyAFunctionType) {
10874   QualType Ret = PossiblyAFunctionType;
10875   if (const PointerType *ToTypePtr =
10876     PossiblyAFunctionType->getAs<PointerType>())
10877     Ret = ToTypePtr->getPointeeType();
10878   else if (const ReferenceType *ToTypeRef =
10879     PossiblyAFunctionType->getAs<ReferenceType>())
10880     Ret = ToTypeRef->getPointeeType();
10881   else if (const MemberPointerType *MemTypePtr =
10882     PossiblyAFunctionType->getAs<MemberPointerType>())
10883     Ret = MemTypePtr->getPointeeType();
10884   Ret =
10885     Context.getCanonicalType(Ret).getUnqualifiedType();
10886   return Ret;
10887 }
10888
10889 static bool completeFunctionType(Sema &S, FunctionDecl *FD, SourceLocation Loc,
10890                                  bool Complain = true) {
10891   if (S.getLangOpts().CPlusPlus14 && FD->getReturnType()->isUndeducedType() &&
10892       S.DeduceReturnType(FD, Loc, Complain))
10893     return true;
10894
10895   auto *FPT = FD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
10896   if (S.getLangOpts().CPlusPlus17 &&
10897       isUnresolvedExceptionSpec(FPT->getExceptionSpecType()) &&
10898       !S.ResolveExceptionSpec(Loc, FPT))
10899     return true;
10900
10901   return false;
10902 }
10903
10904 namespace {
10905 // A helper class to help with address of function resolution
10906 // - allows us to avoid passing around all those ugly parameters
10907 class AddressOfFunctionResolver {
10908   Sema& S;
10909   Expr* SourceExpr;
10910   const QualType& TargetType;
10911   QualType TargetFunctionType; // Extracted function type from target type
10912
10913   bool Complain;
10914   //DeclAccessPair& ResultFunctionAccessPair;
10915   ASTContext& Context;
10916
10917   bool TargetTypeIsNonStaticMemberFunction;
10918   bool FoundNonTemplateFunction;
10919   bool StaticMemberFunctionFromBoundPointer;
10920   bool HasComplained;
10921
10922   OverloadExpr::FindResult OvlExprInfo;
10923   OverloadExpr *OvlExpr;
10924   TemplateArgumentListInfo OvlExplicitTemplateArgs;
10925   SmallVector<std::pair<DeclAccessPair, FunctionDecl*>, 4> Matches;
10926   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates;
10927
10928 public:
10929   AddressOfFunctionResolver(Sema &S, Expr *SourceExpr,
10930                             const QualType &TargetType, bool Complain)
10931       : S(S), SourceExpr(SourceExpr), TargetType(TargetType),
10932         Complain(Complain), Context(S.getASTContext()),
10933         TargetTypeIsNonStaticMemberFunction(
10934             !!TargetType->getAs<MemberPointerType>()),
10935         FoundNonTemplateFunction(false),
10936         StaticMemberFunctionFromBoundPointer(false),
10937         HasComplained(false),
10938         OvlExprInfo(OverloadExpr::find(SourceExpr)),
10939         OvlExpr(OvlExprInfo.Expression),
10940         FailedCandidates(OvlExpr->getNameLoc(), /*ForTakingAddress=*/true) {
10941     ExtractUnqualifiedFunctionTypeFromTargetType();
10942
10943     if (TargetFunctionType->isFunctionType()) {
10944       if (UnresolvedMemberExpr *UME = dyn_cast<UnresolvedMemberExpr>(OvlExpr))
10945         if (!UME->isImplicitAccess() &&
10946             !S.ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(UME))
10947           StaticMemberFunctionFromBoundPointer = true;
10948     } else if (OvlExpr->hasExplicitTemplateArgs()) {
10949       DeclAccessPair dap;
10950       if (FunctionDecl *Fn = S.ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(
10951               OvlExpr, false, &dap)) {
10952         if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn))
10953           if (!Method->isStatic()) {
10954             // If the target type is a non-function type and the function found
10955             // is a non-static member function, pretend as if that was the
10956             // target, it's the only possible type to end up with.
10957             TargetTypeIsNonStaticMemberFunction = true;
10958
10959             // And skip adding the function if its not in the proper form.
10960             // We'll diagnose this due to an empty set of functions.
10961             if (!OvlExprInfo.HasFormOfMemberPointer)
10962               return;
10963           }
10964
10965         Matches.push_back(std::make_pair(dap, Fn));
10966       }
10967       return;
10968     }
10969
10970     if (OvlExpr->hasExplicitTemplateArgs())
10971       OvlExpr->copyTemplateArgumentsInto(OvlExplicitTemplateArgs);
10972
10973     if (FindAllFunctionsThatMatchTargetTypeExactly()) {
10974       // C++ [over.over]p4:
10975       //   If more than one function is selected, [...]
10976       if (Matches.size() > 1 && !eliminiateSuboptimalOverloadCandidates()) {
10977         if (FoundNonTemplateFunction)
10978           EliminateAllTemplateMatches();
10979         else
10980           EliminateAllExceptMostSpecializedTemplate();
10981       }
10982     }
10983
10984     if (S.getLangOpts().CUDA && Matches.size() > 1)
10985       EliminateSuboptimalCudaMatches();
10986   }
10987
10988   bool hasComplained() const { return HasComplained; }
10989
10990 private:
10991   bool candidateHasExactlyCorrectType(const FunctionDecl *FD) {
10992     QualType Discard;
10993     return Context.hasSameUnqualifiedType(TargetFunctionType, FD->getType()) ||
10994            S.IsFunctionConversion(FD->getType(), TargetFunctionType, Discard);
10995   }
10996
10997   /// \return true if A is considered a better overload candidate for the
10998   /// desired type than B.
10999   bool isBetterCandidate(const FunctionDecl *A, const FunctionDecl *B) {
11000     // If A doesn't have exactly the correct type, we don't want to classify it
11001     // as "better" than anything else. This way, the user is required to
11002     // disambiguate for us if there are multiple candidates and no exact match.
11003     return candidateHasExactlyCorrectType(A) &&
11004            (!candidateHasExactlyCorrectType(B) ||
11005             compareEnableIfAttrs(S, A, B) == Comparison::Better);
11006   }
11007
11008   /// \return true if we were able to eliminate all but one overload candidate,
11009   /// false otherwise.
11010   bool eliminiateSuboptimalOverloadCandidates() {
11011     // Same algorithm as overload resolution -- one pass to pick the "best",
11012     // another pass to be sure that nothing is better than the best.
11013     auto Best = Matches.begin();
11014     for (auto I = Matches.begin()+1, E = Matches.end(); I != E; ++I)
11015       if (isBetterCandidate(I->second, Best->second))
11016         Best = I;
11017
11018     const FunctionDecl *BestFn = Best->second;
11019     auto IsBestOrInferiorToBest = [this, BestFn](
11020         const std::pair<DeclAccessPair, FunctionDecl *> &Pair) {
11021       return BestFn == Pair.second || isBetterCandidate(BestFn, Pair.second);
11022     };
11023
11024     // Note: We explicitly leave Matches unmodified if there isn't a clear best
11025     // option, so we can potentially give the user a better error
11026     if (!std::all_of(Matches.begin(), Matches.end(), IsBestOrInferiorToBest))
11027       return false;
11028     Matches[0] = *Best;
11029     Matches.resize(1);
11030     return true;
11031   }
11032
11033   bool isTargetTypeAFunction() const {
11034     return TargetFunctionType->isFunctionType();
11035   }
11036
11037   // [ToType]     [Return]
11038
11039   // R (*)(A) --> R (A), IsNonStaticMemberFunction = false
11040   // R (&)(A) --> R (A), IsNonStaticMemberFunction = false
11041   // R (S::*)(A) --> R (A), IsNonStaticMemberFunction = true
11042   void inline ExtractUnqualifiedFunctionTypeFromTargetType() {
11043     TargetFunctionType = S.ExtractUnqualifiedFunctionType(TargetType);
11044   }
11045
11046   // return true if any matching specializations were found
11047   bool AddMatchingTemplateFunction(FunctionTemplateDecl* FunctionTemplate,
11048                                    const DeclAccessPair& CurAccessFunPair) {
11049     if (CXXMethodDecl *Method
11050               = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FunctionTemplate->getTemplatedDecl())) {
11051       // Skip non-static function templates when converting to pointer, and
11052       // static when converting to member pointer.
11053       if (Method->isStatic() == TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11054         return false;
11055     }
11056     else if (TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11057       return false;
11058
11059     // C++ [over.over]p2:
11060     //   If the name is a function template, template argument deduction is
11061     //   done (14.8.2.2), and if the argument deduction succeeds, the
11062     //   resulting template argument list is used to generate a single
11063     //   function template specialization, which is added to the set of
11064     //   overloaded functions considered.
11065     FunctionDecl *Specialization = nullptr;
11066     TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
11067     if (Sema::TemplateDeductionResult Result
11068           = S.DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate,
11069                                       &OvlExplicitTemplateArgs,
11070                                       TargetFunctionType, Specialization,
11071                                       Info, /*IsAddressOfFunction*/true)) {
11072       // Make a note of the failed deduction for diagnostics.
11073       FailedCandidates.addCandidate()
11074           .set(CurAccessFunPair, FunctionTemplate->getTemplatedDecl(),
11075                MakeDeductionFailureInfo(Context, Result, Info));
11076       return false;
11077     }
11078
11079     // Template argument deduction ensures that we have an exact match or
11080     // compatible pointer-to-function arguments that would be adjusted by ICS.
11081     // This function template specicalization works.
11082     assert(S.isSameOrCompatibleFunctionType(
11083               Context.getCanonicalType(Specialization->getType()),
11084               Context.getCanonicalType(TargetFunctionType)));
11085
11086     if (!S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(Specialization))
11087       return false;
11088
11089     Matches.push_back(std::make_pair(CurAccessFunPair, Specialization));
11090     return true;
11091   }
11092
11093   bool AddMatchingNonTemplateFunction(NamedDecl* Fn,
11094                                       const DeclAccessPair& CurAccessFunPair) {
11095     if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn)) {
11096       // Skip non-static functions when converting to pointer, and static
11097       // when converting to member pointer.
11098       if (Method->isStatic() == TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11099         return false;
11100     }
11101     else if (TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11102       return false;
11103
11104     if (FunctionDecl *FunDecl = dyn_cast<FunctionDecl>(Fn)) {
11105       if (S.getLangOpts().CUDA)
11106         if (FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext))
11107           if (!Caller->isImplicit() && !S.IsAllowedCUDACall(Caller, FunDecl))
11108             return false;
11109       if (FunDecl->isMultiVersion()) {
11110         const auto *TA = FunDecl->getAttr<TargetAttr>();
11111         if (TA && !TA->isDefaultVersion())
11112           return false;
11113       }
11114
11115       // If any candidate has a placeholder return type, trigger its deduction
11116       // now.
11117       if (completeFunctionType(S, FunDecl, SourceExpr->getLocStart(),
11118                                Complain)) {
11119         HasComplained |= Complain;
11120         return false;
11121       }
11122
11123       if (!S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(FunDecl))
11124         return false;
11125
11126       // If we're in C, we need to support types that aren't exactly identical.
11127       if (!S.getLangOpts().CPlusPlus ||
11128           candidateHasExactlyCorrectType(FunDecl)) {
11129         Matches.push_back(std::make_pair(
11130             CurAccessFunPair, cast<FunctionDecl>(FunDecl->getCanonicalDecl())));
11131         FoundNonTemplateFunction = true;
11132         return true;
11133       }
11134     }
11135
11136     return false;
11137   }
11138
11139   bool FindAllFunctionsThatMatchTargetTypeExactly() {
11140     bool Ret = false;
11141
11142     // If the overload expression doesn't have the form of a pointer to
11143     // member, don't try to convert it to a pointer-to-member type.
11144     if (IsInvalidFormOfPointerToMemberFunction())
11145       return false;
11146
11147     for (UnresolvedSetIterator I = OvlExpr->decls_begin(),
11148                                E = OvlExpr->decls_end();
11149          I != E; ++I) {
11150       // Look through any using declarations to find the underlying function.
11151       NamedDecl *Fn = (*I)->getUnderlyingDecl();
11152
11153       // C++ [over.over]p3:
11154       //   Non-member functions and static member functions match
11155       //   targets of type "pointer-to-function" or "reference-to-function."
11156       //   Nonstatic member functions match targets of
11157       //   type "pointer-to-member-function."
11158       // Note that according to DR 247, the containing class does not matter.
11159       if (FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate
11160                                         = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Fn)) {
11161         if (AddMatchingTemplateFunction(FunctionTemplate, I.getPair()))
11162           Ret = true;
11163       }
11164       // If we have explicit template arguments supplied, skip non-templates.
11165       else if (!OvlExpr->hasExplicitTemplateArgs() &&
11166                AddMatchingNonTemplateFunction(Fn, I.getPair()))
11167         Ret = true;
11168     }
11169     assert(Ret || Matches.empty());
11170     return Ret;
11171   }
11172
11173   void EliminateAllExceptMostSpecializedTemplate() {
11174     //   [...] and any given function template specialization F1 is
11175     //   eliminated if the set contains a second function template
11176     //   specialization whose function template is more specialized
11177     //   than the function template of F1 according to the partial
11178     //   ordering rules of 14.5.5.2.
11179
11180     // The algorithm specified above is quadratic. We instead use a
11181     // two-pass algorithm (similar to the one used to identify the
11182     // best viable function in an overload set) that identifies the
11183     // best function template (if it exists).
11184
11185     UnresolvedSet<4> MatchesCopy; // TODO: avoid!
11186     for (unsigned I = 0, E = Matches.size(); I != E; ++I)
11187       MatchesCopy.addDecl(Matches[I].second, Matches[I].first.getAccess());
11188
11189     // TODO: It looks like FailedCandidates does not serve much purpose
11190     // here, since the no_viable diagnostic has index 0.
11191     UnresolvedSetIterator Result = S.getMostSpecialized(
11192         MatchesCopy.begin(), MatchesCopy.end(), FailedCandidates,
11193         SourceExpr->getLocStart(), S.PDiag(),
11194         S.PDiag(diag::err_addr_ovl_ambiguous)
11195             << Matches[0].second->getDeclName(),
11196         S.PDiag(diag::note_ovl_candidate)
11197             << (unsigned)oc_function << (unsigned)ocs_described_template,
11198         Complain, TargetFunctionType);
11199
11200     if (Result != MatchesCopy.end()) {
11201       // Make it the first and only element
11202       Matches[0].first = Matches[Result - MatchesCopy.begin()].first;
11203       Matches[0].second = cast<FunctionDecl>(*Result);
11204       Matches.resize(1);
11205     } else
11206       HasComplained |= Complain;
11207   }
11208
11209   void EliminateAllTemplateMatches() {
11210     //   [...] any function template specializations in the set are
11211     //   eliminated if the set also contains a non-template function, [...]
11212     for (unsigned I = 0, N = Matches.size(); I != N; ) {
11213       if (Matches[I].second->getPrimaryTemplate() == nullptr)
11214         ++I;
11215       else {
11216         Matches[I] = Matches[--N];
11217         Matches.resize(N);
11218       }
11219     }
11220   }
11221
11222   void EliminateSuboptimalCudaMatches() {
11223     S.EraseUnwantedCUDAMatches(dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext), Matches);
11224   }
11225
11226 public:
11227   void ComplainNoMatchesFound() const {
11228     assert(Matches.empty());
11229     S.Diag(OvlExpr->getLocStart(), diag::err_addr_ovl_no_viable)
11230         << OvlExpr->getName() << TargetFunctionType
11231         << OvlExpr->getSourceRange();
11232     if (FailedCandidates.empty())
11233       S.NoteAllOverloadCandidates(OvlExpr, TargetFunctionType,
11234                                   /*TakingAddress=*/true);
11235     else {
11236       // We have some deduction failure messages. Use them to diagnose
11237       // the function templates, and diagnose the non-template candidates
11238       // normally.
11239       for (UnresolvedSetIterator I = OvlExpr->decls_begin(),
11240                                  IEnd = OvlExpr->decls_end();
11241            I != IEnd; ++I)
11242         if (FunctionDecl *Fun =
11243                 dyn_cast<FunctionDecl>((*I)->getUnderlyingDecl()))
11244           if (!functionHasPassObjectSizeParams(Fun))
11245             S.NoteOverloadCandidate(*I, Fun, TargetFunctionType,
11246                                     /*TakingAddress=*/true);
11247       FailedCandidates.NoteCandidates(S, OvlExpr->getLocStart());
11248     }
11249   }
11250
11251   bool IsInvalidFormOfPointerToMemberFunction() const {
11252     return TargetTypeIsNonStaticMemberFunction &&
11253       !OvlExprInfo.HasFormOfMemberPointer;
11254   }
11255
11256   void ComplainIsInvalidFormOfPointerToMemberFunction() const {
11257       // TODO: Should we condition this on whether any functions might
11258       // have matched, or is it more appropriate to do that in callers?
11259       // TODO: a fixit wouldn't hurt.
11260       S.Diag(OvlExpr->getNameLoc(), diag::err_addr_ovl_no_qualifier)
11261         << TargetType << OvlExpr->getSourceRange();
11262   }
11263
11264   bool IsStaticMemberFunctionFromBoundPointer() const {
11265     return StaticMemberFunctionFromBoundPointer;
11266   }
11267
11268   void ComplainIsStaticMemberFunctionFromBoundPointer() const {
11269     S.Diag(OvlExpr->getLocStart(),
11270            diag::err_invalid_form_pointer_member_function)
11271       << OvlExpr->getSourceRange();
11272   }
11273
11274   void ComplainOfInvalidConversion() const {
11275     S.Diag(OvlExpr->getLocStart(), diag::err_addr_ovl_not_func_ptrref)
11276       << OvlExpr->getName() << TargetType;
11277   }
11278
11279   void ComplainMultipleMatchesFound() const {
11280     assert(Matches.size() > 1);
11281     S.Diag(OvlExpr->getLocStart(), diag::err_addr_ovl_ambiguous)
11282       << OvlExpr->getName()
11283       << OvlExpr->getSourceRange();
11284     S.NoteAllOverloadCandidates(OvlExpr, TargetFunctionType,
11285                                 /*TakingAddress=*/true);
11286   }
11287
11288   bool hadMultipleCandidates() const { return (OvlExpr->getNumDecls() > 1); }
11289
11290   int getNumMatches() const { return Matches.size(); }
11291
11292   FunctionDecl* getMatchingFunctionDecl() const {
11293     if (Matches.size() != 1) return nullptr;
11294     return Matches[0].second;
11295   }
11296
11297   const DeclAccessPair* getMatchingFunctionAccessPair() const {
11298     if (Matches.size() != 1) return nullptr;
11299     return &Matches[0].first;
11300   }
11301 };
11302 }
11303
11304 /// ResolveAddressOfOverloadedFunction - Try to resolve the address of
11305 /// an overloaded function (C++ [over.over]), where @p From is an
11306 /// expression with overloaded function type and @p ToType is the type
11307 /// we're trying to resolve to. For example:
11308 ///
11309 /// @code
11310 /// int f(double);
11311 /// int f(int);
11312 ///
11313 /// int (*pfd)(double) = f; // selects f(double)
11314 /// @endcode
11315 ///
11316 /// This routine returns the resulting FunctionDecl if it could be
11317 /// resolved, and NULL otherwise. When @p Complain is true, this
11318 /// routine will emit diagnostics if there is an error.
11319 FunctionDecl *
11320 Sema::ResolveAddressOfOverloadedFunction(Expr *AddressOfExpr,
11321                                          QualType TargetType,
11322                                          bool Complain,
11323                                          DeclAccessPair &FoundResult,
11324                                          bool *pHadMultipleCandidates) {
11325   assert(AddressOfExpr->getType() == Context.OverloadTy);
11326
11327   AddressOfFunctionResolver Resolver(*this, AddressOfExpr, TargetType,
11328                                      Complain);
11329   int NumMatches = Resolver.getNumMatches();
11330   FunctionDecl *Fn = nullptr;
11331   bool ShouldComplain = Complain && !Resolver.hasComplained();
11332   if (NumMatches == 0 && ShouldComplain) {
11333     if (Resolver.IsInvalidFormOfPointerToMemberFunction())
11334       Resolver.ComplainIsInvalidFormOfPointerToMemberFunction();
11335     else
11336       Resolver.ComplainNoMatchesFound();
11337   }
11338   else if (NumMatches > 1 && ShouldComplain)
11339     Resolver.ComplainMultipleMatchesFound();
11340   else if (NumMatches == 1) {
11341     Fn = Resolver.getMatchingFunctionDecl();
11342     assert(Fn);
11343     if (auto *FPT = Fn->getType()->getAs<FunctionProtoType>())
11344       ResolveExceptionSpec(AddressOfExpr->getExprLoc(), FPT);
11345     FoundResult = *Resolver.getMatchingFunctionAccessPair();
11346     if (Complain) {
11347       if (Resolver.IsStaticMemberFunctionFromBoundPointer())
11348         Resolver.ComplainIsStaticMemberFunctionFromBoundPointer();
11349       else
11350         CheckAddressOfMemberAccess(AddressOfExpr, FoundResult);
11351     }
11352   }
11353
11354   if (pHadMultipleCandidates)
11355     *pHadMultipleCandidates = Resolver.hadMultipleCandidates();
11356   return Fn;
11357 }
11358
11359 /// Given an expression that refers to an overloaded function, try to
11360 /// resolve that function to a single function that can have its address taken.
11361 /// This will modify `Pair` iff it returns non-null.
11362 ///
11363 /// This routine can only realistically succeed if all but one candidates in the
11364 /// overload set for SrcExpr cannot have their addresses taken.
11365 FunctionDecl *
11366 Sema::resolveAddressOfOnlyViableOverloadCandidate(Expr *E,
11367                                                   DeclAccessPair &Pair) {
11368   OverloadExpr::FindResult R = OverloadExpr::find(E);
11369   OverloadExpr *Ovl = R.Expression;
11370   FunctionDecl *Result = nullptr;
11371   DeclAccessPair DAP;
11372   // Don't use the AddressOfResolver because we're specifically looking for
11373   // cases where we have one overload candidate that lacks
11374   // enable_if/pass_object_size/...
11375   for (auto I = Ovl->decls_begin(), E = Ovl->decls_end(); I != E; ++I) {
11376     auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(I->getUnderlyingDecl());
11377     if (!FD)
11378       return nullptr;
11379
11380     if (!checkAddressOfFunctionIsAvailable(FD))
11381       continue;
11382
11383     // We have more than one result; quit.
11384     if (Result)
11385       return nullptr;
11386     DAP = I.getPair();
11387     Result = FD;
11388   }
11389
11390   if (Result)
11391     Pair = DAP;
11392   return Result;
11393 }
11394
11395 /// Given an overloaded function, tries to turn it into a non-overloaded
11396 /// function reference using resolveAddressOfOnlyViableOverloadCandidate. This
11397 /// will perform access checks, diagnose the use of the resultant decl, and, if
11398 /// requested, potentially perform a function-to-pointer decay.
11399 ///
11400 /// Returns false if resolveAddressOfOnlyViableOverloadCandidate fails.
11401 /// Otherwise, returns true. This may emit diagnostics and return true.
11402 bool Sema::resolveAndFixAddressOfOnlyViableOverloadCandidate(
11403     ExprResult &SrcExpr, bool DoFunctionPointerConverion) {
11404   Expr *E = SrcExpr.get();
11405   assert(E->getType() == Context.OverloadTy && "SrcExpr must be an overload");
11406
11407   DeclAccessPair DAP;
11408   FunctionDecl *Found = resolveAddressOfOnlyViableOverloadCandidate(E, DAP);
11409   if (!Found || Found->isCPUDispatchMultiVersion() ||
11410       Found->isCPUSpecificMultiVersion())
11411     return false;
11412
11413   // Emitting multiple diagnostics for a function that is both inaccessible and
11414   // unavailable is consistent with our behavior elsewhere. So, always check
11415   // for both.
11416   DiagnoseUseOfDecl(Found, E->getExprLoc());
11417   CheckAddressOfMemberAccess(E, DAP);
11418   Expr *Fixed = FixOverloadedFunctionReference(E, DAP, Found);
11419   if (DoFunctionPointerConverion && Fixed->getType()->isFunctionType())
11420     SrcExpr = DefaultFunctionArrayConversion(Fixed, /*Diagnose=*/false);
11421   else
11422     SrcExpr = Fixed;
11423   return true;
11424 }
11425
11426 /// Given an expression that refers to an overloaded function, try to
11427 /// resolve that overloaded function expression down to a single function.
11428 ///
11429 /// This routine can only resolve template-ids that refer to a single function
11430 /// template, where that template-id refers to a single template whose template
11431 /// arguments are either provided by the template-id or have defaults,
11432 /// as described in C++0x [temp.arg.explicit]p3.
11433 ///
11434 /// If no template-ids are found, no diagnostics are emitted and NULL is
11435 /// returned.
11436 FunctionDecl *
11437 Sema::ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(OverloadExpr *ovl,
11438                                                   bool Complain,
11439                                                   DeclAccessPair *FoundResult) {
11440   // C++ [over.over]p1:
11441   //   [...] [Note: any redundant set of parentheses surrounding the
11442   //   overloaded function name is ignored (5.1). ]
11443   // C++ [over.over]p1:
11444   //   [...] The overloaded function name can be preceded by the &
11445   //   operator.
11446
11447   // If we didn't actually find any template-ids, we're done.
11448   if (!ovl->hasExplicitTemplateArgs())
11449     return nullptr;
11450
11451   TemplateArgumentListInfo ExplicitTemplateArgs;
11452   ovl->copyTemplateArgumentsInto(ExplicitTemplateArgs);
11453   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates(ovl->getNameLoc());
11454
11455   // Look through all of the overloaded functions, searching for one
11456   // whose type matches exactly.
11457   FunctionDecl *Matched = nullptr;
11458   for (UnresolvedSetIterator I = ovl->decls_begin(),
11459          E = ovl->decls_end(); I != E; ++I) {
11460     // C++0x [temp.arg.explicit]p3:
11461     //   [...] In contexts where deduction is done and fails, or in contexts
11462     //   where deduction is not done, if a template argument list is
11463     //   specified and it, along with any default template arguments,
11464     //   identifies a single function template specialization, then the
11465     //   template-id is an lvalue for the function template specialization.
11466     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate
11467       = cast<FunctionTemplateDecl>((*I)->getUnderlyingDecl());
11468
11469     // C++ [over.over]p2:
11470     //   If the name is a function template, template argument deduction is
11471     //   done (14.8.2.2), and if the argument deduction succeeds, the
11472     //   resulting template argument list is used to generate a single
11473     //   function template specialization, which is added to the set of
11474     //   overloaded functions considered.
11475     FunctionDecl *Specialization = nullptr;
11476     TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
11477     if (TemplateDeductionResult Result
11478           = DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate, &ExplicitTemplateArgs,
11479                                     Specialization, Info,
11480                                     /*IsAddressOfFunction*/true)) {
11481       // Make a note of the failed deduction for diagnostics.
11482       // TODO: Actually use the failed-deduction info?
11483       FailedCandidates.addCandidate()
11484           .set(I.getPair(), FunctionTemplate->getTemplatedDecl(),
11485                MakeDeductionFailureInfo(Context, Result, Info));
11486       continue;
11487     }
11488
11489     assert(Specialization && "no specialization and no error?");
11490
11491     // Multiple matches; we can't resolve to a single declaration.
11492     if (Matched) {
11493       if (Complain) {
11494         Diag(ovl->getExprLoc(), diag::err_addr_ovl_ambiguous)
11495           << ovl->getName();
11496         NoteAllOverloadCandidates(ovl);
11497       }
11498       return nullptr;
11499     }
11500
11501     Matched = Specialization;
11502     if (FoundResult) *FoundResult = I.getPair();
11503   }
11504
11505   if (Matched &&
11506       completeFunctionType(*this, Matched, ovl->getExprLoc(), Complain))
11507     return nullptr;
11508
11509   return Matched;
11510 }
11511
11512 // Resolve and fix an overloaded expression that can be resolved
11513 // because it identifies a single function template specialization.
11514 //
11515 // Last three arguments should only be supplied if Complain = true
11516 //
11517 // Return true if it was logically possible to so resolve the
11518 // expression, regardless of whether or not it succeeded.  Always
11519 // returns true if 'complain' is set.
11520 bool Sema::ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
11521                       ExprResult &SrcExpr, bool doFunctionPointerConverion,
11522                       bool complain, SourceRange OpRangeForComplaining,
11523                                            QualType DestTypeForComplaining,
11524                                             unsigned DiagIDForComplaining) {
11525   assert(SrcExpr.get()->getType() == Context.OverloadTy);
11526
11527   OverloadExpr::FindResult ovl = OverloadExpr::find(SrcExpr.get());
11528
11529   DeclAccessPair found;
11530   ExprResult SingleFunctionExpression;
11531   if (FunctionDecl *fn = ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(
11532                            ovl.Expression, /*complain*/ false, &found)) {
11533     if (DiagnoseUseOfDecl(fn, SrcExpr.get()->getLocStart())) {
11534       SrcExpr = ExprError();
11535       return true;
11536     }
11537
11538     // It is only correct to resolve to an instance method if we're
11539     // resolving a form that's permitted to be a pointer to member.
11540     // Otherwise we'll end up making a bound member expression, which
11541     // is illegal in all the contexts we resolve like this.
11542     if (!ovl.HasFormOfMemberPointer &&
11543         isa<CXXMethodDecl>(fn) &&
11544         cast<CXXMethodDecl>(fn)->isInstance()) {
11545       if (!complain) return false;
11546
11547       Diag(ovl.Expression->getExprLoc(),
11548            diag::err_bound_member_function)
11549         << 0 << ovl.Expression->getSourceRange();
11550
11551       // TODO: I believe we only end up here if there's a mix of
11552       // static and non-static candidates (otherwise the expression
11553       // would have 'bound member' type, not 'overload' type).
11554       // Ideally we would note which candidate was chosen and why
11555       // the static candidates were rejected.
11556       SrcExpr = ExprError();
11557       return true;
11558     }
11559
11560     // Fix the expression to refer to 'fn'.
11561     SingleFunctionExpression =
11562         FixOverloadedFunctionReference(SrcExpr.get(), found, fn);
11563
11564     // If desired, do function-to-pointer decay.
11565     if (doFunctionPointerConverion) {
11566       SingleFunctionExpression =
11567         DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SingleFunctionExpression.get());
11568       if (SingleFunctionExpression.isInvalid()) {
11569         SrcExpr = ExprError();
11570         return true;
11571       }
11572     }
11573   }
11574
11575   if (!SingleFunctionExpression.isUsable()) {
11576     if (complain) {
11577       Diag(OpRangeForComplaining.getBegin(), DiagIDForComplaining)
11578         << ovl.Expression->getName()
11579         << DestTypeForComplaining
11580         << OpRangeForComplaining
11581         << ovl.Expression->getQualifierLoc().getSourceRange();
11582       NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
11583
11584       SrcExpr = ExprError();
11585       return true;
11586     }
11587
11588     return false;
11589   }
11590
11591   SrcExpr = SingleFunctionExpression;
11592   return true;
11593 }
11594
11595 /// Add a single candidate to the overload set.
11596 static void AddOverloadedCallCandidate(Sema &S,
11597                                        DeclAccessPair FoundDecl,
11598                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
11599                                        ArrayRef<Expr *> Args,
11600                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
11601                                        bool PartialOverloading,
11602                                        bool KnownValid) {
11603   NamedDecl *Callee = FoundDecl.getDecl();
11604   if (isa<UsingShadowDecl>(Callee))
11605     Callee = cast<UsingShadowDecl>(Callee)->getTargetDecl();
11606
11607   if (FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(Callee)) {
11608     if (ExplicitTemplateArgs) {
11609       assert(!KnownValid && "Explicit template arguments?");
11610       return;
11611     }
11612     // Prevent ill-formed function decls to be added as overload candidates.
11613     if (!dyn_cast<FunctionProtoType>(Func->getType()->getAs<FunctionType>()))
11614       return;
11615
11616     S.AddOverloadCandidate(Func, FoundDecl, Args, CandidateSet,
11617                            /*SuppressUsedConversions=*/false,
11618                            PartialOverloading);
11619     return;
11620   }
11621
11622   if (FunctionTemplateDecl *FuncTemplate
11623       = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Callee)) {
11624     S.AddTemplateOverloadCandidate(FuncTemplate, FoundDecl,
11625                                    ExplicitTemplateArgs, Args, CandidateSet,
11626                                    /*SuppressUsedConversions=*/false,
11627                                    PartialOverloading);
11628     return;
11629   }
11630
11631   assert(!KnownValid && "unhandled case in overloaded call candidate");
11632 }
11633
11634 /// Add the overload candidates named by callee and/or found by argument
11635 /// dependent lookup to the given overload set.
11636 void Sema::AddOverloadedCallCandidates(UnresolvedLookupExpr *ULE,
11637                                        ArrayRef<Expr *> Args,
11638                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
11639                                        bool PartialOverloading) {
11640
11641 #ifndef NDEBUG
11642   // Verify that ArgumentDependentLookup is consistent with the rules
11643   // in C++0x [basic.lookup.argdep]p3:
11644   //
11645   //   Let X be the lookup set produced by unqualified lookup (3.4.1)
11646   //   and let Y be the lookup set produced by argument dependent
11647   //   lookup (defined as follows). If X contains
11648   //
11649   //     -- a declaration of a class member, or
11650   //
11651   //     -- a block-scope function declaration that is not a
11652   //        using-declaration, or
11653   //
11654   //     -- a declaration that is neither a function or a function
11655   //        template
11656   //
11657   //   then Y is empty.
11658
11659   if (ULE->requiresADL()) {
11660     for (UnresolvedLookupExpr::decls_iterator I = ULE->decls_begin(),
11661            E = ULE->decls_end(); I != E; ++I) {
11662       assert(!(*I)->getDeclContext()->isRecord());
11663       assert(isa<UsingShadowDecl>(*I) ||
11664              !(*I)->getDeclContext()->isFunctionOrMethod());
11665       assert((*I)->getUnderlyingDecl()->isFunctionOrFunctionTemplate());
11666     }
11667   }
11668 #endif
11669
11670   // It would be nice to avoid this copy.
11671   TemplateArgumentListInfo TABuffer;
11672   TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs = nullptr;
11673   if (ULE->hasExplicitTemplateArgs()) {
11674     ULE->copyTemplateArgumentsInto(TABuffer);
11675     ExplicitTemplateArgs = &TABuffer;
11676   }
11677
11678   for (UnresolvedLookupExpr::decls_iterator I = ULE->decls_begin(),
11679          E = ULE->decls_end(); I != E; ++I)
11680     AddOverloadedCallCandidate(*this, I.getPair(), ExplicitTemplateArgs, Args,
11681                                CandidateSet, PartialOverloading,
11682                                /*KnownValid*/ true);
11683
11684   if (ULE->requiresADL())
11685     AddArgumentDependentLookupCandidates(ULE->getName(), ULE->getExprLoc(),
11686                                          Args, ExplicitTemplateArgs,
11687                                          CandidateSet, PartialOverloading);
11688 }
11689
11690 /// Determine whether a declaration with the specified name could be moved into
11691 /// a different namespace.
11692 static bool canBeDeclaredInNamespace(const DeclarationName &Name) {
11693   switch (Name.getCXXOverloadedOperator()) {
11694   case OO_New: case OO_Array_New:
11695   case OO_Delete: case OO_Array_Delete:
11696     return false;
11697
11698   default:
11699     return true;
11700   }
11701 }
11702
11703 /// Attempt to recover from an ill-formed use of a non-dependent name in a
11704 /// template, where the non-dependent name was declared after the template
11705 /// was defined. This is common in code written for a compilers which do not
11706 /// correctly implement two-stage name lookup.
11707 ///
11708 /// Returns true if a viable candidate was found and a diagnostic was issued.
11709 static bool
11710 DiagnoseTwoPhaseLookup(Sema &SemaRef, SourceLocation FnLoc,
11711                        const CXXScopeSpec &SS, LookupResult &R,
11712                        OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK,
11713                        TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
11714                        ArrayRef<Expr *> Args,
11715                        bool *DoDiagnoseEmptyLookup = nullptr) {
11716   if (!SemaRef.inTemplateInstantiation() || !SS.isEmpty())
11717     return false;
11718
11719   for (DeclContext *DC = SemaRef.CurContext; DC; DC = DC->getParent()) {
11720     if (DC->isTransparentContext())
11721       continue;
11722
11723     SemaRef.LookupQualifiedName(R, DC);
11724
11725     if (!R.empty()) {
11726       R.suppressDiagnostics();
11727
11728       if (isa<CXXRecordDecl>(DC)) {
11729         // Don't diagnose names we find in classes; we get much better
11730         // diagnostics for these from DiagnoseEmptyLookup.
11731         R.clear();
11732         if (DoDiagnoseEmptyLookup)
11733           *DoDiagnoseEmptyLookup = true;
11734         return false;
11735       }
11736
11737       OverloadCandidateSet Candidates(FnLoc, CSK);
11738       for (LookupResult::iterator I = R.begin(), E = R.end(); I != E; ++I)
11739         AddOverloadedCallCandidate(SemaRef, I.getPair(),
11740                                    ExplicitTemplateArgs, Args,
11741                                    Candidates, false, /*KnownValid*/ false);
11742
11743       OverloadCandidateSet::iterator Best;
11744       if (Candidates.BestViableFunction(SemaRef, FnLoc, Best) != OR_Success) {
11745         // No viable functions. Don't bother the user with notes for functions
11746         // which don't work and shouldn't be found anyway.
11747         R.clear();
11748         return false;
11749       }
11750
11751       // Find the namespaces where ADL would have looked, and suggest
11752       // declaring the function there instead.
11753       Sema::AssociatedNamespaceSet AssociatedNamespaces;
11754       Sema::AssociatedClassSet AssociatedClasses;
11755       SemaRef.FindAssociatedClassesAndNamespaces(FnLoc, Args,
11756                                                  AssociatedNamespaces,
11757                                                  AssociatedClasses);
11758       Sema::AssociatedNamespaceSet SuggestedNamespaces;
11759       if (canBeDeclaredInNamespace(R.getLookupName())) {
11760         DeclContext *Std = SemaRef.getStdNamespace();
11761         for (Sema::AssociatedNamespaceSet::iterator
11762                it = AssociatedNamespaces.begin(),
11763                end = AssociatedNamespaces.end(); it != end; ++it) {
11764           // Never suggest declaring a function within namespace 'std'.
11765           if (Std && Std->Encloses(*it))
11766             continue;
11767
11768           // Never suggest declaring a function within a namespace with a
11769           // reserved name, like __gnu_cxx.
11770           NamespaceDecl *NS = dyn_cast<NamespaceDecl>(*it);
11771           if (NS &&
11772               NS->getQualifiedNameAsString().find("__") != std::string::npos)
11773             continue;
11774
11775           SuggestedNamespaces.insert(*it);
11776         }
11777       }
11778
11779       SemaRef.Diag(R.getNameLoc(), diag::err_not_found_by_two_phase_lookup)
11780         << R.getLookupName();
11781       if (SuggestedNamespaces.empty()) {
11782         SemaRef.Diag(Best->Function->getLocation(),
11783                      diag::note_not_found_by_two_phase_lookup)
11784           << R.getLookupName() << 0;
11785       } else if (SuggestedNamespaces.size() == 1) {
11786         SemaRef.Diag(Best->Function->getLocation(),
11787                      diag::note_not_found_by_two_phase_lookup)
11788           << R.getLookupName() << 1 << *SuggestedNamespaces.begin();
11789       } else {
11790         // FIXME: It would be useful to list the associated namespaces here,
11791         // but the diagnostics infrastructure doesn't provide a way to produce
11792         // a localized representation of a list of items.
11793         SemaRef.Diag(Best->Function->getLocation(),
11794                      diag::note_not_found_by_two_phase_lookup)
11795           << R.getLookupName() << 2;
11796       }
11797
11798       // Try to recover by calling this function.
11799       return true;
11800     }
11801
11802     R.clear();
11803   }
11804
11805   return false;
11806 }
11807
11808 /// Attempt to recover from ill-formed use of a non-dependent operator in a
11809 /// template, where the non-dependent operator was declared after the template
11810 /// was defined.
11811 ///
11812 /// Returns true if a viable candidate was found and a diagnostic was issued.
11813 static bool
11814 DiagnoseTwoPhaseOperatorLookup(Sema &SemaRef, OverloadedOperatorKind Op,
11815                                SourceLocation OpLoc,
11816                                ArrayRef<Expr *> Args) {
11817   DeclarationName OpName =
11818     SemaRef.Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
11819   LookupResult R(SemaRef, OpName, OpLoc, Sema::LookupOperatorName);
11820   return DiagnoseTwoPhaseLookup(SemaRef, OpLoc, CXXScopeSpec(), R,
11821                                 OverloadCandidateSet::CSK_Operator,
11822                                 /*ExplicitTemplateArgs=*/nullptr, Args);
11823 }
11824
11825 namespace {
11826 class BuildRecoveryCallExprRAII {
11827   Sema &SemaRef;
11828 public:
11829   BuildRecoveryCallExprRAII(Sema &S) : SemaRef(S) {
11830     assert(SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr == false);
11831     SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr = true;
11832   }
11833
11834   ~BuildRecoveryCallExprRAII() {
11835     SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr = false;
11836   }
11837 };
11838
11839 }
11840
11841 static std::unique_ptr<CorrectionCandidateCallback>
11842 MakeValidator(Sema &SemaRef, MemberExpr *ME, size_t NumArgs,
11843               bool HasTemplateArgs, bool AllowTypoCorrection) {
11844   if (!AllowTypoCorrection)
11845     return llvm::make_unique<NoTypoCorrectionCCC>();
11846   return llvm::make_unique<FunctionCallFilterCCC>(SemaRef, NumArgs,
11847                                                   HasTemplateArgs, ME);
11848 }
11849
11850 /// Attempts to recover from a call where no functions were found.
11851 ///
11852 /// Returns true if new candidates were found.
11853 static ExprResult
11854 BuildRecoveryCallExpr(Sema &SemaRef, Scope *S, Expr *Fn,
11855                       UnresolvedLookupExpr *ULE,
11856                       SourceLocation LParenLoc,
11857                       MutableArrayRef<Expr *> Args,
11858                       SourceLocation RParenLoc,
11859                       bool EmptyLookup, bool AllowTypoCorrection) {
11860   // Do not try to recover if it is already building a recovery call.
11861   // This stops infinite loops for template instantiations like
11862   //
11863   // template <typename T> auto foo(T t) -> decltype(foo(t)) {}
11864   // template <typename T> auto foo(T t) -> decltype(foo(&t)) {}
11865   //
11866   if (SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr)
11867     return ExprError();
11868   BuildRecoveryCallExprRAII RCE(SemaRef);
11869
11870   CXXScopeSpec SS;
11871   SS.Adopt(ULE->getQualifierLoc());
11872   SourceLocation TemplateKWLoc = ULE->getTemplateKeywordLoc();
11873
11874   TemplateArgumentListInfo TABuffer;
11875   TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs = nullptr;
11876   if (ULE->hasExplicitTemplateArgs()) {
11877     ULE->copyTemplateArgumentsInto(TABuffer);
11878     ExplicitTemplateArgs = &TABuffer;
11879   }
11880
11881   LookupResult R(SemaRef, ULE->getName(), ULE->getNameLoc(),
11882                  Sema::LookupOrdinaryName);
11883   bool DoDiagnoseEmptyLookup = EmptyLookup;
11884   if (!DiagnoseTwoPhaseLookup(SemaRef, Fn->getExprLoc(), SS, R,
11885                               OverloadCandidateSet::CSK_Normal,
11886                               ExplicitTemplateArgs, Args,
11887                               &DoDiagnoseEmptyLookup) &&
11888     (!DoDiagnoseEmptyLookup || SemaRef.DiagnoseEmptyLookup(
11889         S, SS, R,
11890         MakeValidator(SemaRef, dyn_cast<MemberExpr>(Fn), Args.size(),
11891                       ExplicitTemplateArgs != nullptr, AllowTypoCorrection),
11892         ExplicitTemplateArgs, Args)))
11893     return ExprError();
11894
11895   assert(!R.empty() && "lookup results empty despite recovery");
11896
11897   // If recovery created an ambiguity, just bail out.
11898   if (R.isAmbiguous()) {
11899     R.suppressDiagnostics();
11900     return ExprError();
11901   }
11902
11903   // Build an implicit member call if appropriate.  Just drop the
11904   // casts and such from the call, we don't really care.
11905   ExprResult NewFn = ExprError();
11906   if ((*R.begin())->isCXXClassMember())
11907     NewFn = SemaRef.BuildPossibleImplicitMemberExpr(SS, TemplateKWLoc, R,
11908                                                     ExplicitTemplateArgs, S);
11909   else if (ExplicitTemplateArgs || TemplateKWLoc.isValid())
11910     NewFn = SemaRef.BuildTemplateIdExpr(SS, TemplateKWLoc, R, false,
11911                                         ExplicitTemplateArgs);
11912   else
11913     NewFn = SemaRef.BuildDeclarationNameExpr(SS, R, false);
11914
11915   if (NewFn.isInvalid())
11916     return ExprError();
11917
11918   // This shouldn't cause an infinite loop because we're giving it
11919   // an expression with viable lookup results, which should never
11920   // end up here.
11921   return SemaRef.ActOnCallExpr(/*Scope*/ nullptr, NewFn.get(), LParenLoc,
11922                                MultiExprArg(Args.data(), Args.size()),
11923                                RParenLoc);
11924 }
11925
11926 /// Constructs and populates an OverloadedCandidateSet from
11927 /// the given function.
11928 /// \returns true when an the ExprResult output parameter has been set.
11929 bool Sema::buildOverloadedCallSet(Scope *S, Expr *Fn,
11930                                   UnresolvedLookupExpr *ULE,
11931                                   MultiExprArg Args,
11932                                   SourceLocation RParenLoc,
11933                                   OverloadCandidateSet *CandidateSet,
11934                                   ExprResult *Result) {
11935 #ifndef NDEBUG
11936   if (ULE->requiresADL()) {
11937     // To do ADL, we must have found an unqualified name.
11938     assert(!ULE->getQualifier() && "qualified name with ADL");
11939
11940     // We don't perform ADL for implicit declarations of builtins.
11941     // Verify that this was correctly set up.
11942     FunctionDecl *F;
11943     if (ULE->decls_begin() + 1 == ULE->decls_end() &&
11944         (F = dyn_cast<FunctionDecl>(*ULE->decls_begin())) &&
11945         F->getBuiltinID() && F->isImplicit())
11946       llvm_unreachable("performing ADL for builtin");
11947
11948     // We don't perform ADL in C.
11949     assert(getLangOpts().CPlusPlus && "ADL enabled in C");
11950   }
11951 #endif
11952
11953   UnbridgedCastsSet UnbridgedCasts;
11954   if (checkArgPlaceholdersForOverload(*this, Args, UnbridgedCasts)) {
11955     *Result = ExprError();
11956     return true;
11957   }
11958
11959   // Add the functions denoted by the callee to the set of candidate
11960   // functions, including those from argument-dependent lookup.
11961   AddOverloadedCallCandidates(ULE, Args, *CandidateSet);
11962
11963   if (getLangOpts().MSVCCompat &&
11964       CurContext->isDependentContext() && !isSFINAEContext() &&
11965       (isa<FunctionDecl>(CurContext) || isa<CXXRecordDecl>(CurContext))) {
11966
11967     OverloadCandidateSet::iterator Best;
11968     if (CandidateSet->empty() ||
11969         CandidateSet->BestViableFunction(*this, Fn->getLocStart(), Best) ==
11970             OR_No_Viable_Function) {
11971       // In Microsoft mode, if we are inside a template class member function then
11972       // create a type dependent CallExpr. The goal is to postpone name lookup
11973       // to instantiation time to be able to search into type dependent base
11974       // classes.
11975       CallExpr *CE = new (Context) CallExpr(
11976           Context, Fn, Args, Context.DependentTy, VK_RValue, RParenLoc);
11977       CE->setTypeDependent(true);
11978       CE->setValueDependent(true);
11979       CE->setInstantiationDependent(true);
11980       *Result = CE;
11981       return true;
11982     }
11983   }
11984
11985   if (CandidateSet->empty())
11986     return false;
11987
11988   UnbridgedCasts.restore();
11989   return false;
11990 }
11991
11992 /// FinishOverloadedCallExpr - given an OverloadCandidateSet, builds and returns
11993 /// the completed call expression. If overload resolution fails, emits
11994 /// diagnostics and returns ExprError()
11995 static ExprResult FinishOverloadedCallExpr(Sema &SemaRef, Scope *S, Expr *Fn,
11996                                            UnresolvedLookupExpr *ULE,
11997                                            SourceLocation LParenLoc,
11998                                            MultiExprArg Args,
11999                                            SourceLocation RParenLoc,
12000                                            Expr *ExecConfig,
12001                                            OverloadCandidateSet *CandidateSet,
12002                                            OverloadCandidateSet::iterator *Best,
12003                                            OverloadingResult OverloadResult,
12004                                            bool AllowTypoCorrection) {
12005   if (CandidateSet->empty())
12006     return BuildRecoveryCallExpr(SemaRef, S, Fn, ULE, LParenLoc, Args,
12007                                  RParenLoc, /*EmptyLookup=*/true,
12008                                  AllowTypoCorrection);
12009
12010   switch (OverloadResult) {
12011   case OR_Success: {
12012     FunctionDecl *FDecl = (*Best)->Function;
12013     SemaRef.CheckUnresolvedLookupAccess(ULE, (*Best)->FoundDecl);
12014     if (SemaRef.DiagnoseUseOfDecl(FDecl, ULE->getNameLoc()))
12015       return ExprError();
12016     Fn = SemaRef.FixOverloadedFunctionReference(Fn, (*Best)->FoundDecl, FDecl);
12017     return SemaRef.BuildResolvedCallExpr(Fn, FDecl, LParenLoc, Args, RParenLoc,
12018                                          ExecConfig);
12019   }
12020
12021   case OR_No_Viable_Function: {
12022     // Try to recover by looking for viable functions which the user might
12023     // have meant to call.
12024     ExprResult Recovery = BuildRecoveryCallExpr(SemaRef, S, Fn, ULE, LParenLoc,
12025                                                 Args, RParenLoc,
12026                                                 /*EmptyLookup=*/false,
12027                                                 AllowTypoCorrection);
12028     if (!Recovery.isInvalid())
12029       return Recovery;
12030
12031     // If the user passes in a function that we can't take the address of, we
12032     // generally end up emitting really bad error messages. Here, we attempt to
12033     // emit better ones.
12034     for (const Expr *Arg : Args) {
12035       if (!Arg->getType()->isFunctionType())
12036         continue;
12037       if (auto *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg->IgnoreParenImpCasts())) {
12038         auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
12039         if (FD &&
12040             !SemaRef.checkAddressOfFunctionIsAvailable(FD, /*Complain=*/true,
12041                                                        Arg->getExprLoc()))
12042           return ExprError();
12043       }
12044     }
12045
12046     SemaRef.Diag(Fn->getLocStart(), diag::err_ovl_no_viable_function_in_call)
12047         << ULE->getName() << Fn->getSourceRange();
12048     CandidateSet->NoteCandidates(SemaRef, OCD_AllCandidates, Args);
12049     break;
12050   }
12051
12052   case OR_Ambiguous:
12053     SemaRef.Diag(Fn->getLocStart(), diag::err_ovl_ambiguous_call)
12054       << ULE->getName() << Fn->getSourceRange();
12055     CandidateSet->NoteCandidates(SemaRef, OCD_ViableCandidates, Args);
12056     break;
12057
12058   case OR_Deleted: {
12059     SemaRef.Diag(Fn->getLocStart(), diag::err_ovl_deleted_call)
12060       << (*Best)->Function->isDeleted()
12061       << ULE->getName()
12062       << SemaRef.getDeletedOrUnavailableSuffix((*Best)->Function)
12063       << Fn->getSourceRange();
12064     CandidateSet->NoteCandidates(SemaRef, OCD_AllCandidates, Args);
12065
12066     // We emitted an error for the unavailable/deleted function call but keep
12067     // the call in the AST.
12068     FunctionDecl *FDecl = (*Best)->Function;
12069     Fn = SemaRef.FixOverloadedFunctionReference(Fn, (*Best)->FoundDecl, FDecl);
12070     return SemaRef.BuildResolvedCallExpr(Fn, FDecl, LParenLoc, Args, RParenLoc,
12071                                          ExecConfig);
12072   }
12073   }
12074
12075   // Overload resolution failed.
12076   return ExprError();
12077 }
12078
12079 static void markUnaddressableCandidatesUnviable(Sema &S,
12080                                                 OverloadCandidateSet &CS) {
12081   for (auto I = CS.begin(), E = CS.end(); I != E; ++I) {
12082     if (I->Viable &&
12083         !S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(I->Function, /*Complain=*/false)) {
12084       I->Viable = false;
12085       I->FailureKind = ovl_fail_addr_not_available;
12086     }
12087   }
12088 }
12089
12090 /// BuildOverloadedCallExpr - Given the call expression that calls Fn
12091 /// (which eventually refers to the declaration Func) and the call
12092 /// arguments Args/NumArgs, attempt to resolve the function call down
12093 /// to a specific function. If overload resolution succeeds, returns
12094 /// the call expression produced by overload resolution.
12095 /// Otherwise, emits diagnostics and returns ExprError.
12096 ExprResult Sema::BuildOverloadedCallExpr(Scope *S, Expr *Fn,
12097                                          UnresolvedLookupExpr *ULE,
12098                                          SourceLocation LParenLoc,
12099                                          MultiExprArg Args,
12100                                          SourceLocation RParenLoc,
12101                                          Expr *ExecConfig,
12102                                          bool AllowTypoCorrection,
12103                                          bool CalleesAddressIsTaken) {
12104   OverloadCandidateSet CandidateSet(Fn->getExprLoc(),
12105                                     OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
12106   ExprResult result;
12107
12108   if (buildOverloadedCallSet(S, Fn, ULE, Args, LParenLoc, &CandidateSet,
12109                              &result))
12110     return result;
12111
12112   // If the user handed us something like `(&Foo)(Bar)`, we need to ensure that
12113   // functions that aren't addressible are considered unviable.
12114   if (CalleesAddressIsTaken)
12115     markUnaddressableCandidatesUnviable(*this, CandidateSet);
12116
12117   OverloadCandidateSet::iterator Best;
12118   OverloadingResult OverloadResult =
12119       CandidateSet.BestViableFunction(*this, Fn->getLocStart(), Best);
12120
12121   return FinishOverloadedCallExpr(*this, S, Fn, ULE, LParenLoc, Args,
12122                                   RParenLoc, ExecConfig, &CandidateSet,
12123                                   &Best, OverloadResult,
12124                                   AllowTypoCorrection);
12125 }
12126
12127 static bool IsOverloaded(const UnresolvedSetImpl &Functions) {
12128   return Functions.size() > 1 ||
12129     (Functions.size() == 1 && isa<FunctionTemplateDecl>(*Functions.begin()));
12130 }
12131
12132 /// Create a unary operation that may resolve to an overloaded
12133 /// operator.
12134 ///
12135 /// \param OpLoc The location of the operator itself (e.g., '*').
12136 ///
12137 /// \param Opc The UnaryOperatorKind that describes this operator.
12138 ///
12139 /// \param Fns The set of non-member functions that will be
12140 /// considered by overload resolution. The caller needs to build this
12141 /// set based on the context using, e.g.,
12142 /// LookupOverloadedOperatorName() and ArgumentDependentLookup(). This
12143 /// set should not contain any member functions; those will be added
12144 /// by CreateOverloadedUnaryOp().
12145 ///
12146 /// \param Input The input argument.
12147 ExprResult
12148 Sema::CreateOverloadedUnaryOp(SourceLocation OpLoc, UnaryOperatorKind Opc,
12149                               const UnresolvedSetImpl &Fns,
12150                               Expr *Input, bool PerformADL) {
12151   OverloadedOperatorKind Op = UnaryOperator::getOverloadedOperator(Opc);
12152   assert(Op != OO_None && "Invalid opcode for overloaded unary operator");
12153   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
12154   // TODO: provide better source location info.
12155   DeclarationNameInfo OpNameInfo(OpName, OpLoc);
12156
12157   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Input))
12158     return ExprError();
12159
12160   Expr *Args[2] = { Input, nullptr };
12161   unsigned NumArgs = 1;
12162
12163   // For post-increment and post-decrement, add the implicit '0' as
12164   // the second argument, so that we know this is a post-increment or
12165   // post-decrement.
12166   if (Opc == UO_PostInc || Opc == UO_PostDec) {
12167     llvm::APSInt Zero(Context.getTypeSize(Context.IntTy), false);
12168     Args[1] = IntegerLiteral::Create(Context, Zero, Context.IntTy,
12169                                      SourceLocation());
12170     NumArgs = 2;
12171   }
12172
12173   ArrayRef<Expr *> ArgsArray(Args, NumArgs);
12174
12175   if (Input->isTypeDependent()) {
12176     if (Fns.empty())
12177       return new (Context) UnaryOperator(Input, Opc, Context.DependentTy,
12178                                          VK_RValue, OK_Ordinary, OpLoc, false);
12179
12180     CXXRecordDecl *NamingClass = nullptr; // lookup ignores member operators
12181     UnresolvedLookupExpr *Fn
12182       = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, NamingClass,
12183                                      NestedNameSpecifierLoc(), OpNameInfo,
12184                                      /*ADL*/ true, IsOverloaded(Fns),
12185                                      Fns.begin(), Fns.end());
12186     return new (Context)
12187         CXXOperatorCallExpr(Context, Op, Fn, ArgsArray, Context.DependentTy,
12188                             VK_RValue, OpLoc, FPOptions());
12189   }
12190
12191   // Build an empty overload set.
12192   OverloadCandidateSet CandidateSet(OpLoc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
12193
12194   // Add the candidates from the given function set.
12195   AddFunctionCandidates(Fns, ArgsArray, CandidateSet);
12196
12197   // Add operator candidates that are member functions.
12198   AddMemberOperatorCandidates(Op, OpLoc, ArgsArray, CandidateSet);
12199
12200   // Add candidates from ADL.
12201   if (PerformADL) {
12202     AddArgumentDependentLookupCandidates(OpName, OpLoc, ArgsArray,
12203                                          /*ExplicitTemplateArgs*/nullptr,
12204                                          CandidateSet);
12205   }
12206
12207   // Add builtin operator candidates.
12208   AddBuiltinOperatorCandidates(Op, OpLoc, ArgsArray, CandidateSet);
12209
12210   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
12211
12212   // Perform overload resolution.
12213   OverloadCandidateSet::iterator Best;
12214   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, OpLoc, Best)) {
12215   case OR_Success: {
12216     // We found a built-in operator or an overloaded operator.
12217     FunctionDecl *FnDecl = Best->Function;
12218
12219     if (FnDecl) {
12220       Expr *Base = nullptr;
12221       // We matched an overloaded operator. Build a call to that
12222       // operator.
12223
12224       // Convert the arguments.
12225       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FnDecl)) {
12226         CheckMemberOperatorAccess(OpLoc, Args[0], nullptr, Best->FoundDecl);
12227
12228         ExprResult InputRes =
12229           PerformObjectArgumentInitialization(Input, /*Qualifier=*/nullptr,
12230                                               Best->FoundDecl, Method);
12231         if (InputRes.isInvalid())
12232           return ExprError();
12233         Base = Input = InputRes.get();
12234       } else {
12235         // Convert the arguments.
12236         ExprResult InputInit
12237           = PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
12238                                                       Context,
12239                                                       FnDecl->getParamDecl(0)),
12240                                       SourceLocation(),
12241                                       Input);
12242         if (InputInit.isInvalid())
12243           return ExprError();
12244         Input = InputInit.get();
12245       }
12246
12247       // Build the actual expression node.
12248       ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, FnDecl, Best->FoundDecl,
12249                                                 Base, HadMultipleCandidates,
12250                                                 OpLoc);
12251       if (FnExpr.isInvalid())
12252         return ExprError();
12253
12254       // Determine the result type.
12255       QualType ResultTy = FnDecl->getReturnType();
12256       ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
12257       ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
12258
12259       Args[0] = Input;
12260       CallExpr *TheCall =
12261         new (Context) CXXOperatorCallExpr(Context, Op, FnExpr.get(), ArgsArray,
12262                                           ResultTy, VK, OpLoc, FPOptions());
12263
12264       if (CheckCallReturnType(FnDecl->getReturnType(), OpLoc, TheCall, FnDecl))
12265         return ExprError();
12266
12267       if (CheckFunctionCall(FnDecl, TheCall,
12268                             FnDecl->getType()->castAs<FunctionProtoType>()))
12269         return ExprError();
12270
12271       return MaybeBindToTemporary(TheCall);
12272     } else {
12273       // We matched a built-in operator. Convert the arguments, then
12274       // break out so that we will build the appropriate built-in
12275       // operator node.
12276       ExprResult InputRes = PerformImplicitConversion(
12277           Input, Best->BuiltinParamTypes[0], Best->Conversions[0], AA_Passing,
12278           CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
12279       if (InputRes.isInvalid())
12280         return ExprError();
12281       Input = InputRes.get();
12282       break;
12283     }
12284   }
12285
12286   case OR_No_Viable_Function:
12287     // This is an erroneous use of an operator which can be overloaded by
12288     // a non-member function. Check for non-member operators which were
12289     // defined too late to be candidates.
12290     if (DiagnoseTwoPhaseOperatorLookup(*this, Op, OpLoc, ArgsArray))
12291       // FIXME: Recover by calling the found function.
12292       return ExprError();
12293
12294     // No viable function; fall through to handling this as a
12295     // built-in operator, which will produce an error message for us.
12296     break;
12297
12298   case OR_Ambiguous:
12299     Diag(OpLoc,  diag::err_ovl_ambiguous_oper_unary)
12300         << UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
12301         << Input->getType()
12302         << Input->getSourceRange();
12303     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_ViableCandidates, ArgsArray,
12304                                 UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc), OpLoc);
12305     return ExprError();
12306
12307   case OR_Deleted:
12308     Diag(OpLoc, diag::err_ovl_deleted_oper)
12309       << Best->Function->isDeleted()
12310       << UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
12311       << getDeletedOrUnavailableSuffix(Best->Function)
12312       << Input->getSourceRange();
12313     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, ArgsArray,
12314                                 UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc), OpLoc);
12315     return ExprError();
12316   }
12317
12318   // Either we found no viable overloaded operator or we matched a
12319   // built-in operator. In either case, fall through to trying to
12320   // build a built-in operation.
12321   return CreateBuiltinUnaryOp(OpLoc, Opc, Input);
12322 }
12323
12324 /// Create a binary operation that may resolve to an overloaded
12325 /// operator.
12326 ///
12327 /// \param OpLoc The location of the operator itself (e.g., '+').
12328 ///
12329 /// \param Opc The BinaryOperatorKind that describes this operator.
12330 ///
12331 /// \param Fns The set of non-member functions that will be
12332 /// considered by overload resolution. The caller needs to build this
12333 /// set based on the context using, e.g.,
12334 /// LookupOverloadedOperatorName() and ArgumentDependentLookup(). This
12335 /// set should not contain any member functions; those will be added
12336 /// by CreateOverloadedBinOp().
12337 ///
12338 /// \param LHS Left-hand argument.
12339 /// \param RHS Right-hand argument.
12340 ExprResult
12341 Sema::CreateOverloadedBinOp(SourceLocation OpLoc,
12342                             BinaryOperatorKind Opc,
12343                             const UnresolvedSetImpl &Fns,
12344                             Expr *LHS, Expr *RHS, bool PerformADL) {
12345   Expr *Args[2] = { LHS, RHS };
12346   LHS=RHS=nullptr; // Please use only Args instead of LHS/RHS couple
12347
12348   OverloadedOperatorKind Op = BinaryOperator::getOverloadedOperator(Opc);
12349   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
12350
12351   // If either side is type-dependent, create an appropriate dependent
12352   // expression.
12353   if (Args[0]->isTypeDependent() || Args[1]->isTypeDependent()) {
12354     if (Fns.empty()) {
12355       // If there are no functions to store, just build a dependent
12356       // BinaryOperator or CompoundAssignment.
12357       if (Opc <= BO_Assign || Opc > BO_OrAssign)
12358         return new (Context) BinaryOperator(
12359             Args[0], Args[1], Opc, Context.DependentTy, VK_RValue, OK_Ordinary,
12360             OpLoc, FPFeatures);
12361
12362       return new (Context) CompoundAssignOperator(
12363           Args[0], Args[1], Opc, Context.DependentTy, VK_LValue, OK_Ordinary,
12364           Context.DependentTy, Context.DependentTy, OpLoc,
12365           FPFeatures);
12366     }
12367
12368     // FIXME: save results of ADL from here?
12369     CXXRecordDecl *NamingClass = nullptr; // lookup ignores member operators
12370     // TODO: provide better source location info in DNLoc component.
12371     DeclarationNameInfo OpNameInfo(OpName, OpLoc);
12372     UnresolvedLookupExpr *Fn
12373       = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, NamingClass,
12374                                      NestedNameSpecifierLoc(), OpNameInfo,
12375                                      /*ADL*/PerformADL, IsOverloaded(Fns),
12376                                      Fns.begin(), Fns.end());
12377     return new (Context)
12378         CXXOperatorCallExpr(Context, Op, Fn, Args, Context.DependentTy,
12379                             VK_RValue, OpLoc, FPFeatures);
12380   }
12381
12382   // Always do placeholder-like conversions on the RHS.
12383   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[1]))
12384     return ExprError();
12385
12386   // Do placeholder-like conversion on the LHS; note that we should
12387   // not get here with a PseudoObject LHS.
12388   assert(Args[0]->getObjectKind() != OK_ObjCProperty);
12389   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[0]))
12390     return ExprError();
12391
12392   // If this is the assignment operator, we only perform overload resolution
12393   // if the left-hand side is a class or enumeration type. This is actually
12394   // a hack. The standard requires that we do overload resolution between the
12395   // various built-in candidates, but as DR507 points out, this can lead to
12396   // problems. So we do it this way, which pretty much follows what GCC does.
12397   // Note that we go the traditional code path for compound assignment forms.
12398   if (Opc == BO_Assign && !Args[0]->getType()->isOverloadableType())
12399     return CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
12400
12401   // If this is the .* operator, which is not overloadable, just
12402   // create a built-in binary operator.
12403   if (Opc == BO_PtrMemD)
12404     return CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
12405
12406   // Build an empty overload set.
12407   OverloadCandidateSet CandidateSet(OpLoc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
12408
12409   // Add the candidates from the given function set.
12410   AddFunctionCandidates(Fns, Args, CandidateSet);
12411
12412   // Add operator candidates that are member functions.
12413   AddMemberOperatorCandidates(Op, OpLoc, Args, CandidateSet);
12414
12415   // Add candidates from ADL. Per [over.match.oper]p2, this lookup is not
12416   // performed for an assignment operator (nor for operator[] nor operator->,
12417   // which don't get here).
12418   if (Opc != BO_Assign && PerformADL)
12419     AddArgumentDependentLookupCandidates(OpName, OpLoc, Args,
12420                                          /*ExplicitTemplateArgs*/ nullptr,
12421                                          CandidateSet);
12422
12423   // Add builtin operator candidates.
12424   AddBuiltinOperatorCandidates(Op, OpLoc, Args, CandidateSet);
12425
12426   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
12427
12428   // Perform overload resolution.
12429   OverloadCandidateSet::iterator Best;
12430   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, OpLoc, Best)) {
12431     case OR_Success: {
12432       // We found a built-in operator or an overloaded operator.
12433       FunctionDecl *FnDecl = Best->Function;
12434
12435       if (FnDecl) {
12436         Expr *Base = nullptr;
12437         // We matched an overloaded operator. Build a call to that
12438         // operator.
12439
12440         // Convert the arguments.
12441         if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FnDecl)) {
12442           // Best->Access is only meaningful for class members.
12443           CheckMemberOperatorAccess(OpLoc, Args[0], Args[1], Best->FoundDecl);
12444
12445           ExprResult Arg1 =
12446             PerformCopyInitialization(
12447               InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
12448                                                      FnDecl->getParamDecl(0)),
12449               SourceLocation(), Args[1]);
12450           if (Arg1.isInvalid())
12451             return ExprError();
12452
12453           ExprResult Arg0 =
12454             PerformObjectArgumentInitialization(Args[0], /*Qualifier=*/nullptr,
12455                                                 Best->FoundDecl, Method);
12456           if (Arg0.isInvalid())
12457             return ExprError();
12458           Base = Args[0] = Arg0.getAs<Expr>();
12459           Args[1] = RHS = Arg1.getAs<Expr>();
12460         } else {
12461           // Convert the arguments.
12462           ExprResult Arg0 = PerformCopyInitialization(
12463             InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
12464                                                    FnDecl->getParamDecl(0)),
12465             SourceLocation(), Args[0]);
12466           if (Arg0.isInvalid())
12467             return ExprError();
12468
12469           ExprResult Arg1 =
12470             PerformCopyInitialization(
12471               InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
12472                                                      FnDecl->getParamDecl(1)),
12473               SourceLocation(), Args[1]);
12474           if (Arg1.isInvalid())
12475             return ExprError();
12476           Args[0] = LHS = Arg0.getAs<Expr>();
12477           Args[1] = RHS = Arg1.getAs<Expr>();
12478         }
12479
12480         // Build the actual expression node.
12481         ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, FnDecl,
12482                                                   Best->FoundDecl, Base,
12483                                                   HadMultipleCandidates, OpLoc);
12484         if (FnExpr.isInvalid())
12485           return ExprError();
12486
12487         // Determine the result type.
12488         QualType ResultTy = FnDecl->getReturnType();
12489         ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
12490         ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
12491
12492         CXXOperatorCallExpr *TheCall =
12493           new (Context) CXXOperatorCallExpr(Context, Op, FnExpr.get(),
12494                                             Args, ResultTy, VK, OpLoc,
12495                                             FPFeatures);
12496
12497         if (CheckCallReturnType(FnDecl->getReturnType(), OpLoc, TheCall,
12498                                 FnDecl))
12499           return ExprError();
12500
12501         ArrayRef<const Expr *> ArgsArray(Args, 2);
12502         const Expr *ImplicitThis = nullptr;
12503         // Cut off the implicit 'this'.
12504         if (isa<CXXMethodDecl>(FnDecl)) {
12505           ImplicitThis = ArgsArray[0];
12506           ArgsArray = ArgsArray.slice(1);
12507         }
12508
12509         // Check for a self move.
12510         if (Op == OO_Equal)
12511           DiagnoseSelfMove(Args[0], Args[1], OpLoc);
12512
12513         checkCall(FnDecl, nullptr, ImplicitThis, ArgsArray,
12514                   isa<CXXMethodDecl>(FnDecl), OpLoc, TheCall->getSourceRange(),
12515                   VariadicDoesNotApply);
12516
12517         return MaybeBindToTemporary(TheCall);
12518       } else {
12519         // We matched a built-in operator. Convert the arguments, then
12520         // break out so that we will build the appropriate built-in
12521         // operator node.
12522         ExprResult ArgsRes0 = PerformImplicitConversion(
12523             Args[0], Best->BuiltinParamTypes[0], Best->Conversions[0],
12524             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
12525         if (ArgsRes0.isInvalid())
12526           return ExprError();
12527         Args[0] = ArgsRes0.get();
12528
12529         ExprResult ArgsRes1 = PerformImplicitConversion(
12530             Args[1], Best->BuiltinParamTypes[1], Best->Conversions[1],
12531             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
12532         if (ArgsRes1.isInvalid())
12533           return ExprError();
12534         Args[1] = ArgsRes1.get();
12535         break;
12536       }
12537     }
12538
12539     case OR_No_Viable_Function: {
12540       // C++ [over.match.oper]p9:
12541       //   If the operator is the operator , [...] and there are no
12542       //   viable functions, then the operator is assumed to be the
12543       //   built-in operator and interpreted according to clause 5.
12544       if (Opc == BO_Comma)
12545         break;
12546
12547       // For class as left operand for assignment or compound assignment
12548       // operator do not fall through to handling in built-in, but report that
12549       // no overloaded assignment operator found
12550       ExprResult Result = ExprError();
12551       if (Args[0]->getType()->isRecordType() &&
12552           Opc >= BO_Assign && Opc <= BO_OrAssign) {
12553         Diag(OpLoc,  diag::err_ovl_no_viable_oper)
12554              << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
12555              << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12556         if (Args[0]->getType()->isIncompleteType()) {
12557           Diag(OpLoc, diag::note_assign_lhs_incomplete)
12558             << Args[0]->getType()
12559             << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12560         }
12561       } else {
12562         // This is an erroneous use of an operator which can be overloaded by
12563         // a non-member function. Check for non-member operators which were
12564         // defined too late to be candidates.
12565         if (DiagnoseTwoPhaseOperatorLookup(*this, Op, OpLoc, Args))
12566           // FIXME: Recover by calling the found function.
12567           return ExprError();
12568
12569         // No viable function; try to create a built-in operation, which will
12570         // produce an error. Then, show the non-viable candidates.
12571         Result = CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
12572       }
12573       assert(Result.isInvalid() &&
12574              "C++ binary operator overloading is missing candidates!");
12575       if (Result.isInvalid())
12576         CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args,
12577                                     BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc), OpLoc);
12578       return Result;
12579     }
12580
12581     case OR_Ambiguous:
12582       Diag(OpLoc,  diag::err_ovl_ambiguous_oper_binary)
12583           << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
12584           << Args[0]->getType() << Args[1]->getType()
12585           << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12586       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_ViableCandidates, Args,
12587                                   BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc), OpLoc);
12588       return ExprError();
12589
12590     case OR_Deleted:
12591       if (isImplicitlyDeleted(Best->Function)) {
12592         CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
12593         Diag(OpLoc, diag::err_ovl_deleted_special_oper)
12594           << Context.getRecordType(Method->getParent())
12595           << getSpecialMember(Method);
12596
12597         // The user probably meant to call this special member. Just
12598         // explain why it's deleted.
12599         NoteDeletedFunction(Method);
12600         return ExprError();
12601       } else {
12602         Diag(OpLoc, diag::err_ovl_deleted_oper)
12603           << Best->Function->isDeleted()
12604           << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
12605           << getDeletedOrUnavailableSuffix(Best->Function)
12606           << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12607       }
12608       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args,
12609                                   BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc), OpLoc);
12610       return ExprError();
12611   }
12612
12613   // We matched a built-in operator; build it.
12614   return CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
12615 }
12616
12617 ExprResult
12618 Sema::CreateOverloadedArraySubscriptExpr(SourceLocation LLoc,
12619                                          SourceLocation RLoc,
12620                                          Expr *Base, Expr *Idx) {
12621   Expr *Args[2] = { Base, Idx };
12622   DeclarationName OpName =
12623       Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Subscript);
12624
12625   // If either side is type-dependent, create an appropriate dependent
12626   // expression.
12627   if (Args[0]->isTypeDependent() || Args[1]->isTypeDependent()) {
12628
12629     CXXRecordDecl *NamingClass = nullptr; // lookup ignores member operators
12630     // CHECKME: no 'operator' keyword?
12631     DeclarationNameInfo OpNameInfo(OpName, LLoc);
12632     OpNameInfo.setCXXOperatorNameRange(SourceRange(LLoc, RLoc));
12633     UnresolvedLookupExpr *Fn
12634       = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, NamingClass,
12635                                      NestedNameSpecifierLoc(), OpNameInfo,
12636                                      /*ADL*/ true, /*Overloaded*/ false,
12637                                      UnresolvedSetIterator(),
12638                                      UnresolvedSetIterator());
12639     // Can't add any actual overloads yet
12640
12641     return new (Context)
12642         CXXOperatorCallExpr(Context, OO_Subscript, Fn, Args,
12643                             Context.DependentTy, VK_RValue, RLoc, FPOptions());
12644   }
12645
12646   // Handle placeholders on both operands.
12647   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[0]))
12648     return ExprError();
12649   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[1]))
12650     return ExprError();
12651
12652   // Build an empty overload set.
12653   OverloadCandidateSet CandidateSet(LLoc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
12654
12655   // Subscript can only be overloaded as a member function.
12656
12657   // Add operator candidates that are member functions.
12658   AddMemberOperatorCandidates(OO_Subscript, LLoc, Args, CandidateSet);
12659
12660   // Add builtin operator candidates.
12661   AddBuiltinOperatorCandidates(OO_Subscript, LLoc, Args, CandidateSet);
12662
12663   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
12664
12665   // Perform overload resolution.
12666   OverloadCandidateSet::iterator Best;
12667   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, LLoc, Best)) {
12668     case OR_Success: {
12669       // We found a built-in operator or an overloaded operator.
12670       FunctionDecl *FnDecl = Best->Function;
12671
12672       if (FnDecl) {
12673         // We matched an overloaded operator. Build a call to that
12674         // operator.
12675
12676         CheckMemberOperatorAccess(LLoc, Args[0], Args[1], Best->FoundDecl);
12677
12678         // Convert the arguments.
12679         CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(FnDecl);
12680         ExprResult Arg0 =
12681           PerformObjectArgumentInitialization(Args[0], /*Qualifier=*/nullptr,
12682                                               Best->FoundDecl, Method);
12683         if (Arg0.isInvalid())
12684           return ExprError();
12685         Args[0] = Arg0.get();
12686
12687         // Convert the arguments.
12688         ExprResult InputInit
12689           = PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
12690                                                       Context,
12691                                                       FnDecl->getParamDecl(0)),
12692                                       SourceLocation(),
12693                                       Args[1]);
12694         if (InputInit.isInvalid())
12695           return ExprError();
12696
12697         Args[1] = InputInit.getAs<Expr>();
12698
12699         // Build the actual expression node.
12700         DeclarationNameInfo OpLocInfo(OpName, LLoc);
12701         OpLocInfo.setCXXOperatorNameRange(SourceRange(LLoc, RLoc));
12702         ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, FnDecl,
12703                                                   Best->FoundDecl,
12704                                                   Base,
12705                                                   HadMultipleCandidates,
12706                                                   OpLocInfo.getLoc(),
12707                                                   OpLocInfo.getInfo());
12708         if (FnExpr.isInvalid())
12709           return ExprError();
12710
12711         // Determine the result type
12712         QualType ResultTy = FnDecl->getReturnType();
12713         ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
12714         ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
12715
12716         CXXOperatorCallExpr *TheCall =
12717           new (Context) CXXOperatorCallExpr(Context, OO_Subscript,
12718                                             FnExpr.get(), Args,
12719                                             ResultTy, VK, RLoc,
12720                                             FPOptions());
12721
12722         if (CheckCallReturnType(FnDecl->getReturnType(), LLoc, TheCall, FnDecl))
12723           return ExprError();
12724
12725         if (CheckFunctionCall(Method, TheCall,
12726                               Method->getType()->castAs<FunctionProtoType>()))
12727           return ExprError();
12728
12729         return MaybeBindToTemporary(TheCall);
12730       } else {
12731         // We matched a built-in operator. Convert the arguments, then
12732         // break out so that we will build the appropriate built-in
12733         // operator node.
12734         ExprResult ArgsRes0 = PerformImplicitConversion(
12735             Args[0], Best->BuiltinParamTypes[0], Best->Conversions[0],
12736             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
12737         if (ArgsRes0.isInvalid())
12738           return ExprError();
12739         Args[0] = ArgsRes0.get();
12740
12741         ExprResult ArgsRes1 = PerformImplicitConversion(
12742             Args[1], Best->BuiltinParamTypes[1], Best->Conversions[1],
12743             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
12744         if (ArgsRes1.isInvalid())
12745           return ExprError();
12746         Args[1] = ArgsRes1.get();
12747
12748         break;
12749       }
12750     }
12751
12752     case OR_No_Viable_Function: {
12753       if (CandidateSet.empty())
12754         Diag(LLoc, diag::err_ovl_no_oper)
12755           << Args[0]->getType() << /*subscript*/ 0
12756           << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12757       else
12758         Diag(LLoc, diag::err_ovl_no_viable_subscript)
12759           << Args[0]->getType()
12760           << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12761       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args,
12762                                   "[]", LLoc);
12763       return ExprError();
12764     }
12765
12766     case OR_Ambiguous:
12767       Diag(LLoc,  diag::err_ovl_ambiguous_oper_binary)
12768           << "[]"
12769           << Args[0]->getType() << Args[1]->getType()
12770           << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12771       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_ViableCandidates, Args,
12772                                   "[]", LLoc);
12773       return ExprError();
12774
12775     case OR_Deleted:
12776       Diag(LLoc, diag::err_ovl_deleted_oper)
12777         << Best->Function->isDeleted() << "[]"
12778         << getDeletedOrUnavailableSuffix(Best->Function)
12779         << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
12780       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args,
12781                                   "[]", LLoc);
12782       return ExprError();
12783     }
12784
12785   // We matched a built-in operator; build it.
12786   return CreateBuiltinArraySubscriptExpr(Args[0], LLoc, Args[1], RLoc);
12787 }
12788
12789 /// BuildCallToMemberFunction - Build a call to a member
12790 /// function. MemExpr is the expression that refers to the member
12791 /// function (and includes the object parameter), Args/NumArgs are the
12792 /// arguments to the function call (not including the object
12793 /// parameter). The caller needs to validate that the member
12794 /// expression refers to a non-static member function or an overloaded
12795 /// member function.
12796 ExprResult
12797 Sema::BuildCallToMemberFunction(Scope *S, Expr *MemExprE,
12798                                 SourceLocation LParenLoc,
12799                                 MultiExprArg Args,
12800                                 SourceLocation RParenLoc) {
12801   assert(MemExprE->getType() == Context.BoundMemberTy ||
12802          MemExprE->getType() == Context.OverloadTy);
12803
12804   // Dig out the member expression. This holds both the object
12805   // argument and the member function we're referring to.
12806   Expr *NakedMemExpr = MemExprE->IgnoreParens();
12807
12808   // Determine whether this is a call to a pointer-to-member function.
12809   if (BinaryOperator *op = dyn_cast<BinaryOperator>(NakedMemExpr)) {
12810     assert(op->getType() == Context.BoundMemberTy);
12811     assert(op->getOpcode() == BO_PtrMemD || op->getOpcode() == BO_PtrMemI);
12812
12813     QualType fnType =
12814       op->getRHS()->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getPointeeType();
12815
12816     const FunctionProtoType *proto = fnType->castAs<FunctionProtoType>();
12817     QualType resultType = proto->getCallResultType(Context);
12818     ExprValueKind valueKind = Expr::getValueKindForType(proto->getReturnType());
12819
12820     // Check that the object type isn't more qualified than the
12821     // member function we're calling.
12822     Qualifiers funcQuals = Qualifiers::fromCVRMask(proto->getTypeQuals());
12823
12824     QualType objectType = op->getLHS()->getType();
12825     if (op->getOpcode() == BO_PtrMemI)
12826       objectType = objectType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
12827     Qualifiers objectQuals = objectType.getQualifiers();
12828
12829     Qualifiers difference = objectQuals - funcQuals;
12830     difference.removeObjCGCAttr();
12831     difference.removeAddressSpace();
12832     if (difference) {
12833       std::string qualsString = difference.getAsString();
12834       Diag(LParenLoc, diag::err_pointer_to_member_call_drops_quals)
12835         << fnType.getUnqualifiedType()
12836         << qualsString
12837         << (qualsString.find(' ') == std::string::npos ? 1 : 2);
12838     }
12839
12840     CXXMemberCallExpr *call
12841       = new (Context) CXXMemberCallExpr(Context, MemExprE, Args,
12842                                         resultType, valueKind, RParenLoc);
12843
12844     if (CheckCallReturnType(proto->getReturnType(), op->getRHS()->getLocStart(),
12845                             call, nullptr))
12846       return ExprError();
12847
12848     if (ConvertArgumentsForCall(call, op, nullptr, proto, Args, RParenLoc))
12849       return ExprError();
12850
12851     if (CheckOtherCall(call, proto))
12852       return ExprError();
12853
12854     return MaybeBindToTemporary(call);
12855   }
12856
12857   if (isa<CXXPseudoDestructorExpr>(NakedMemExpr))
12858     return new (Context)
12859         CallExpr(Context, MemExprE, Args, Context.VoidTy, VK_RValue, RParenLoc);
12860
12861   UnbridgedCastsSet UnbridgedCasts;
12862   if (checkArgPlaceholdersForOverload(*this, Args, UnbridgedCasts))
12863     return ExprError();
12864
12865   MemberExpr *MemExpr;
12866   CXXMethodDecl *Method = nullptr;
12867   DeclAccessPair FoundDecl = DeclAccessPair::make(nullptr, AS_public);
12868   NestedNameSpecifier *Qualifier = nullptr;
12869   if (isa<MemberExpr>(NakedMemExpr)) {
12870     MemExpr = cast<MemberExpr>(NakedMemExpr);
12871     Method = cast<CXXMethodDecl>(MemExpr->getMemberDecl());
12872     FoundDecl = MemExpr->getFoundDecl();
12873     Qualifier = MemExpr->getQualifier();
12874     UnbridgedCasts.restore();
12875   } else {
12876     UnresolvedMemberExpr *UnresExpr = cast<UnresolvedMemberExpr>(NakedMemExpr);
12877     Qualifier = UnresExpr->getQualifier();
12878
12879     QualType ObjectType = UnresExpr->getBaseType();
12880     Expr::Classification ObjectClassification
12881       = UnresExpr->isArrow()? Expr::Classification::makeSimpleLValue()
12882                             : UnresExpr->getBase()->Classify(Context);
12883
12884     // Add overload candidates
12885     OverloadCandidateSet CandidateSet(UnresExpr->getMemberLoc(),
12886                                       OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
12887
12888     // FIXME: avoid copy.
12889     TemplateArgumentListInfo TemplateArgsBuffer, *TemplateArgs = nullptr;
12890     if (UnresExpr->hasExplicitTemplateArgs()) {
12891       UnresExpr->copyTemplateArgumentsInto(TemplateArgsBuffer);
12892       TemplateArgs = &TemplateArgsBuffer;
12893     }
12894
12895     for (UnresolvedMemberExpr::decls_iterator I = UnresExpr->decls_begin(),
12896            E = UnresExpr->decls_end(); I != E; ++I) {
12897
12898       NamedDecl *Func = *I;
12899       CXXRecordDecl *ActingDC = cast<CXXRecordDecl>(Func->getDeclContext());
12900       if (isa<UsingShadowDecl>(Func))
12901         Func = cast<UsingShadowDecl>(Func)->getTargetDecl();
12902
12903
12904       // Microsoft supports direct constructor calls.
12905       if (getLangOpts().MicrosoftExt && isa<CXXConstructorDecl>(Func)) {
12906         AddOverloadCandidate(cast<CXXConstructorDecl>(Func), I.getPair(),
12907                              Args, CandidateSet);
12908       } else if ((Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Func))) {
12909         // If explicit template arguments were provided, we can't call a
12910         // non-template member function.
12911         if (TemplateArgs)
12912           continue;
12913
12914         AddMethodCandidate(Method, I.getPair(), ActingDC, ObjectType,
12915                            ObjectClassification, Args, CandidateSet,
12916                            /*SuppressUserConversions=*/false);
12917       } else {
12918         AddMethodTemplateCandidate(
12919             cast<FunctionTemplateDecl>(Func), I.getPair(), ActingDC,
12920             TemplateArgs, ObjectType, ObjectClassification, Args, CandidateSet,
12921             /*SuppressUsedConversions=*/false);
12922       }
12923     }
12924
12925     DeclarationName DeclName = UnresExpr->getMemberName();
12926
12927     UnbridgedCasts.restore();
12928
12929     OverloadCandidateSet::iterator Best;
12930     switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, UnresExpr->getLocStart(),
12931                                             Best)) {
12932     case OR_Success:
12933       Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
12934       FoundDecl = Best->FoundDecl;
12935       CheckUnresolvedMemberAccess(UnresExpr, Best->FoundDecl);
12936       if (DiagnoseUseOfDecl(Best->FoundDecl, UnresExpr->getNameLoc()))
12937         return ExprError();
12938       // If FoundDecl is different from Method (such as if one is a template
12939       // and the other a specialization), make sure DiagnoseUseOfDecl is
12940       // called on both.
12941       // FIXME: This would be more comprehensively addressed by modifying
12942       // DiagnoseUseOfDecl to accept both the FoundDecl and the decl
12943       // being used.
12944       if (Method != FoundDecl.getDecl() &&
12945                       DiagnoseUseOfDecl(Method, UnresExpr->getNameLoc()))
12946         return ExprError();
12947       break;
12948
12949     case OR_No_Viable_Function:
12950       Diag(UnresExpr->getMemberLoc(),
12951            diag::err_ovl_no_viable_member_function_in_call)
12952         << DeclName << MemExprE->getSourceRange();
12953       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args);
12954       // FIXME: Leaking incoming expressions!
12955       return ExprError();
12956
12957     case OR_Ambiguous:
12958       Diag(UnresExpr->getMemberLoc(), diag::err_ovl_ambiguous_member_call)
12959         << DeclName << MemExprE->getSourceRange();
12960       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args);
12961       // FIXME: Leaking incoming expressions!
12962       return ExprError();
12963
12964     case OR_Deleted:
12965       Diag(UnresExpr->getMemberLoc(), diag::err_ovl_deleted_member_call)
12966         << Best->Function->isDeleted()
12967         << DeclName
12968         << getDeletedOrUnavailableSuffix(Best->Function)
12969         << MemExprE->getSourceRange();
12970       CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args);
12971       // FIXME: Leaking incoming expressions!
12972       return ExprError();
12973     }
12974
12975     MemExprE = FixOverloadedFunctionReference(MemExprE, FoundDecl, Method);
12976
12977     // If overload resolution picked a static member, build a
12978     // non-member call based on that function.
12979     if (Method->isStatic()) {
12980       return BuildResolvedCallExpr(MemExprE, Method, LParenLoc, Args,
12981                                    RParenLoc);
12982     }
12983
12984     MemExpr = cast<MemberExpr>(MemExprE->IgnoreParens());
12985   }
12986
12987   QualType ResultType = Method->getReturnType();
12988   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultType);
12989   ResultType = ResultType.getNonLValueExprType(Context);
12990
12991   assert(Method && "Member call to something that isn't a method?");
12992   CXXMemberCallExpr *TheCall =
12993     new (Context) CXXMemberCallExpr(Context, MemExprE, Args,
12994                                     ResultType, VK, RParenLoc);
12995
12996   // Check for a valid return type.
12997   if (CheckCallReturnType(Method->getReturnType(), MemExpr->getMemberLoc(),
12998                           TheCall, Method))
12999     return ExprError();
13000
13001   // Convert the object argument (for a non-static member function call).
13002   // We only need to do this if there was actually an overload; otherwise
13003   // it was done at lookup.
13004   if (!Method->isStatic()) {
13005     ExprResult ObjectArg =
13006       PerformObjectArgumentInitialization(MemExpr->getBase(), Qualifier,
13007                                           FoundDecl, Method);
13008     if (ObjectArg.isInvalid())
13009       return ExprError();
13010     MemExpr->setBase(ObjectArg.get());
13011   }
13012
13013   // Convert the rest of the arguments
13014   const FunctionProtoType *Proto =
13015     Method->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
13016   if (ConvertArgumentsForCall(TheCall, MemExpr, Method, Proto, Args,
13017                               RParenLoc))
13018     return ExprError();
13019
13020   DiagnoseSentinelCalls(Method, LParenLoc, Args);
13021
13022   if (CheckFunctionCall(Method, TheCall, Proto))
13023     return ExprError();
13024
13025   // In the case the method to call was not selected by the overloading
13026   // resolution process, we still need to handle the enable_if attribute. Do
13027   // that here, so it will not hide previous -- and more relevant -- errors.
13028   if (auto *MemE = dyn_cast<MemberExpr>(NakedMemExpr)) {
13029     if (const EnableIfAttr *Attr = CheckEnableIf(Method, Args, true)) {
13030       Diag(MemE->getMemberLoc(),
13031            diag::err_ovl_no_viable_member_function_in_call)
13032           << Method << Method->getSourceRange();
13033       Diag(Method->getLocation(),
13034            diag::note_ovl_candidate_disabled_by_function_cond_attr)
13035           << Attr->getCond()->getSourceRange() << Attr->getMessage();
13036       return ExprError();
13037     }
13038   }
13039
13040   if ((isa<CXXConstructorDecl>(CurContext) ||
13041        isa<CXXDestructorDecl>(CurContext)) &&
13042       TheCall->getMethodDecl()->isPure()) {
13043     const CXXMethodDecl *MD = TheCall->getMethodDecl();
13044
13045     if (isa<CXXThisExpr>(MemExpr->getBase()->IgnoreParenCasts()) &&
13046         MemExpr->performsVirtualDispatch(getLangOpts())) {
13047       Diag(MemExpr->getLocStart(),
13048            diag::warn_call_to_pure_virtual_member_function_from_ctor_dtor)
13049         << MD->getDeclName() << isa<CXXDestructorDecl>(CurContext)
13050         << MD->getParent()->getDeclName();
13051
13052       Diag(MD->getLocStart(), diag::note_previous_decl) << MD->getDeclName();
13053       if (getLangOpts().AppleKext)
13054         Diag(MemExpr->getLocStart(),
13055              diag::note_pure_qualified_call_kext)
13056              << MD->getParent()->getDeclName()
13057              << MD->getDeclName();
13058     }
13059   }
13060
13061   if (CXXDestructorDecl *DD =
13062           dyn_cast<CXXDestructorDecl>(TheCall->getMethodDecl())) {
13063     // a->A::f() doesn't go through the vtable, except in AppleKext mode.
13064     bool CallCanBeVirtual = !MemExpr->hasQualifier() || getLangOpts().AppleKext;
13065     CheckVirtualDtorCall(DD, MemExpr->getLocStart(), /*IsDelete=*/false,
13066                          CallCanBeVirtual, /*WarnOnNonAbstractTypes=*/true,
13067                          MemExpr->getMemberLoc());
13068   }
13069
13070   return MaybeBindToTemporary(TheCall);
13071 }
13072
13073 /// BuildCallToObjectOfClassType - Build a call to an object of class
13074 /// type (C++ [over.call.object]), which can end up invoking an
13075 /// overloaded function call operator (@c operator()) or performing a
13076 /// user-defined conversion on the object argument.
13077 ExprResult
13078 Sema::BuildCallToObjectOfClassType(Scope *S, Expr *Obj,
13079                                    SourceLocation LParenLoc,
13080                                    MultiExprArg Args,
13081                                    SourceLocation RParenLoc) {
13082   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Obj))
13083     return ExprError();
13084   ExprResult Object = Obj;
13085
13086   UnbridgedCastsSet UnbridgedCasts;
13087   if (checkArgPlaceholdersForOverload(*this, Args, UnbridgedCasts))
13088     return ExprError();
13089
13090   assert(Object.get()->getType()->isRecordType() &&
13091          "Requires object type argument");
13092   const RecordType *Record = Object.get()->getType()->getAs<RecordType>();
13093
13094   // C++ [over.call.object]p1:
13095   //  If the primary-expression E in the function call syntax
13096   //  evaluates to a class object of type "cv T", then the set of
13097   //  candidate functions includes at least the function call
13098   //  operators of T. The function call operators of T are obtained by
13099   //  ordinary lookup of the name operator() in the context of
13100   //  (E).operator().
13101   OverloadCandidateSet CandidateSet(LParenLoc,
13102                                     OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
13103   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call);
13104
13105   if (RequireCompleteType(LParenLoc, Object.get()->getType(),
13106                           diag::err_incomplete_object_call, Object.get()))
13107     return true;
13108
13109   LookupResult R(*this, OpName, LParenLoc, LookupOrdinaryName);
13110   LookupQualifiedName(R, Record->getDecl());
13111   R.suppressDiagnostics();
13112
13113   for (LookupResult::iterator Oper = R.begin(), OperEnd = R.end();
13114        Oper != OperEnd; ++Oper) {
13115     AddMethodCandidate(Oper.getPair(), Object.get()->getType(),
13116                        Object.get()->Classify(Context), Args, CandidateSet,
13117                        /*SuppressUserConversions=*/false);
13118   }
13119
13120   // C++ [over.call.object]p2:
13121   //   In addition, for each (non-explicit in C++0x) conversion function
13122   //   declared in T of the form
13123   //
13124   //        operator conversion-type-id () cv-qualifier;
13125   //
13126   //   where cv-qualifier is the same cv-qualification as, or a
13127   //   greater cv-qualification than, cv, and where conversion-type-id
13128   //   denotes the type "pointer to function of (P1,...,Pn) returning
13129   //   R", or the type "reference to pointer to function of
13130   //   (P1,...,Pn) returning R", or the type "reference to function
13131   //   of (P1,...,Pn) returning R", a surrogate call function [...]
13132   //   is also considered as a candidate function. Similarly,
13133   //   surrogate call functions are added to the set of candidate
13134   //   functions for each conversion function declared in an
13135   //   accessible base class provided the function is not hidden
13136   //   within T by another intervening declaration.
13137   const auto &Conversions =
13138       cast<CXXRecordDecl>(Record->getDecl())->getVisibleConversionFunctions();
13139   for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
13140     NamedDecl *D = *I;
13141     CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
13142     if (isa<UsingShadowDecl>(D))
13143       D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
13144
13145     // Skip over templated conversion functions; they aren't
13146     // surrogates.
13147     if (isa<FunctionTemplateDecl>(D))
13148       continue;
13149
13150     CXXConversionDecl *Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
13151     if (!Conv->isExplicit()) {
13152       // Strip the reference type (if any) and then the pointer type (if
13153       // any) to get down to what might be a function type.
13154       QualType ConvType = Conv->getConversionType().getNonReferenceType();
13155       if (const PointerType *ConvPtrType = ConvType->getAs<PointerType>())
13156         ConvType = ConvPtrType->getPointeeType();
13157
13158       if (const FunctionProtoType *Proto = ConvType->getAs<FunctionProtoType>())
13159       {
13160         AddSurrogateCandidate(Conv, I.getPair(), ActingContext, Proto,
13161                               Object.get(), Args, CandidateSet);
13162       }
13163     }
13164   }
13165
13166   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
13167
13168   // Perform overload resolution.
13169   OverloadCandidateSet::iterator Best;
13170   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, Object.get()->getLocStart(),
13171                                           Best)) {
13172   case OR_Success:
13173     // Overload resolution succeeded; we'll build the appropriate call
13174     // below.
13175     break;
13176
13177   case OR_No_Viable_Function:
13178     if (CandidateSet.empty())
13179       Diag(Object.get()->getLocStart(), diag::err_ovl_no_oper)
13180         << Object.get()->getType() << /*call*/ 1
13181         << Object.get()->getSourceRange();
13182     else
13183       Diag(Object.get()->getLocStart(),
13184            diag::err_ovl_no_viable_object_call)
13185         << Object.get()->getType() << Object.get()->getSourceRange();
13186     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args);
13187     break;
13188
13189   case OR_Ambiguous:
13190     Diag(Object.get()->getLocStart(),
13191          diag::err_ovl_ambiguous_object_call)
13192       << Object.get()->getType() << Object.get()->getSourceRange();
13193     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_ViableCandidates, Args);
13194     break;
13195
13196   case OR_Deleted:
13197     Diag(Object.get()->getLocStart(),
13198          diag::err_ovl_deleted_object_call)
13199       << Best->Function->isDeleted()
13200       << Object.get()->getType()
13201       << getDeletedOrUnavailableSuffix(Best->Function)
13202       << Object.get()->getSourceRange();
13203     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args);
13204     break;
13205   }
13206
13207   if (Best == CandidateSet.end())
13208     return true;
13209
13210   UnbridgedCasts.restore();
13211
13212   if (Best->Function == nullptr) {
13213     // Since there is no function declaration, this is one of the
13214     // surrogate candidates. Dig out the conversion function.
13215     CXXConversionDecl *Conv
13216       = cast<CXXConversionDecl>(
13217                          Best->Conversions[0].UserDefined.ConversionFunction);
13218
13219     CheckMemberOperatorAccess(LParenLoc, Object.get(), nullptr,
13220                               Best->FoundDecl);
13221     if (DiagnoseUseOfDecl(Best->FoundDecl, LParenLoc))
13222       return ExprError();
13223     assert(Conv == Best->FoundDecl.getDecl() &&
13224              "Found Decl & conversion-to-functionptr should be same, right?!");
13225     // We selected one of the surrogate functions that converts the
13226     // object parameter to a function pointer. Perform the conversion
13227     // on the object argument, then let ActOnCallExpr finish the job.
13228
13229     // Create an implicit member expr to refer to the conversion operator.
13230     // and then call it.
13231     ExprResult Call = BuildCXXMemberCallExpr(Object.get(), Best->FoundDecl,
13232                                              Conv, HadMultipleCandidates);
13233     if (Call.isInvalid())
13234       return ExprError();
13235     // Record usage of conversion in an implicit cast.
13236     Call = ImplicitCastExpr::Create(Context, Call.get()->getType(),
13237                                     CK_UserDefinedConversion, Call.get(),
13238                                     nullptr, VK_RValue);
13239
13240     return ActOnCallExpr(S, Call.get(), LParenLoc, Args, RParenLoc);
13241   }
13242
13243   CheckMemberOperatorAccess(LParenLoc, Object.get(), nullptr, Best->FoundDecl);
13244
13245   // We found an overloaded operator(). Build a CXXOperatorCallExpr
13246   // that calls this method, using Object for the implicit object
13247   // parameter and passing along the remaining arguments.
13248   CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
13249
13250   // An error diagnostic has already been printed when parsing the declaration.
13251   if (Method->isInvalidDecl())
13252     return ExprError();
13253
13254   const FunctionProtoType *Proto =
13255     Method->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
13256
13257   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
13258
13259   DeclarationNameInfo OpLocInfo(
13260                Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call), LParenLoc);
13261   OpLocInfo.setCXXOperatorNameRange(SourceRange(LParenLoc, RParenLoc));
13262   ExprResult NewFn = CreateFunctionRefExpr(*this, Method, Best->FoundDecl,
13263                                            Obj, HadMultipleCandidates,
13264                                            OpLocInfo.getLoc(),
13265                                            OpLocInfo.getInfo());
13266   if (NewFn.isInvalid())
13267     return true;
13268
13269   // Build the full argument list for the method call (the implicit object
13270   // parameter is placed at the beginning of the list).
13271   SmallVector<Expr *, 8> MethodArgs(Args.size() + 1);
13272   MethodArgs[0] = Object.get();
13273   std::copy(Args.begin(), Args.end(), MethodArgs.begin() + 1);
13274
13275   // Once we've built TheCall, all of the expressions are properly
13276   // owned.
13277   QualType ResultTy = Method->getReturnType();
13278   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
13279   ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
13280
13281   CXXOperatorCallExpr *TheCall = new (Context)
13282       CXXOperatorCallExpr(Context, OO_Call, NewFn.get(), MethodArgs, ResultTy,
13283                           VK, RParenLoc, FPOptions());
13284
13285   if (CheckCallReturnType(Method->getReturnType(), LParenLoc, TheCall, Method))
13286     return true;
13287
13288   // We may have default arguments. If so, we need to allocate more
13289   // slots in the call for them.
13290   if (Args.size() < NumParams)
13291     TheCall->setNumArgs(Context, NumParams + 1);
13292
13293   bool IsError = false;
13294
13295   // Initialize the implicit object parameter.
13296   ExprResult ObjRes =
13297     PerformObjectArgumentInitialization(Object.get(), /*Qualifier=*/nullptr,
13298                                         Best->FoundDecl, Method);
13299   if (ObjRes.isInvalid())
13300     IsError = true;
13301   else
13302     Object = ObjRes;
13303   TheCall->setArg(0, Object.get());
13304
13305   // Check the argument types.
13306   for (unsigned i = 0; i != NumParams; i++) {
13307     Expr *Arg;
13308     if (i < Args.size()) {
13309       Arg = Args[i];
13310
13311       // Pass the argument.
13312
13313       ExprResult InputInit
13314         = PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
13315                                                     Context,
13316                                                     Method->getParamDecl(i)),
13317                                     SourceLocation(), Arg);
13318
13319       IsError |= InputInit.isInvalid();
13320       Arg = InputInit.getAs<Expr>();
13321     } else {
13322       ExprResult DefArg
13323         = BuildCXXDefaultArgExpr(LParenLoc, Method, Method->getParamDecl(i));
13324       if (DefArg.isInvalid()) {
13325         IsError = true;
13326         break;
13327       }
13328
13329       Arg = DefArg.getAs<Expr>();
13330     }
13331
13332     TheCall->setArg(i + 1, Arg);
13333   }
13334
13335   // If this is a variadic call, handle args passed through "...".
13336   if (Proto->isVariadic()) {
13337     // Promote the arguments (C99 6.5.2.2p7).
13338     for (unsigned i = NumParams, e = Args.size(); i < e; i++) {
13339       ExprResult Arg = DefaultVariadicArgumentPromotion(Args[i], VariadicMethod,
13340                                                         nullptr);
13341       IsError |= Arg.isInvalid();
13342       TheCall->setArg(i + 1, Arg.get());
13343     }
13344   }
13345
13346   if (IsError) return true;
13347
13348   DiagnoseSentinelCalls(Method, LParenLoc, Args);
13349
13350   if (CheckFunctionCall(Method, TheCall, Proto))
13351     return true;
13352
13353   return MaybeBindToTemporary(TheCall);
13354 }
13355
13356 /// BuildOverloadedArrowExpr - Build a call to an overloaded @c operator->
13357 ///  (if one exists), where @c Base is an expression of class type and
13358 /// @c Member is the name of the member we're trying to find.
13359 ExprResult
13360 Sema::BuildOverloadedArrowExpr(Scope *S, Expr *Base, SourceLocation OpLoc,
13361                                bool *NoArrowOperatorFound) {
13362   assert(Base->getType()->isRecordType() &&
13363          "left-hand side must have class type");
13364
13365   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Base))
13366     return ExprError();
13367
13368   SourceLocation Loc = Base->getExprLoc();
13369
13370   // C++ [over.ref]p1:
13371   //
13372   //   [...] An expression x->m is interpreted as (x.operator->())->m
13373   //   for a class object x of type T if T::operator->() exists and if
13374   //   the operator is selected as the best match function by the
13375   //   overload resolution mechanism (13.3).
13376   DeclarationName OpName =
13377     Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Arrow);
13378   OverloadCandidateSet CandidateSet(Loc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
13379   const RecordType *BaseRecord = Base->getType()->getAs<RecordType>();
13380
13381   if (RequireCompleteType(Loc, Base->getType(),
13382                           diag::err_typecheck_incomplete_tag, Base))
13383     return ExprError();
13384
13385   LookupResult R(*this, OpName, OpLoc, LookupOrdinaryName);
13386   LookupQualifiedName(R, BaseRecord->getDecl());
13387   R.suppressDiagnostics();
13388
13389   for (LookupResult::iterator Oper = R.begin(), OperEnd = R.end();
13390        Oper != OperEnd; ++Oper) {
13391     AddMethodCandidate(Oper.getPair(), Base->getType(), Base->Classify(Context),
13392                        None, CandidateSet, /*SuppressUserConversions=*/false);
13393   }
13394
13395   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
13396
13397   // Perform overload resolution.
13398   OverloadCandidateSet::iterator Best;
13399   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, OpLoc, Best)) {
13400   case OR_Success:
13401     // Overload resolution succeeded; we'll build the call below.
13402     break;
13403
13404   case OR_No_Viable_Function:
13405     if (CandidateSet.empty()) {
13406       QualType BaseType = Base->getType();
13407       if (NoArrowOperatorFound) {
13408         // Report this specific error to the caller instead of emitting a
13409         // diagnostic, as requested.
13410         *NoArrowOperatorFound = true;
13411         return ExprError();
13412       }
13413       Diag(OpLoc, diag::err_typecheck_member_reference_arrow)
13414         << BaseType << Base->getSourceRange();
13415       if (BaseType->isRecordType() && !BaseType->isPointerType()) {
13416         Diag(OpLoc, diag::note_typecheck_member_reference_suggestion)
13417           << FixItHint::CreateReplacement(OpLoc, ".");
13418       }
13419     } else
13420       Diag(OpLoc, diag::err_ovl_no_viable_oper)
13421         << "operator->" << Base->getSourceRange();
13422     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Base);
13423     return ExprError();
13424
13425   case OR_Ambiguous:
13426     Diag(OpLoc,  diag::err_ovl_ambiguous_oper_unary)
13427       << "->" << Base->getType() << Base->getSourceRange();
13428     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_ViableCandidates, Base);
13429     return ExprError();
13430
13431   case OR_Deleted:
13432     Diag(OpLoc,  diag::err_ovl_deleted_oper)
13433       << Best->Function->isDeleted()
13434       << "->"
13435       << getDeletedOrUnavailableSuffix(Best->Function)
13436       << Base->getSourceRange();
13437     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Base);
13438     return ExprError();
13439   }
13440
13441   CheckMemberOperatorAccess(OpLoc, Base, nullptr, Best->FoundDecl);
13442
13443   // Convert the object parameter.
13444   CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
13445   ExprResult BaseResult =
13446     PerformObjectArgumentInitialization(Base, /*Qualifier=*/nullptr,
13447                                         Best->FoundDecl, Method);
13448   if (BaseResult.isInvalid())
13449     return ExprError();
13450   Base = BaseResult.get();
13451
13452   // Build the operator call.
13453   ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, Method, Best->FoundDecl,
13454                                             Base, HadMultipleCandidates, OpLoc);
13455   if (FnExpr.isInvalid())
13456     return ExprError();
13457
13458   QualType ResultTy = Method->getReturnType();
13459   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
13460   ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
13461   CXXOperatorCallExpr *TheCall =
13462     new (Context) CXXOperatorCallExpr(Context, OO_Arrow, FnExpr.get(),
13463                                       Base, ResultTy, VK, OpLoc, FPOptions());
13464
13465   if (CheckCallReturnType(Method->getReturnType(), OpLoc, TheCall, Method))
13466     return ExprError();
13467
13468   if (CheckFunctionCall(Method, TheCall,
13469                         Method->getType()->castAs<FunctionProtoType>()))
13470     return ExprError();
13471
13472   return MaybeBindToTemporary(TheCall);
13473 }
13474
13475 /// BuildLiteralOperatorCall - Build a UserDefinedLiteral by creating a call to
13476 /// a literal operator described by the provided lookup results.
13477 ExprResult Sema::BuildLiteralOperatorCall(LookupResult &R,
13478                                           DeclarationNameInfo &SuffixInfo,
13479                                           ArrayRef<Expr*> Args,
13480                                           SourceLocation LitEndLoc,
13481                                        TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
13482   SourceLocation UDSuffixLoc = SuffixInfo.getCXXLiteralOperatorNameLoc();
13483
13484   OverloadCandidateSet CandidateSet(UDSuffixLoc,
13485                                     OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
13486   AddFunctionCandidates(R.asUnresolvedSet(), Args, CandidateSet, TemplateArgs,
13487                         /*SuppressUserConversions=*/true);
13488
13489   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
13490
13491   // Perform overload resolution. This will usually be trivial, but might need
13492   // to perform substitutions for a literal operator template.
13493   OverloadCandidateSet::iterator Best;
13494   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, UDSuffixLoc, Best)) {
13495   case OR_Success:
13496   case OR_Deleted:
13497     break;
13498
13499   case OR_No_Viable_Function:
13500     Diag(UDSuffixLoc, diag::err_ovl_no_viable_function_in_call)
13501       << R.getLookupName();
13502     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Args);
13503     return ExprError();
13504
13505   case OR_Ambiguous:
13506     Diag(R.getNameLoc(), diag::err_ovl_ambiguous_call) << R.getLookupName();
13507     CandidateSet.NoteCandidates(*this, OCD_ViableCandidates, Args);
13508     return ExprError();
13509   }
13510
13511   FunctionDecl *FD = Best->Function;
13512   ExprResult Fn = CreateFunctionRefExpr(*this, FD, Best->FoundDecl,
13513                                         nullptr, HadMultipleCandidates,
13514                                         SuffixInfo.getLoc(),
13515                                         SuffixInfo.getInfo());
13516   if (Fn.isInvalid())
13517     return true;
13518
13519   // Check the argument types. This should almost always be a no-op, except
13520   // that array-to-pointer decay is applied to string literals.
13521   Expr *ConvArgs[2];
13522   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
13523     ExprResult InputInit = PerformCopyInitialization(
13524       InitializedEntity::InitializeParameter(Context, FD->getParamDecl(ArgIdx)),
13525       SourceLocation(), Args[ArgIdx]);
13526     if (InputInit.isInvalid())
13527       return true;
13528     ConvArgs[ArgIdx] = InputInit.get();
13529   }
13530
13531   QualType ResultTy = FD->getReturnType();
13532   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
13533   ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
13534
13535   UserDefinedLiteral *UDL =
13536     new (Context) UserDefinedLiteral(Context, Fn.get(),
13537                                      llvm::makeArrayRef(ConvArgs, Args.size()),
13538                                      ResultTy, VK, LitEndLoc, UDSuffixLoc);
13539
13540   if (CheckCallReturnType(FD->getReturnType(), UDSuffixLoc, UDL, FD))
13541     return ExprError();
13542
13543   if (CheckFunctionCall(FD, UDL, nullptr))
13544     return ExprError();
13545
13546   return MaybeBindToTemporary(UDL);
13547 }
13548
13549 /// Build a call to 'begin' or 'end' for a C++11 for-range statement. If the
13550 /// given LookupResult is non-empty, it is assumed to describe a member which
13551 /// will be invoked. Otherwise, the function will be found via argument
13552 /// dependent lookup.
13553 /// CallExpr is set to a valid expression and FRS_Success returned on success,
13554 /// otherwise CallExpr is set to ExprError() and some non-success value
13555 /// is returned.
13556 Sema::ForRangeStatus
13557 Sema::BuildForRangeBeginEndCall(SourceLocation Loc,
13558                                 SourceLocation RangeLoc,
13559                                 const DeclarationNameInfo &NameInfo,
13560                                 LookupResult &MemberLookup,
13561                                 OverloadCandidateSet *CandidateSet,
13562                                 Expr *Range, ExprResult *CallExpr) {
13563   Scope *S = nullptr;
13564
13565   CandidateSet->clear(OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
13566   if (!MemberLookup.empty()) {
13567     ExprResult MemberRef =
13568         BuildMemberReferenceExpr(Range, Range->getType(), Loc,
13569                                  /*IsPtr=*/false, CXXScopeSpec(),
13570                                  /*TemplateKWLoc=*/SourceLocation(),
13571                                  /*FirstQualifierInScope=*/nullptr,
13572                                  MemberLookup,
13573                                  /*TemplateArgs=*/nullptr, S);
13574     if (MemberRef.isInvalid()) {
13575       *CallExpr = ExprError();
13576       return FRS_DiagnosticIssued;
13577     }
13578     *CallExpr = ActOnCallExpr(S, MemberRef.get(), Loc, None, Loc, nullptr);
13579     if (CallExpr->isInvalid()) {
13580       *CallExpr = ExprError();
13581       return FRS_DiagnosticIssued;
13582     }
13583   } else {
13584     UnresolvedSet<0> FoundNames;
13585     UnresolvedLookupExpr *Fn =
13586       UnresolvedLookupExpr::Create(Context, /*NamingClass=*/nullptr,
13587                                    NestedNameSpecifierLoc(), NameInfo,
13588                                    /*NeedsADL=*/true, /*Overloaded=*/false,
13589                                    FoundNames.begin(), FoundNames.end());
13590
13591     bool CandidateSetError = buildOverloadedCallSet(S, Fn, Fn, Range, Loc,
13592                                                     CandidateSet, CallExpr);
13593     if (CandidateSet->empty() || CandidateSetError) {
13594       *CallExpr = ExprError();
13595       return FRS_NoViableFunction;
13596     }
13597     OverloadCandidateSet::iterator Best;
13598     OverloadingResult OverloadResult =
13599         CandidateSet->BestViableFunction(*this, Fn->getLocStart(), Best);
13600
13601     if (OverloadResult == OR_No_Viable_Function) {
13602       *CallExpr = ExprError();
13603       return FRS_NoViableFunction;
13604     }
13605     *CallExpr = FinishOverloadedCallExpr(*this, S, Fn, Fn, Loc, Range,
13606                                          Loc, nullptr, CandidateSet, &Best,
13607                                          OverloadResult,
13608                                          /*AllowTypoCorrection=*/false);
13609     if (CallExpr->isInvalid() || OverloadResult != OR_Success) {
13610       *CallExpr = ExprError();
13611       return FRS_DiagnosticIssued;
13612     }
13613   }
13614   return FRS_Success;
13615 }
13616
13617
13618 /// FixOverloadedFunctionReference - E is an expression that refers to
13619 /// a C++ overloaded function (possibly with some parentheses and
13620 /// perhaps a '&' around it). We have resolved the overloaded function
13621 /// to the function declaration Fn, so patch up the expression E to
13622 /// refer (possibly indirectly) to Fn. Returns the new expr.
13623 Expr *Sema::FixOverloadedFunctionReference(Expr *E, DeclAccessPair Found,
13624                                            FunctionDecl *Fn) {
13625   if (ParenExpr *PE = dyn_cast<ParenExpr>(E)) {
13626     Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(PE->getSubExpr(),
13627                                                    Found, Fn);
13628     if (SubExpr == PE->getSubExpr())
13629       return PE;
13630
13631     return new (Context) ParenExpr(PE->getLParen(), PE->getRParen(), SubExpr);
13632   }
13633
13634   if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
13635     Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(ICE->getSubExpr(),
13636                                                    Found, Fn);
13637     assert(Context.hasSameType(ICE->getSubExpr()->getType(),
13638                                SubExpr->getType()) &&
13639            "Implicit cast type cannot be determined from overload");
13640     assert(ICE->path_empty() && "fixing up hierarchy conversion?");
13641     if (SubExpr == ICE->getSubExpr())
13642       return ICE;
13643
13644     return ImplicitCastExpr::Create(Context, ICE->getType(),
13645                                     ICE->getCastKind(),
13646                                     SubExpr, nullptr,
13647                                     ICE->getValueKind());
13648   }
13649
13650   if (auto *GSE = dyn_cast<GenericSelectionExpr>(E)) {
13651     if (!GSE->isResultDependent()) {
13652       Expr *SubExpr =
13653           FixOverloadedFunctionReference(GSE->getResultExpr(), Found, Fn);
13654       if (SubExpr == GSE->getResultExpr())
13655         return GSE;
13656
13657       // Replace the resulting type information before rebuilding the generic
13658       // selection expression.
13659       ArrayRef<Expr *> A = GSE->getAssocExprs();
13660       SmallVector<Expr *, 4> AssocExprs(A.begin(), A.end());
13661       unsigned ResultIdx = GSE->getResultIndex();
13662       AssocExprs[ResultIdx] = SubExpr;
13663
13664       return new (Context) GenericSelectionExpr(
13665           Context, GSE->getGenericLoc(), GSE->getControllingExpr(),
13666           GSE->getAssocTypeSourceInfos(), AssocExprs, GSE->getDefaultLoc(),
13667           GSE->getRParenLoc(), GSE->containsUnexpandedParameterPack(),
13668           ResultIdx);
13669     }
13670     // Rather than fall through to the unreachable, return the original generic
13671     // selection expression.
13672     return GSE;
13673   }
13674
13675   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
13676     assert(UnOp->getOpcode() == UO_AddrOf &&
13677            "Can only take the address of an overloaded function");
13678     if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn)) {
13679       if (Method->isStatic()) {
13680         // Do nothing: static member functions aren't any different
13681         // from non-member functions.
13682       } else {
13683         // Fix the subexpression, which really has to be an
13684         // UnresolvedLookupExpr holding an overloaded member function
13685         // or template.
13686         Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(UnOp->getSubExpr(),
13687                                                        Found, Fn);
13688         if (SubExpr == UnOp->getSubExpr())
13689           return UnOp;
13690
13691         assert(isa<DeclRefExpr>(SubExpr)
13692                && "fixed to something other than a decl ref");
13693         assert(cast<DeclRefExpr>(SubExpr)->getQualifier()
13694                && "fixed to a member ref with no nested name qualifier");
13695
13696         // We have taken the address of a pointer to member
13697         // function. Perform the computation here so that we get the
13698         // appropriate pointer to member type.
13699         QualType ClassType
13700           = Context.getTypeDeclType(cast<RecordDecl>(Method->getDeclContext()));
13701         QualType MemPtrType
13702           = Context.getMemberPointerType(Fn->getType(), ClassType.getTypePtr());
13703         // Under the MS ABI, lock down the inheritance model now.
13704         if (Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft())
13705           (void)isCompleteType(UnOp->getOperatorLoc(), MemPtrType);
13706
13707         return new (Context) UnaryOperator(SubExpr, UO_AddrOf, MemPtrType,
13708                                            VK_RValue, OK_Ordinary,
13709                                            UnOp->getOperatorLoc(), false);
13710       }
13711     }
13712     Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(UnOp->getSubExpr(),
13713                                                    Found, Fn);
13714     if (SubExpr == UnOp->getSubExpr())
13715       return UnOp;
13716
13717     return new (Context) UnaryOperator(SubExpr, UO_AddrOf,
13718                                      Context.getPointerType(SubExpr->getType()),
13719                                        VK_RValue, OK_Ordinary,
13720                                        UnOp->getOperatorLoc(), false);
13721   }
13722
13723   // C++ [except.spec]p17:
13724   //   An exception-specification is considered to be needed when:
13725   //   - in an expression the function is the unique lookup result or the
13726   //     selected member of a set of overloaded functions
13727   if (auto *FPT = Fn->getType()->getAs<FunctionProtoType>())
13728     ResolveExceptionSpec(E->getExprLoc(), FPT);
13729
13730   if (UnresolvedLookupExpr *ULE = dyn_cast<UnresolvedLookupExpr>(E)) {
13731     // FIXME: avoid copy.
13732     TemplateArgumentListInfo TemplateArgsBuffer, *TemplateArgs = nullptr;
13733     if (ULE->hasExplicitTemplateArgs()) {
13734       ULE->copyTemplateArgumentsInto(TemplateArgsBuffer);
13735       TemplateArgs = &TemplateArgsBuffer;
13736     }
13737
13738     DeclRefExpr *DRE = DeclRefExpr::Create(Context,
13739                                            ULE->getQualifierLoc(),
13740                                            ULE->getTemplateKeywordLoc(),
13741                                            Fn,
13742                                            /*enclosing*/ false, // FIXME?
13743                                            ULE->getNameLoc(),
13744                                            Fn->getType(),
13745                                            VK_LValue,
13746                                            Found.getDecl(),
13747                                            TemplateArgs);
13748     MarkDeclRefReferenced(DRE);
13749     DRE->setHadMultipleCandidates(ULE->getNumDecls() > 1);
13750     return DRE;
13751   }
13752
13753   if (UnresolvedMemberExpr *MemExpr = dyn_cast<UnresolvedMemberExpr>(E)) {
13754     // FIXME: avoid copy.
13755     TemplateArgumentListInfo TemplateArgsBuffer, *TemplateArgs = nullptr;
13756     if (MemExpr->hasExplicitTemplateArgs()) {
13757       MemExpr->copyTemplateArgumentsInto(TemplateArgsBuffer);
13758       TemplateArgs = &TemplateArgsBuffer;
13759     }
13760
13761     Expr *Base;
13762
13763     // If we're filling in a static method where we used to have an
13764     // implicit member access, rewrite to a simple decl ref.
13765     if (MemExpr->isImplicitAccess()) {
13766       if (cast<CXXMethodDecl>(Fn)->isStatic()) {
13767         DeclRefExpr *DRE = DeclRefExpr::Create(Context,
13768                                                MemExpr->getQualifierLoc(),
13769                                                MemExpr->getTemplateKeywordLoc(),
13770                                                Fn,
13771                                                /*enclosing*/ false,
13772                                                MemExpr->getMemberLoc(),
13773                                                Fn->getType(),
13774                                                VK_LValue,
13775                                                Found.getDecl(),
13776                                                TemplateArgs);
13777         MarkDeclRefReferenced(DRE);
13778         DRE->setHadMultipleCandidates(MemExpr->getNumDecls() > 1);
13779         return DRE;
13780       } else {
13781         SourceLocation Loc = MemExpr->getMemberLoc();
13782         if (MemExpr->getQualifier())
13783           Loc = MemExpr->getQualifierLoc().getBeginLoc();
13784         CheckCXXThisCapture(Loc);
13785         Base = new (Context) CXXThisExpr(Loc,
13786                                          MemExpr->getBaseType(),
13787                                          /*isImplicit=*/true);
13788       }
13789     } else
13790       Base = MemExpr->getBase();
13791
13792     ExprValueKind valueKind;
13793     QualType type;
13794     if (cast<CXXMethodDecl>(Fn)->isStatic()) {
13795       valueKind = VK_LValue;
13796       type = Fn->getType();
13797     } else {
13798       valueKind = VK_RValue;
13799       type = Context.BoundMemberTy;
13800     }
13801
13802     MemberExpr *ME = MemberExpr::Create(
13803         Context, Base, MemExpr->isArrow(), MemExpr->getOperatorLoc(),
13804         MemExpr->getQualifierLoc(), MemExpr->getTemplateKeywordLoc(), Fn, Found,
13805         MemExpr->getMemberNameInfo(), TemplateArgs, type, valueKind,
13806         OK_Ordinary);
13807     ME->setHadMultipleCandidates(true);
13808     MarkMemberReferenced(ME);
13809     return ME;
13810   }
13811
13812   llvm_unreachable("Invalid reference to overloaded function");
13813 }
13814
13815 ExprResult Sema::FixOverloadedFunctionReference(ExprResult E,
13816                                                 DeclAccessPair Found,
13817                                                 FunctionDecl *Fn) {
13818   return FixOverloadedFunctionReference(E.get(), Found, Fn);
13819 }