contrib/llvm/tools/clang/lib/StaticAnalyzer/Core/ExprEngineC.cpp

   1 //=-- ExprEngineC.cpp - ExprEngine support for C expressions ----*- C++ -*-===//
   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 defines ExprEngine's support for C expressions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/CheckerManager.h"
  15 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ExprEngine.h"
  16
  17 using namespace clang;
  18 using namespace ento;
  19 using llvm::APSInt;
  20
  21 void ExprEngine::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator* B,
  22                                      ExplodedNode *Pred,
  23                                      ExplodedNodeSet &Dst) {
  24
  25   Expr *LHS = B->getLHS()->IgnoreParens();
  26   Expr *RHS = B->getRHS()->IgnoreParens();
  27
  28   // FIXME: Prechecks eventually go in ::Visit().
  29   ExplodedNodeSet CheckedSet;
  30   ExplodedNodeSet Tmp2;
  31   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(CheckedSet, Pred, B, *this);
  32
  33   // With both the LHS and RHS evaluated, process the operation itself.
  34   for (ExplodedNodeSet::iterator it=CheckedSet.begin(), ei=CheckedSet.end();
  35          it != ei; ++it) {
  36
  37     ProgramStateRef state = (*it)->getState();
  38     const LocationContext *LCtx = (*it)->getLocationContext();
  39     SVal LeftV = state->getSVal(LHS, LCtx);
  40     SVal RightV = state->getSVal(RHS, LCtx);
  41
  42     BinaryOperator::Opcode Op = B->getOpcode();
  43
  44     if (Op == BO_Assign) {
  45       // EXPERIMENTAL: "Conjured" symbols.
  46       // FIXME: Handle structs.
  47       if (RightV.isUnknown()) {
  48         unsigned Count = currentBuilderContext->getCurrentBlockCount();
  49         RightV = svalBuilder.getConjuredSymbolVal(NULL, B->getRHS(), LCtx, Count);
  50       }
  51       // Simulate the effects of a "store":  bind the value of the RHS
  52       // to the L-Value represented by the LHS.
  53       SVal ExprVal = B->isLValue() ? LeftV : RightV;
  54       evalStore(Tmp2, B, LHS, *it, state->BindExpr(B, LCtx, ExprVal),
  55                 LeftV, RightV);
  56       continue;
  57     }
  58
  59     if (!B->isAssignmentOp()) {
  60       StmtNodeBuilder Bldr(*it, Tmp2, *currentBuilderContext);
  61       // Process non-assignments except commas or short-circuited
  62       // logical expressions (LAnd and LOr).
  63       SVal Result = evalBinOp(state, Op, LeftV, RightV, B->getType());
  64       if (Result.isUnknown()) {
  65         Bldr.generateNode(B, *it, state);
  66         continue;
  67       }
  68
  69       state = state->BindExpr(B, LCtx, Result);
  70       Bldr.generateNode(B, *it, state);
  71       continue;
  72     }
  73
  74     assert (B->isCompoundAssignmentOp());
  75
  76     switch (Op) {
  77       default:
  78         llvm_unreachable("Invalid opcode for compound assignment.");
  79       case BO_MulAssign: Op = BO_Mul; break;
  80       case BO_DivAssign: Op = BO_Div; break;
  81       case BO_RemAssign: Op = BO_Rem; break;
  82       case BO_AddAssign: Op = BO_Add; break;
  83       case BO_SubAssign: Op = BO_Sub; break;
  84       case BO_ShlAssign: Op = BO_Shl; break;
  85       case BO_ShrAssign: Op = BO_Shr; break;
  86       case BO_AndAssign: Op = BO_And; break;
  87       case BO_XorAssign: Op = BO_Xor; break;
  88       case BO_OrAssign:  Op = BO_Or;  break;
  89     }
  90
  91     // Perform a load (the LHS).  This performs the checks for
  92     // null dereferences, and so on.
  93     ExplodedNodeSet Tmp;
  94     SVal location = LeftV;
  95     evalLoad(Tmp, B, LHS, *it, state, location);
  96
  97     for (ExplodedNodeSet::iterator I = Tmp.begin(), E = Tmp.end(); I != E;
  98          ++I) {
  99
 100       state = (*I)->getState();
 101       const LocationContext *LCtx = (*I)->getLocationContext();
 102       SVal V = state->getSVal(LHS, LCtx);
 103
 104       // Get the computation type.
 105       QualType CTy =
 106         cast<CompoundAssignOperator>(B)->getComputationResultType();
 107       CTy = getContext().getCanonicalType(CTy);
 108
 109       QualType CLHSTy =
 110         cast<CompoundAssignOperator>(B)->getComputationLHSType();
 111       CLHSTy = getContext().getCanonicalType(CLHSTy);
 112
 113       QualType LTy = getContext().getCanonicalType(LHS->getType());
 114
 115       // Promote LHS.
 116       V = svalBuilder.evalCast(V, CLHSTy, LTy);
 117
 118       // Compute the result of the operation.
 119       SVal Result = svalBuilder.evalCast(evalBinOp(state, Op, V, RightV, CTy),
 120                                          B->getType(), CTy);
 121
 122       // EXPERIMENTAL: "Conjured" symbols.
 123       // FIXME: Handle structs.
 124
 125       SVal LHSVal;
 126
 127       if (Result.isUnknown()) {
 128
 129         unsigned Count = currentBuilderContext->getCurrentBlockCount();
 130
 131         // The symbolic value is actually for the type of the left-hand side
 132         // expression, not the computation type, as this is the value the
 133         // LValue on the LHS will bind to.
 134         LHSVal = svalBuilder.getConjuredSymbolVal(NULL, B->getRHS(), LCtx,
 135                                                   LTy, Count);
 136
 137         // However, we need to convert the symbol to the computation type.
 138         Result = svalBuilder.evalCast(LHSVal, CTy, LTy);
 139       }
 140       else {
 141         // The left-hand side may bind to a different value then the
 142         // computation type.
 143         LHSVal = svalBuilder.evalCast(Result, LTy, CTy);
 144       }
 145
 146       // In C++, assignment and compound assignment operators return an
 147       // lvalue.
 148       if (B->isLValue())
 149         state = state->BindExpr(B, LCtx, location);
 150       else
 151         state = state->BindExpr(B, LCtx, Result);
 152
 153       evalStore(Tmp2, B, LHS, *I, state, location, LHSVal);
 154     }
 155   }
 156
 157   // FIXME: postvisits eventually go in ::Visit()
 158   getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Tmp2, B, *this);
 159 }
 160
 161 void ExprEngine::VisitBlockExpr(const BlockExpr *BE, ExplodedNode *Pred,
 162                                 ExplodedNodeSet &Dst) {
 163
 164   CanQualType T = getContext().getCanonicalType(BE->getType());
 165   SVal V = svalBuilder.getBlockPointer(BE->getBlockDecl(), T,
 166                                        Pred->getLocationContext());
 167
 168   ExplodedNodeSet Tmp;
 169   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Tmp, *currentBuilderContext);
 170   Bldr.generateNode(BE, Pred,
 171                     Pred->getState()->BindExpr(BE, Pred->getLocationContext(),
 172                                                V),
 173                     false, 0,
 174                     ProgramPoint::PostLValueKind);
 175
 176   // FIXME: Move all post/pre visits to ::Visit().
 177   getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Tmp, BE, *this);
 178 }
 179
 180 void ExprEngine::VisitCast(const CastExpr *CastE, const Expr *Ex,
 181                            ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Dst) {
 182
 183   ExplodedNodeSet dstPreStmt;
 184   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(dstPreStmt, Pred, CastE, *this);
 185
 186   if (CastE->getCastKind() == CK_LValueToRValue) {
 187     for (ExplodedNodeSet::iterator I = dstPreStmt.begin(), E = dstPreStmt.end();
 188          I!=E; ++I) {
 189       ExplodedNode *subExprNode = *I;
 190       ProgramStateRef state = subExprNode->getState();
 191       const LocationContext *LCtx = subExprNode->getLocationContext();
 192       evalLoad(Dst, CastE, CastE, subExprNode, state, state->getSVal(Ex, LCtx));
 193     }
 194     return;
 195   }
 196
 197   // All other casts.
 198   QualType T = CastE->getType();
 199   QualType ExTy = Ex->getType();
 200
 201   if (const ExplicitCastExpr *ExCast=dyn_cast_or_null<ExplicitCastExpr>(CastE))
 202     T = ExCast->getTypeAsWritten();
 203
 204   StmtNodeBuilder Bldr(dstPreStmt, Dst, *currentBuilderContext);
 205   for (ExplodedNodeSet::iterator I = dstPreStmt.begin(), E = dstPreStmt.end();
 206        I != E; ++I) {
 207
 208     Pred = *I;
 209
 210     switch (CastE->getCastKind()) {
 211       case CK_LValueToRValue:
 212         llvm_unreachable("LValueToRValue casts handled earlier.");
 213       case CK_ToVoid:
 214         continue;
 215         // The analyzer doesn't do anything special with these casts,
 216         // since it understands retain/release semantics already.
 217       case CK_ARCProduceObject:
 218       case CK_ARCConsumeObject:
 219       case CK_ARCReclaimReturnedObject:
 220       case CK_ARCExtendBlockObject: // Fall-through.
 221       case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
 222         // The analyser can ignore atomic casts for now, although some future
 223         // checkers may want to make certain that you're not modifying the same
 224         // value through atomic and nonatomic pointers.
 225       case CK_AtomicToNonAtomic:
 226       case CK_NonAtomicToAtomic:
 227         // True no-ops.
 228       case CK_NoOp:
 229       case CK_FunctionToPointerDecay: {
 230         // Copy the SVal of Ex to CastE.
 231         ProgramStateRef state = Pred->getState();
 232         const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 233         SVal V = state->getSVal(Ex, LCtx);
 234         state = state->BindExpr(CastE, LCtx, V);
 235         Bldr.generateNode(CastE, Pred, state);
 236         continue;
 237       }
 238       case CK_Dependent:
 239       case CK_ArrayToPointerDecay:
 240       case CK_BitCast:
 241       case CK_LValueBitCast:
 242       case CK_IntegralCast:
 243       case CK_NullToPointer:
 244       case CK_IntegralToPointer:
 245       case CK_PointerToIntegral:
 246       case CK_PointerToBoolean:
 247       case CK_IntegralToBoolean:
 248       case CK_IntegralToFloating:
 249       case CK_FloatingToIntegral:
 250       case CK_FloatingToBoolean:
 251       case CK_FloatingCast:
 252       case CK_FloatingRealToComplex:
 253       case CK_FloatingComplexToReal:
 254       case CK_FloatingComplexToBoolean:
 255       case CK_FloatingComplexCast:
 256       case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
 257       case CK_IntegralRealToComplex:
 258       case CK_IntegralComplexToReal:
 259       case CK_IntegralComplexToBoolean:
 260       case CK_IntegralComplexCast:
 261       case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
 262       case CK_CPointerToObjCPointerCast:
 263       case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
 264       case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
 265       case CK_ObjCObjectLValueCast: {
 266         // Delegate to SValBuilder to process.
 267         ProgramStateRef state = Pred->getState();
 268         const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 269         SVal V = state->getSVal(Ex, LCtx);
 270         V = svalBuilder.evalCast(V, T, ExTy);
 271         state = state->BindExpr(CastE, LCtx, V);
 272         Bldr.generateNode(CastE, Pred, state);
 273         continue;
 274       }
 275       case CK_DerivedToBase:
 276       case CK_UncheckedDerivedToBase: {
 277         // For DerivedToBase cast, delegate to the store manager.
 278         ProgramStateRef state = Pred->getState();
 279         const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 280         SVal val = state->getSVal(Ex, LCtx);
 281         val = getStoreManager().evalDerivedToBase(val, T);
 282         state = state->BindExpr(CastE, LCtx, val);
 283         Bldr.generateNode(CastE, Pred, state);
 284         continue;
 285       }
 286       // Handle C++ dyn_cast.
 287       case CK_Dynamic: {
 288         ProgramStateRef state = Pred->getState();
 289         const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 290         SVal val = state->getSVal(Ex, LCtx);
 291
 292         // Compute the type of the result.
 293         QualType resultType = CastE->getType();
 294         if (CastE->isLValue())
 295           resultType = getContext().getPointerType(resultType);
 296
 297         bool Failed = false;
 298
 299         // Check if the value being cast evaluates to 0.
 300         if (val.isZeroConstant())
 301           Failed = true;
 302         // Else, evaluate the cast.
 303         else
 304           val = getStoreManager().evalDynamicCast(val, T, Failed);
 305
 306         if (Failed) {
 307           if (T->isReferenceType()) {
 308             // A bad_cast exception is thrown if input value is a reference.
 309             // Currently, we model this, by generating a sink.
 310             Bldr.generateNode(CastE, Pred, state, true);
 311             continue;
 312           } else {
 313             // If the cast fails on a pointer, bind to 0.
 314             state = state->BindExpr(CastE, LCtx, svalBuilder.makeNull());
 315           }
 316         } else {
 317           // If we don't know if the cast succeeded, conjure a new symbol.
 318           if (val.isUnknown()) {
 319             DefinedOrUnknownSVal NewSym = svalBuilder.getConjuredSymbolVal(NULL,
 320                                  CastE, LCtx, resultType,
 321                                  currentBuilderContext->getCurrentBlockCount());
 322             state = state->BindExpr(CastE, LCtx, NewSym);
 323           } else
 324             // Else, bind to the derived region value.
 325             state = state->BindExpr(CastE, LCtx, val);
 326         }
 327         Bldr.generateNode(CastE, Pred, state);
 328         continue;
 329       }
 330       // Various C++ casts that are not handled yet.
 331       case CK_ToUnion:
 332       case CK_BaseToDerived:
 333       case CK_NullToMemberPointer:
 334       case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
 335       case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
 336       case CK_ReinterpretMemberPointer:
 337       case CK_UserDefinedConversion:
 338       case CK_ConstructorConversion:
 339       case CK_VectorSplat:
 340       case CK_MemberPointerToBoolean: {
 341         // Recover some path-sensitivty by conjuring a new value.
 342         QualType resultType = CastE->getType();
 343         if (CastE->isLValue())
 344           resultType = getContext().getPointerType(resultType);
 345         const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 346         SVal result = svalBuilder.getConjuredSymbolVal(NULL, CastE, LCtx,
 347                     resultType, currentBuilderContext->getCurrentBlockCount());
 348         ProgramStateRef state = Pred->getState()->BindExpr(CastE, LCtx,
 349                                                                result);
 350         Bldr.generateNode(CastE, Pred, state);
 351         continue;
 352       }
 353     }
 354   }
 355 }
 356
 357 void ExprEngine::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *CL,
 358                                           ExplodedNode *Pred,
 359                                           ExplodedNodeSet &Dst) {
 360   StmtNodeBuilder B(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 361
 362   const InitListExpr *ILE
 363     = cast<InitListExpr>(CL->getInitializer()->IgnoreParens());
 364
 365   ProgramStateRef state = Pred->getState();
 366   SVal ILV = state->getSVal(ILE, Pred->getLocationContext());
 367   const LocationContext *LC = Pred->getLocationContext();
 368   state = state->bindCompoundLiteral(CL, LC, ILV);
 369
 370   if (CL->isLValue())
 371     B.generateNode(CL, Pred, state->BindExpr(CL, LC, state->getLValue(CL, LC)));
 372   else
 373     B.generateNode(CL, Pred, state->BindExpr(CL, LC, ILV));
 374 }
 375
 376 void ExprEngine::VisitDeclStmt(const DeclStmt *DS, ExplodedNode *Pred,
 377                                ExplodedNodeSet &Dst) {
 378
 379   // FIXME: static variables may have an initializer, but the second
 380   //  time a function is called those values may not be current.
 381   //  This may need to be reflected in the CFG.
 382
 383   // Assumption: The CFG has one DeclStmt per Decl.
 384   const Decl *D = *DS->decl_begin();
 385
 386   if (!D || !isa<VarDecl>(D)) {
 387     //TODO:AZ: remove explicit insertion after refactoring is done.
 388     Dst.insert(Pred);
 389     return;
 390   }
 391
 392   // FIXME: all pre/post visits should eventually be handled by ::Visit().
 393   ExplodedNodeSet dstPreVisit;
 394   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(dstPreVisit, Pred, DS, *this);
 395
 396   StmtNodeBuilder B(dstPreVisit, Dst, *currentBuilderContext);
 397   const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
 398   for (ExplodedNodeSet::iterator I = dstPreVisit.begin(), E = dstPreVisit.end();
 399        I!=E; ++I) {
 400     ExplodedNode *N = *I;
 401     ProgramStateRef state = N->getState();
 402
 403     // Decls without InitExpr are not initialized explicitly.
 404     const LocationContext *LC = N->getLocationContext();
 405
 406     if (const Expr *InitEx = VD->getInit()) {
 407       SVal InitVal = state->getSVal(InitEx, Pred->getLocationContext());
 408
 409       // We bound the temp obj region to the CXXConstructExpr. Now recover
 410       // the lazy compound value when the variable is not a reference.
 411       if (AMgr.getLangOpts().CPlusPlus && VD->getType()->isRecordType() &&
 412           !VD->getType()->isReferenceType() && isa<loc::MemRegionVal>(InitVal)){
 413         InitVal = state->getSVal(cast<loc::MemRegionVal>(InitVal).getRegion());
 414         assert(isa<nonloc::LazyCompoundVal>(InitVal));
 415       }
 416
 417       // Recover some path-sensitivity if a scalar value evaluated to
 418       // UnknownVal.
 419       if (InitVal.isUnknown()) {
 420         QualType Ty = InitEx->getType();
 421         if (InitEx->isLValue()) {
 422           Ty = getContext().getPointerType(Ty);
 423         }
 424
 425         InitVal = svalBuilder.getConjuredSymbolVal(NULL, InitEx, LC, Ty,
 426                                  currentBuilderContext->getCurrentBlockCount());
 427       }
 428       B.takeNodes(N);
 429       ExplodedNodeSet Dst2;
 430       evalBind(Dst2, DS, N, state->getLValue(VD, LC), InitVal, true);
 431       B.addNodes(Dst2);
 432     }
 433     else {
 434       B.generateNode(DS, N,state->bindDeclWithNoInit(state->getRegion(VD, LC)));
 435     }
 436   }
 437 }
 438
 439 void ExprEngine::VisitLogicalExpr(const BinaryOperator* B, ExplodedNode *Pred,
 440                                   ExplodedNodeSet &Dst) {
 441   assert(B->getOpcode() == BO_LAnd ||
 442          B->getOpcode() == BO_LOr);
 443
 444   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 445   ProgramStateRef state = Pred->getState();
 446   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 447   SVal X = state->getSVal(B, LCtx);
 448   assert(X.isUndef());
 449
 450   const Expr *Ex = (const Expr*) cast<UndefinedVal>(X).getData();
 451   assert(Ex);
 452
 453   if (Ex == B->getRHS()) {
 454     X = state->getSVal(Ex, LCtx);
 455
 456     // Handle undefined values.
 457     if (X.isUndef()) {
 458       Bldr.generateNode(B, Pred, state->BindExpr(B, LCtx, X));
 459       return;
 460     }
 461
 462     DefinedOrUnknownSVal XD = cast<DefinedOrUnknownSVal>(X);
 463
 464     // We took the RHS.  Because the value of the '&&' or '||' expression must
 465     // evaluate to 0 or 1, we must assume the value of the RHS evaluates to 0
 466     // or 1.  Alternatively, we could take a lazy approach, and calculate this
 467     // value later when necessary.  We don't have the machinery in place for
 468     // this right now, and since most logical expressions are used for branches,
 469     // the payoff is not likely to be large.  Instead, we do eager evaluation.
 470     if (ProgramStateRef newState = state->assume(XD, true))
 471       Bldr.generateNode(B, Pred,
 472                newState->BindExpr(B, LCtx,
 473                                   svalBuilder.makeIntVal(1U, B->getType())));
 474
 475     if (ProgramStateRef newState = state->assume(XD, false))
 476       Bldr.generateNode(B, Pred,
 477                newState->BindExpr(B, LCtx,
 478                                   svalBuilder.makeIntVal(0U, B->getType())));
 479   }
 480   else {
 481     // We took the LHS expression.  Depending on whether we are '&&' or
 482     // '||' we know what the value of the expression is via properties of
 483     // the short-circuiting.
 484     X = svalBuilder.makeIntVal(B->getOpcode() == BO_LAnd ? 0U : 1U,
 485                                B->getType());
 486     Bldr.generateNode(B, Pred, state->BindExpr(B, LCtx, X));
 487   }
 488 }
 489
 490 void ExprEngine::VisitInitListExpr(const InitListExpr *IE,
 491                                    ExplodedNode *Pred,
 492                                    ExplodedNodeSet &Dst) {
 493   StmtNodeBuilder B(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 494
 495   ProgramStateRef state = Pred->getState();
 496   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 497   QualType T = getContext().getCanonicalType(IE->getType());
 498   unsigned NumInitElements = IE->getNumInits();
 499
 500   if (T->isArrayType() || T->isRecordType() || T->isVectorType()) {
 501     llvm::ImmutableList<SVal> vals = getBasicVals().getEmptySValList();
 502
 503     // Handle base case where the initializer has no elements.
 504     // e.g: static int* myArray[] = {};
 505     if (NumInitElements == 0) {
 506       SVal V = svalBuilder.makeCompoundVal(T, vals);
 507       B.generateNode(IE, Pred, state->BindExpr(IE, LCtx, V));
 508       return;
 509     }
 510
 511     for (InitListExpr::const_reverse_iterator it = IE->rbegin(),
 512          ei = IE->rend(); it != ei; ++it) {
 513       vals = getBasicVals().consVals(state->getSVal(cast<Expr>(*it), LCtx),
 514                                      vals);
 515     }
 516
 517     B.generateNode(IE, Pred,
 518                    state->BindExpr(IE, LCtx,
 519                                    svalBuilder.makeCompoundVal(T, vals)));
 520     return;
 521   }
 522
 523   if (Loc::isLocType(T) || T->isIntegerType()) {
 524     assert(IE->getNumInits() == 1);
 525     const Expr *initEx = IE->getInit(0);
 526     B.generateNode(IE, Pred, state->BindExpr(IE, LCtx,
 527                                              state->getSVal(initEx, LCtx)));
 528     return;
 529   }
 530
 531   llvm_unreachable("unprocessed InitListExpr type");
 532 }
 533
 534 void ExprEngine::VisitGuardedExpr(const Expr *Ex,
 535                                   const Expr *L,
 536                                   const Expr *R,
 537                                   ExplodedNode *Pred,
 538                                   ExplodedNodeSet &Dst) {
 539   StmtNodeBuilder B(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 540
 541   ProgramStateRef state = Pred->getState();
 542   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 543   SVal X = state->getSVal(Ex, LCtx);
 544   assert (X.isUndef());
 545   const Expr *SE = (Expr*) cast<UndefinedVal>(X).getData();
 546   assert(SE);
 547   X = state->getSVal(SE, LCtx);
 548
 549   // Make sure that we invalidate the previous binding.
 550   B.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, X, true));
 551 }
 552
 553 void ExprEngine::
 554 VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE,
 555                   ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Dst) {
 556   StmtNodeBuilder B(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 557   APSInt IV;
 558   if (OOE->EvaluateAsInt(IV, getContext())) {
 559     assert(IV.getBitWidth() == getContext().getTypeSize(OOE->getType()));
 560     assert(OOE->getType()->isIntegerType());
 561     assert(IV.isSigned() == OOE->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
 562     SVal X = svalBuilder.makeIntVal(IV);
 563     B.generateNode(OOE, Pred,
 564                    Pred->getState()->BindExpr(OOE, Pred->getLocationContext(),
 565                                               X));
 566   }
 567   // FIXME: Handle the case where __builtin_offsetof is not a constant.
 568 }
 569
 570
 571 void ExprEngine::
 572 VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Ex,
 573                               ExplodedNode *Pred,
 574                               ExplodedNodeSet &Dst) {
 575   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 576
 577   QualType T = Ex->getTypeOfArgument();
 578
 579   if (Ex->getKind() == UETT_SizeOf) {
 580     if (!T->isIncompleteType() && !T->isConstantSizeType()) {
 581       assert(T->isVariableArrayType() && "Unknown non-constant-sized type.");
 582
 583       // FIXME: Add support for VLA type arguments and VLA expressions.
 584       // When that happens, we should probably refactor VLASizeChecker's code.
 585       return;
 586     }
 587     else if (T->getAs<ObjCObjectType>()) {
 588       // Some code tries to take the sizeof an ObjCObjectType, relying that
 589       // the compiler has laid out its representation.  Just report Unknown
 590       // for these.
 591       return;
 592     }
 593   }
 594
 595   APSInt Value = Ex->EvaluateKnownConstInt(getContext());
 596   CharUnits amt = CharUnits::fromQuantity(Value.getZExtValue());
 597
 598   ProgramStateRef state = Pred->getState();
 599   state = state->BindExpr(Ex, Pred->getLocationContext(),
 600                           svalBuilder.makeIntVal(amt.getQuantity(),
 601                                                      Ex->getType()));
 602   Bldr.generateNode(Ex, Pred, state);
 603 }
 604
 605 void ExprEngine::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator* U,
 606                                     ExplodedNode *Pred,
 607                                     ExplodedNodeSet &Dst) {
 608   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currentBuilderContext);
 609   switch (U->getOpcode()) {
 610     default: {
 611       Bldr.takeNodes(Pred);
 612       ExplodedNodeSet Tmp;
 613       VisitIncrementDecrementOperator(U, Pred, Tmp);
 614       Bldr.addNodes(Tmp);
 615     }
 616       break;
 617     case UO_Real: {
 618       const Expr *Ex = U->getSubExpr()->IgnoreParens();
 619
 620       // FIXME: We don't have complex SValues yet.
 621       if (Ex->getType()->isAnyComplexType()) {
 622         // Just report "Unknown."
 623         break;
 624       }
 625
 626       // For all other types, UO_Real is an identity operation.
 627       assert (U->getType() == Ex->getType());
 628       ProgramStateRef state = Pred->getState();
 629       const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 630       Bldr.generateNode(U, Pred, state->BindExpr(U, LCtx,
 631                                                  state->getSVal(Ex, LCtx)));
 632       break;
 633     }
 634
 635     case UO_Imag: {
 636       const Expr *Ex = U->getSubExpr()->IgnoreParens();
 637       // FIXME: We don't have complex SValues yet.
 638       if (Ex->getType()->isAnyComplexType()) {
 639         // Just report "Unknown."
 640         break;
 641       }
 642       // For all other types, UO_Imag returns 0.
 643       ProgramStateRef state = Pred->getState();
 644       const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 645       SVal X = svalBuilder.makeZeroVal(Ex->getType());
 646       Bldr.generateNode(U, Pred, state->BindExpr(U, LCtx, X));
 647       break;
 648     }
 649
 650     case UO_Plus:
 651       assert(!U->isLValue());
 652       // FALL-THROUGH.
 653     case UO_Deref:
 654     case UO_AddrOf:
 655     case UO_Extension: {
 656       // FIXME: We can probably just have some magic in Environment::getSVal()
 657       // that propagates values, instead of creating a new node here.
 658       //
 659       // Unary "+" is a no-op, similar to a parentheses.  We still have places
 660       // where it may be a block-level expression, so we need to
 661       // generate an extra node that just propagates the value of the
 662       // subexpression.
 663       const Expr *Ex = U->getSubExpr()->IgnoreParens();
 664       ProgramStateRef state = Pred->getState();
 665       const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 666       Bldr.generateNode(U, Pred, state->BindExpr(U, LCtx,
 667                                                  state->getSVal(Ex, LCtx)));
 668       break;
 669     }
 670
 671     case UO_LNot:
 672     case UO_Minus:
 673     case UO_Not: {
 674       assert (!U->isLValue());
 675       const Expr *Ex = U->getSubExpr()->IgnoreParens();
 676       ProgramStateRef state = Pred->getState();
 677       const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 678
 679       // Get the value of the subexpression.
 680       SVal V = state->getSVal(Ex, LCtx);
 681
 682       if (V.isUnknownOrUndef()) {
 683         Bldr.generateNode(U, Pred, state->BindExpr(U, LCtx, V));
 684         break;
 685       }
 686
 687       switch (U->getOpcode()) {
 688         default:
 689           llvm_unreachable("Invalid Opcode.");
 690         case UO_Not:
 691           // FIXME: Do we need to handle promotions?
 692           state = state->BindExpr(U, LCtx, evalComplement(cast<NonLoc>(V)));
 693           break;
 694         case UO_Minus:
 695           // FIXME: Do we need to handle promotions?
 696           state = state->BindExpr(U, LCtx, evalMinus(cast<NonLoc>(V)));
 697           break;
 698         case UO_LNot:
 699           // C99 6.5.3.3: "The expression !E is equivalent to (0==E)."
 700           //
 701           //  Note: technically we do "E == 0", but this is the same in the
 702           //    transfer functions as "0 == E".
 703           SVal Result;
 704           if (isa<Loc>(V)) {
 705             Loc X = svalBuilder.makeNull();
 706             Result = evalBinOp(state, BO_EQ, cast<Loc>(V), X,
 707                                U->getType());
 708           }
 709           else {
 710             nonloc::ConcreteInt X(getBasicVals().getValue(0, Ex->getType()));
 711             Result = evalBinOp(state, BO_EQ, cast<NonLoc>(V), X,
 712                                U->getType());
 713           }
 714
 715           state = state->BindExpr(U, LCtx, Result);
 716           break;
 717       }
 718       Bldr.generateNode(U, Pred, state);
 719       break;
 720     }
 721   }
 722
 723 }
 724
 725 void ExprEngine::VisitIncrementDecrementOperator(const UnaryOperator* U,
 726                                                  ExplodedNode *Pred,
 727                                                  ExplodedNodeSet &Dst) {
 728   // Handle ++ and -- (both pre- and post-increment).
 729   assert (U->isIncrementDecrementOp());
 730   const Expr *Ex = U->getSubExpr()->IgnoreParens();
 731
 732   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
 733   ProgramStateRef state = Pred->getState();
 734   SVal loc = state->getSVal(Ex, LCtx);
 735
 736   // Perform a load.
 737   ExplodedNodeSet Tmp;
 738   evalLoad(Tmp, U, Ex, Pred, state, loc);
 739
 740   ExplodedNodeSet Dst2;
 741   StmtNodeBuilder Bldr(Tmp, Dst2, *currentBuilderContext);
 742   for (ExplodedNodeSet::iterator I=Tmp.begin(), E=Tmp.end();I!=E;++I) {
 743
 744     state = (*I)->getState();
 745     assert(LCtx == (*I)->getLocationContext());
 746     SVal V2_untested = state->getSVal(Ex, LCtx);
 747
 748     // Propagate unknown and undefined values.
 749     if (V2_untested.isUnknownOrUndef()) {
 750       Bldr.generateNode(U, *I, state->BindExpr(U, LCtx, V2_untested));
 751       continue;
 752     }
 753     DefinedSVal V2 = cast<DefinedSVal>(V2_untested);
 754
 755     // Handle all other values.
 756     BinaryOperator::Opcode Op = U->isIncrementOp() ? BO_Add : BO_Sub;
 757
 758     // If the UnaryOperator has non-location type, use its type to create the
 759     // constant value. If the UnaryOperator has location type, create the
 760     // constant with int type and pointer width.
 761     SVal RHS;
 762
 763     if (U->getType()->isAnyPointerType())
 764       RHS = svalBuilder.makeArrayIndex(1);
 765     else
 766       RHS = svalBuilder.makeIntVal(1, U->getType());
 767
 768     SVal Result = evalBinOp(state, Op, V2, RHS, U->getType());
 769
 770     // Conjure a new symbol if necessary to recover precision.
 771     if (Result.isUnknown()){
 772       DefinedOrUnknownSVal SymVal =
 773         svalBuilder.getConjuredSymbolVal(NULL, Ex, LCtx,
 774                                currentBuilderContext->getCurrentBlockCount());
 775       Result = SymVal;
 776
 777       // If the value is a location, ++/-- should always preserve
 778       // non-nullness.  Check if the original value was non-null, and if so
 779       // propagate that constraint.
 780       if (Loc::isLocType(U->getType())) {
 781         DefinedOrUnknownSVal Constraint =
 782         svalBuilder.evalEQ(state, V2,svalBuilder.makeZeroVal(U->getType()));
 783
 784         if (!state->assume(Constraint, true)) {
 785           // It isn't feasible for the original value to be null.
 786           // Propagate this constraint.
 787           Constraint = svalBuilder.evalEQ(state, SymVal,
 788                                        svalBuilder.makeZeroVal(U->getType()));
 789
 790
 791           state = state->assume(Constraint, false);
 792           assert(state);
 793         }
 794       }
 795     }
 796
 797     // Since the lvalue-to-rvalue conversion is explicit in the AST,
 798     // we bind an l-value if the operator is prefix and an lvalue (in C++).
 799     if (U->isLValue())
 800       state = state->BindExpr(U, LCtx, loc);
 801     else
 802       state = state->BindExpr(U, LCtx, U->isPostfix() ? V2 : Result);
 803
 804     // Perform the store.
 805     Bldr.takeNodes(*I);
 806     ExplodedNodeSet Dst3;
 807     evalStore(Dst3, U, U, *I, state, loc, Result);
 808     Bldr.addNodes(Dst3);
 809   }
 810   Dst.insert(Dst2);
 811 }