]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm-project/clang/lib/Sema/SemaLambda.cpp
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm-project / clang / lib / Sema / SemaLambda.cpp
1 //===--- SemaLambda.cpp - Semantic Analysis for C++11 Lambdas -------------===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 //
9 //  This file implements semantic analysis for C++ lambda expressions.
10 //
11 //===----------------------------------------------------------------------===//
12 #include "clang/Sema/DeclSpec.h"
13 #include "TypeLocBuilder.h"
14 #include "clang/AST/ASTLambda.h"
15 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
16 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
17 #include "clang/Sema/Initialization.h"
18 #include "clang/Sema/Lookup.h"
19 #include "clang/Sema/Scope.h"
20 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
21 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
22 #include "clang/Sema/SemaLambda.h"
23 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
24 using namespace clang;
25 using namespace sema;
26
27 /// Examines the FunctionScopeInfo stack to determine the nearest
28 /// enclosing lambda (to the current lambda) that is 'capture-ready' for
29 /// the variable referenced in the current lambda (i.e. \p VarToCapture).
30 /// If successful, returns the index into Sema's FunctionScopeInfo stack
31 /// of the capture-ready lambda's LambdaScopeInfo.
32 ///
33 /// Climbs down the stack of lambdas (deepest nested lambda - i.e. current
34 /// lambda - is on top) to determine the index of the nearest enclosing/outer
35 /// lambda that is ready to capture the \p VarToCapture being referenced in
36 /// the current lambda.
37 /// As we climb down the stack, we want the index of the first such lambda -
38 /// that is the lambda with the highest index that is 'capture-ready'.
39 ///
40 /// A lambda 'L' is capture-ready for 'V' (var or this) if:
41 ///  - its enclosing context is non-dependent
42 ///  - and if the chain of lambdas between L and the lambda in which
43 ///    V is potentially used (i.e. the lambda at the top of the scope info
44 ///    stack), can all capture or have already captured V.
45 /// If \p VarToCapture is 'null' then we are trying to capture 'this'.
46 ///
47 /// Note that a lambda that is deemed 'capture-ready' still needs to be checked
48 /// for whether it is 'capture-capable' (see
49 /// getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureCapableLambda), before it can truly
50 /// capture.
51 ///
52 /// \param FunctionScopes - Sema's stack of nested FunctionScopeInfo's (which a
53 ///  LambdaScopeInfo inherits from).  The current/deepest/innermost lambda
54 ///  is at the top of the stack and has the highest index.
55 /// \param VarToCapture - the variable to capture.  If NULL, capture 'this'.
56 ///
57 /// \returns An Optional<unsigned> Index that if evaluates to 'true' contains
58 /// the index (into Sema's FunctionScopeInfo stack) of the innermost lambda
59 /// which is capture-ready.  If the return value evaluates to 'false' then
60 /// no lambda is capture-ready for \p VarToCapture.
61
62 static inline Optional<unsigned>
63 getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureReadyLambda(
64     ArrayRef<const clang::sema::FunctionScopeInfo *> FunctionScopes,
65     VarDecl *VarToCapture) {
66   // Label failure to capture.
67   const Optional<unsigned> NoLambdaIsCaptureReady;
68
69   // Ignore all inner captured regions.
70   unsigned CurScopeIndex = FunctionScopes.size() - 1;
71   while (CurScopeIndex > 0 && isa<clang::sema::CapturedRegionScopeInfo>(
72                                   FunctionScopes[CurScopeIndex]))
73     --CurScopeIndex;
74   assert(
75       isa<clang::sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex]) &&
76       "The function on the top of sema's function-info stack must be a lambda");
77
78   // If VarToCapture is null, we are attempting to capture 'this'.
79   const bool IsCapturingThis = !VarToCapture;
80   const bool IsCapturingVariable = !IsCapturingThis;
81
82   // Start with the current lambda at the top of the stack (highest index).
83   DeclContext *EnclosingDC =
84       cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex])->CallOperator;
85
86   do {
87     const clang::sema::LambdaScopeInfo *LSI =
88         cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[CurScopeIndex]);
89     // IF we have climbed down to an intervening enclosing lambda that contains
90     // the variable declaration - it obviously can/must not capture the
91     // variable.
92     // Since its enclosing DC is dependent, all the lambdas between it and the
93     // innermost nested lambda are dependent (otherwise we wouldn't have
94     // arrived here) - so we don't yet have a lambda that can capture the
95     // variable.
96     if (IsCapturingVariable &&
97         VarToCapture->getDeclContext()->Equals(EnclosingDC))
98       return NoLambdaIsCaptureReady;
99
100     // For an enclosing lambda to be capture ready for an entity, all
101     // intervening lambda's have to be able to capture that entity. If even
102     // one of the intervening lambda's is not capable of capturing the entity
103     // then no enclosing lambda can ever capture that entity.
104     // For e.g.
105     // const int x = 10;
106     // [=](auto a) {    #1
107     //   [](auto b) {   #2 <-- an intervening lambda that can never capture 'x'
108     //    [=](auto c) { #3
109     //       f(x, c);  <-- can not lead to x's speculative capture by #1 or #2
110     //    }; }; };
111     // If they do not have a default implicit capture, check to see
112     // if the entity has already been explicitly captured.
113     // If even a single dependent enclosing lambda lacks the capability
114     // to ever capture this variable, there is no further enclosing
115     // non-dependent lambda that can capture this variable.
116     if (LSI->ImpCaptureStyle == sema::LambdaScopeInfo::ImpCap_None) {
117       if (IsCapturingVariable && !LSI->isCaptured(VarToCapture))
118         return NoLambdaIsCaptureReady;
119       if (IsCapturingThis && !LSI->isCXXThisCaptured())
120         return NoLambdaIsCaptureReady;
121     }
122     EnclosingDC = getLambdaAwareParentOfDeclContext(EnclosingDC);
123
124     assert(CurScopeIndex);
125     --CurScopeIndex;
126   } while (!EnclosingDC->isTranslationUnit() &&
127            EnclosingDC->isDependentContext() &&
128            isLambdaCallOperator(EnclosingDC));
129
130   assert(CurScopeIndex < (FunctionScopes.size() - 1));
131   // If the enclosingDC is not dependent, then the immediately nested lambda
132   // (one index above) is capture-ready.
133   if (!EnclosingDC->isDependentContext())
134     return CurScopeIndex + 1;
135   return NoLambdaIsCaptureReady;
136 }
137
138 /// Examines the FunctionScopeInfo stack to determine the nearest
139 /// enclosing lambda (to the current lambda) that is 'capture-capable' for
140 /// the variable referenced in the current lambda (i.e. \p VarToCapture).
141 /// If successful, returns the index into Sema's FunctionScopeInfo stack
142 /// of the capture-capable lambda's LambdaScopeInfo.
143 ///
144 /// Given the current stack of lambdas being processed by Sema and
145 /// the variable of interest, to identify the nearest enclosing lambda (to the
146 /// current lambda at the top of the stack) that can truly capture
147 /// a variable, it has to have the following two properties:
148 ///  a) 'capture-ready' - be the innermost lambda that is 'capture-ready':
149 ///     - climb down the stack (i.e. starting from the innermost and examining
150 ///       each outer lambda step by step) checking if each enclosing
151 ///       lambda can either implicitly or explicitly capture the variable.
152 ///       Record the first such lambda that is enclosed in a non-dependent
153 ///       context. If no such lambda currently exists return failure.
154 ///  b) 'capture-capable' - make sure the 'capture-ready' lambda can truly
155 ///  capture the variable by checking all its enclosing lambdas:
156 ///     - check if all outer lambdas enclosing the 'capture-ready' lambda
157 ///       identified above in 'a' can also capture the variable (this is done
158 ///       via tryCaptureVariable for variables and CheckCXXThisCapture for
159 ///       'this' by passing in the index of the Lambda identified in step 'a')
160 ///
161 /// \param FunctionScopes - Sema's stack of nested FunctionScopeInfo's (which a
162 /// LambdaScopeInfo inherits from).  The current/deepest/innermost lambda
163 /// is at the top of the stack.
164 ///
165 /// \param VarToCapture - the variable to capture.  If NULL, capture 'this'.
166 ///
167 ///
168 /// \returns An Optional<unsigned> Index that if evaluates to 'true' contains
169 /// the index (into Sema's FunctionScopeInfo stack) of the innermost lambda
170 /// which is capture-capable.  If the return value evaluates to 'false' then
171 /// no lambda is capture-capable for \p VarToCapture.
172
173 Optional<unsigned> clang::getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureCapableLambda(
174     ArrayRef<const sema::FunctionScopeInfo *> FunctionScopes,
175     VarDecl *VarToCapture, Sema &S) {
176
177   const Optional<unsigned> NoLambdaIsCaptureCapable;
178
179   const Optional<unsigned> OptionalStackIndex =
180       getStackIndexOfNearestEnclosingCaptureReadyLambda(FunctionScopes,
181                                                         VarToCapture);
182   if (!OptionalStackIndex)
183     return NoLambdaIsCaptureCapable;
184
185   const unsigned IndexOfCaptureReadyLambda = OptionalStackIndex.getValue();
186   assert(((IndexOfCaptureReadyLambda != (FunctionScopes.size() - 1)) ||
187           S.getCurGenericLambda()) &&
188          "The capture ready lambda for a potential capture can only be the "
189          "current lambda if it is a generic lambda");
190
191   const sema::LambdaScopeInfo *const CaptureReadyLambdaLSI =
192       cast<sema::LambdaScopeInfo>(FunctionScopes[IndexOfCaptureReadyLambda]);
193
194   // If VarToCapture is null, we are attempting to capture 'this'
195   const bool IsCapturingThis = !VarToCapture;
196   const bool IsCapturingVariable = !IsCapturingThis;
197
198   if (IsCapturingVariable) {
199     // Check if the capture-ready lambda can truly capture the variable, by
200     // checking whether all enclosing lambdas of the capture-ready lambda allow
201     // the capture - i.e. make sure it is capture-capable.
202     QualType CaptureType, DeclRefType;
203     const bool CanCaptureVariable =
204         !S.tryCaptureVariable(VarToCapture,
205                               /*ExprVarIsUsedInLoc*/ SourceLocation(),
206                               clang::Sema::TryCapture_Implicit,
207                               /*EllipsisLoc*/ SourceLocation(),
208                               /*BuildAndDiagnose*/ false, CaptureType,
209                               DeclRefType, &IndexOfCaptureReadyLambda);
210     if (!CanCaptureVariable)
211       return NoLambdaIsCaptureCapable;
212   } else {
213     // Check if the capture-ready lambda can truly capture 'this' by checking
214     // whether all enclosing lambdas of the capture-ready lambda can capture
215     // 'this'.
216     const bool CanCaptureThis =
217         !S.CheckCXXThisCapture(
218              CaptureReadyLambdaLSI->PotentialThisCaptureLocation,
219              /*Explicit*/ false, /*BuildAndDiagnose*/ false,
220              &IndexOfCaptureReadyLambda);
221     if (!CanCaptureThis)
222       return NoLambdaIsCaptureCapable;
223   }
224   return IndexOfCaptureReadyLambda;
225 }
226
227 static inline TemplateParameterList *
228 getGenericLambdaTemplateParameterList(LambdaScopeInfo *LSI, Sema &SemaRef) {
229   if (!LSI->GLTemplateParameterList && !LSI->TemplateParams.empty()) {
230     LSI->GLTemplateParameterList = TemplateParameterList::Create(
231         SemaRef.Context,
232         /*Template kw loc*/ SourceLocation(),
233         /*L angle loc*/ LSI->ExplicitTemplateParamsRange.getBegin(),
234         LSI->TemplateParams,
235         /*R angle loc*/LSI->ExplicitTemplateParamsRange.getEnd(),
236         nullptr);
237   }
238   return LSI->GLTemplateParameterList;
239 }
240
241 CXXRecordDecl *Sema::createLambdaClosureType(SourceRange IntroducerRange,
242                                              TypeSourceInfo *Info,
243                                              bool KnownDependent,
244                                              LambdaCaptureDefault CaptureDefault) {
245   DeclContext *DC = CurContext;
246   while (!(DC->isFunctionOrMethod() || DC->isRecord() || DC->isFileContext()))
247     DC = DC->getParent();
248   bool IsGenericLambda = getGenericLambdaTemplateParameterList(getCurLambda(),
249                                                                *this);
250   // Start constructing the lambda class.
251   CXXRecordDecl *Class = CXXRecordDecl::CreateLambda(Context, DC, Info,
252                                                      IntroducerRange.getBegin(),
253                                                      KnownDependent,
254                                                      IsGenericLambda,
255                                                      CaptureDefault);
256   DC->addDecl(Class);
257
258   return Class;
259 }
260
261 /// Determine whether the given context is or is enclosed in an inline
262 /// function.
263 static bool isInInlineFunction(const DeclContext *DC) {
264   while (!DC->isFileContext()) {
265     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DC))
266       if (FD->isInlined())
267         return true;
268
269     DC = DC->getLexicalParent();
270   }
271
272   return false;
273 }
274
275 MangleNumberingContext *
276 Sema::getCurrentMangleNumberContext(const DeclContext *DC,
277                                     Decl *&ManglingContextDecl) {
278   // Compute the context for allocating mangling numbers in the current
279   // expression, if the ABI requires them.
280   ManglingContextDecl = ExprEvalContexts.back().ManglingContextDecl;
281
282   enum ContextKind {
283     Normal,
284     DefaultArgument,
285     DataMember,
286     StaticDataMember,
287     InlineVariable,
288     VariableTemplate
289   } Kind = Normal;
290
291   // Default arguments of member function parameters that appear in a class
292   // definition, as well as the initializers of data members, receive special
293   // treatment. Identify them.
294   if (ManglingContextDecl) {
295     if (ParmVarDecl *Param = dyn_cast<ParmVarDecl>(ManglingContextDecl)) {
296       if (const DeclContext *LexicalDC
297           = Param->getDeclContext()->getLexicalParent())
298         if (LexicalDC->isRecord())
299           Kind = DefaultArgument;
300     } else if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(ManglingContextDecl)) {
301       if (Var->getDeclContext()->isRecord())
302         Kind = StaticDataMember;
303       else if (Var->getMostRecentDecl()->isInline())
304         Kind = InlineVariable;
305       else if (Var->getDescribedVarTemplate())
306         Kind = VariableTemplate;
307       else if (auto *VTS = dyn_cast<VarTemplateSpecializationDecl>(Var)) {
308         if (!VTS->isExplicitSpecialization())
309           Kind = VariableTemplate;
310       }
311     } else if (isa<FieldDecl>(ManglingContextDecl)) {
312       Kind = DataMember;
313     }
314   }
315
316   // Itanium ABI [5.1.7]:
317   //   In the following contexts [...] the one-definition rule requires closure
318   //   types in different translation units to "correspond":
319   bool IsInNonspecializedTemplate =
320       inTemplateInstantiation() || CurContext->isDependentContext();
321   switch (Kind) {
322   case Normal: {
323     //  -- the bodies of non-exported nonspecialized template functions
324     //  -- the bodies of inline functions
325     if ((IsInNonspecializedTemplate &&
326          !(ManglingContextDecl && isa<ParmVarDecl>(ManglingContextDecl))) ||
327         isInInlineFunction(CurContext)) {
328       ManglingContextDecl = nullptr;
329       while (auto *CD = dyn_cast<CapturedDecl>(DC))
330         DC = CD->getParent();
331       return &Context.getManglingNumberContext(DC);
332     }
333
334     ManglingContextDecl = nullptr;
335     return nullptr;
336   }
337
338   case StaticDataMember:
339     //  -- the initializers of nonspecialized static members of template classes
340     if (!IsInNonspecializedTemplate) {
341       ManglingContextDecl = nullptr;
342       return nullptr;
343     }
344     // Fall through to get the current context.
345     LLVM_FALLTHROUGH;
346
347   case DataMember:
348     //  -- the in-class initializers of class members
349   case DefaultArgument:
350     //  -- default arguments appearing in class definitions
351   case InlineVariable:
352     //  -- the initializers of inline variables
353   case VariableTemplate:
354     //  -- the initializers of templated variables
355     return &ExprEvalContexts.back().getMangleNumberingContext(Context);
356   }
357
358   llvm_unreachable("unexpected context");
359 }
360
361 MangleNumberingContext &
362 Sema::ExpressionEvaluationContextRecord::getMangleNumberingContext(
363     ASTContext &Ctx) {
364   assert(ManglingContextDecl && "Need to have a context declaration");
365   if (!MangleNumbering)
366     MangleNumbering = Ctx.createMangleNumberingContext();
367   return *MangleNumbering;
368 }
369
370 CXXMethodDecl *Sema::startLambdaDefinition(
371     CXXRecordDecl *Class, SourceRange IntroducerRange,
372     TypeSourceInfo *MethodTypeInfo, SourceLocation EndLoc,
373     ArrayRef<ParmVarDecl *> Params, ConstexprSpecKind ConstexprKind,
374     Optional<std::pair<unsigned, Decl *>> Mangling) {
375   QualType MethodType = MethodTypeInfo->getType();
376   TemplateParameterList *TemplateParams =
377             getGenericLambdaTemplateParameterList(getCurLambda(), *this);
378   // If a lambda appears in a dependent context or is a generic lambda (has
379   // template parameters) and has an 'auto' return type, deduce it to a
380   // dependent type.
381   if (Class->isDependentContext() || TemplateParams) {
382     const FunctionProtoType *FPT = MethodType->castAs<FunctionProtoType>();
383     QualType Result = FPT->getReturnType();
384     if (Result->isUndeducedType()) {
385       Result = SubstAutoType(Result, Context.DependentTy);
386       MethodType = Context.getFunctionType(Result, FPT->getParamTypes(),
387                                            FPT->getExtProtoInfo());
388     }
389   }
390
391   // C++11 [expr.prim.lambda]p5:
392   //   The closure type for a lambda-expression has a public inline function
393   //   call operator (13.5.4) whose parameters and return type are described by
394   //   the lambda-expression's parameter-declaration-clause and
395   //   trailing-return-type respectively.
396   DeclarationName MethodName
397     = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call);
398   DeclarationNameLoc MethodNameLoc;
399   MethodNameLoc.CXXOperatorName.BeginOpNameLoc
400     = IntroducerRange.getBegin().getRawEncoding();
401   MethodNameLoc.CXXOperatorName.EndOpNameLoc
402     = IntroducerRange.getEnd().getRawEncoding();
403   CXXMethodDecl *Method = CXXMethodDecl::Create(
404       Context, Class, EndLoc,
405       DeclarationNameInfo(MethodName, IntroducerRange.getBegin(),
406                           MethodNameLoc),
407       MethodType, MethodTypeInfo, SC_None,
408       /*isInline=*/true, ConstexprKind, EndLoc);
409   Method->setAccess(AS_public);
410
411   // Temporarily set the lexical declaration context to the current
412   // context, so that the Scope stack matches the lexical nesting.
413   Method->setLexicalDeclContext(CurContext);
414   // Create a function template if we have a template parameter list
415   FunctionTemplateDecl *const TemplateMethod = TemplateParams ?
416             FunctionTemplateDecl::Create(Context, Class,
417                                          Method->getLocation(), MethodName,
418                                          TemplateParams,
419                                          Method) : nullptr;
420   if (TemplateMethod) {
421     TemplateMethod->setLexicalDeclContext(CurContext);
422     TemplateMethod->setAccess(AS_public);
423     Method->setDescribedFunctionTemplate(TemplateMethod);
424   }
425
426   // Add parameters.
427   if (!Params.empty()) {
428     Method->setParams(Params);
429     CheckParmsForFunctionDef(Params,
430                              /*CheckParameterNames=*/false);
431
432     for (auto P : Method->parameters())
433       P->setOwningFunction(Method);
434   }
435
436   if (Mangling) {
437     Class->setLambdaMangling(Mangling->first, Mangling->second);
438   } else {
439     Decl *ManglingContextDecl;
440     if (MangleNumberingContext *MCtx =
441             getCurrentMangleNumberContext(Class->getDeclContext(),
442                                           ManglingContextDecl)) {
443       unsigned ManglingNumber = MCtx->getManglingNumber(Method);
444       Class->setLambdaMangling(ManglingNumber, ManglingContextDecl);
445     }
446   }
447
448   return Method;
449 }
450
451 void Sema::buildLambdaScope(LambdaScopeInfo *LSI,
452                                         CXXMethodDecl *CallOperator,
453                                         SourceRange IntroducerRange,
454                                         LambdaCaptureDefault CaptureDefault,
455                                         SourceLocation CaptureDefaultLoc,
456                                         bool ExplicitParams,
457                                         bool ExplicitResultType,
458                                         bool Mutable) {
459   LSI->CallOperator = CallOperator;
460   CXXRecordDecl *LambdaClass = CallOperator->getParent();
461   LSI->Lambda = LambdaClass;
462   if (CaptureDefault == LCD_ByCopy)
463     LSI->ImpCaptureStyle = LambdaScopeInfo::ImpCap_LambdaByval;
464   else if (CaptureDefault == LCD_ByRef)
465     LSI->ImpCaptureStyle = LambdaScopeInfo::ImpCap_LambdaByref;
466   LSI->CaptureDefaultLoc = CaptureDefaultLoc;
467   LSI->IntroducerRange = IntroducerRange;
468   LSI->ExplicitParams = ExplicitParams;
469   LSI->Mutable = Mutable;
470
471   if (ExplicitResultType) {
472     LSI->ReturnType = CallOperator->getReturnType();
473
474     if (!LSI->ReturnType->isDependentType() &&
475         !LSI->ReturnType->isVoidType()) {
476       if (RequireCompleteType(CallOperator->getBeginLoc(), LSI->ReturnType,
477                               diag::err_lambda_incomplete_result)) {
478         // Do nothing.
479       }
480     }
481   } else {
482     LSI->HasImplicitReturnType = true;
483   }
484 }
485
486 void Sema::finishLambdaExplicitCaptures(LambdaScopeInfo *LSI) {
487   LSI->finishedExplicitCaptures();
488 }
489
490 void Sema::ActOnLambdaExplicitTemplateParameterList(SourceLocation LAngleLoc,
491                                                     ArrayRef<NamedDecl *> TParams,
492                                                     SourceLocation RAngleLoc) {
493   LambdaScopeInfo *LSI = getCurLambda();
494   assert(LSI && "Expected a lambda scope");
495   assert(LSI->NumExplicitTemplateParams == 0 &&
496          "Already acted on explicit template parameters");
497   assert(LSI->TemplateParams.empty() &&
498          "Explicit template parameters should come "
499          "before invented (auto) ones");
500   assert(!TParams.empty() &&
501          "No template parameters to act on");
502   LSI->TemplateParams.append(TParams.begin(), TParams.end());
503   LSI->NumExplicitTemplateParams = TParams.size();
504   LSI->ExplicitTemplateParamsRange = {LAngleLoc, RAngleLoc};
505 }
506
507 void Sema::addLambdaParameters(
508     ArrayRef<LambdaIntroducer::LambdaCapture> Captures,
509     CXXMethodDecl *CallOperator, Scope *CurScope) {
510   // Introduce our parameters into the function scope
511   for (unsigned p = 0, NumParams = CallOperator->getNumParams();
512        p < NumParams; ++p) {
513     ParmVarDecl *Param = CallOperator->getParamDecl(p);
514
515     // If this has an identifier, add it to the scope stack.
516     if (CurScope && Param->getIdentifier()) {
517       bool Error = false;
518       // Resolution of CWG 2211 in C++17 renders shadowing ill-formed, but we
519       // retroactively apply it.
520       for (const auto &Capture : Captures) {
521         if (Capture.Id == Param->getIdentifier()) {
522           Error = true;
523           Diag(Param->getLocation(), diag::err_parameter_shadow_capture);
524           Diag(Capture.Loc, diag::note_var_explicitly_captured_here)
525               << Capture.Id << true;
526         }
527       }
528       if (!Error)
529         CheckShadow(CurScope, Param);
530
531       PushOnScopeChains(Param, CurScope);
532     }
533   }
534 }
535
536 /// If this expression is an enumerator-like expression of some type
537 /// T, return the type T; otherwise, return null.
538 ///
539 /// Pointer comparisons on the result here should always work because
540 /// it's derived from either the parent of an EnumConstantDecl
541 /// (i.e. the definition) or the declaration returned by
542 /// EnumType::getDecl() (i.e. the definition).
543 static EnumDecl *findEnumForBlockReturn(Expr *E) {
544   // An expression is an enumerator-like expression of type T if,
545   // ignoring parens and parens-like expressions:
546   E = E->IgnoreParens();
547
548   //  - it is an enumerator whose enum type is T or
549   if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
550     if (EnumConstantDecl *D
551           = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DRE->getDecl())) {
552       return cast<EnumDecl>(D->getDeclContext());
553     }
554     return nullptr;
555   }
556
557   //  - it is a comma expression whose RHS is an enumerator-like
558   //    expression of type T or
559   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
560     if (BO->getOpcode() == BO_Comma)
561       return findEnumForBlockReturn(BO->getRHS());
562     return nullptr;
563   }
564
565   //  - it is a statement-expression whose value expression is an
566   //    enumerator-like expression of type T or
567   if (StmtExpr *SE = dyn_cast<StmtExpr>(E)) {
568     if (Expr *last = dyn_cast_or_null<Expr>(SE->getSubStmt()->body_back()))
569       return findEnumForBlockReturn(last);
570     return nullptr;
571   }
572
573   //   - it is a ternary conditional operator (not the GNU ?:
574   //     extension) whose second and third operands are
575   //     enumerator-like expressions of type T or
576   if (ConditionalOperator *CO = dyn_cast<ConditionalOperator>(E)) {
577     if (EnumDecl *ED = findEnumForBlockReturn(CO->getTrueExpr()))
578       if (ED == findEnumForBlockReturn(CO->getFalseExpr()))
579         return ED;
580     return nullptr;
581   }
582
583   // (implicitly:)
584   //   - it is an implicit integral conversion applied to an
585   //     enumerator-like expression of type T or
586   if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
587     // We can sometimes see integral conversions in valid
588     // enumerator-like expressions.
589     if (ICE->getCastKind() == CK_IntegralCast)
590       return findEnumForBlockReturn(ICE->getSubExpr());
591
592     // Otherwise, just rely on the type.
593   }
594
595   //   - it is an expression of that formal enum type.
596   if (const EnumType *ET = E->getType()->getAs<EnumType>()) {
597     return ET->getDecl();
598   }
599
600   // Otherwise, nope.
601   return nullptr;
602 }
603
604 /// Attempt to find a type T for which the returned expression of the
605 /// given statement is an enumerator-like expression of that type.
606 static EnumDecl *findEnumForBlockReturn(ReturnStmt *ret) {
607   if (Expr *retValue = ret->getRetValue())
608     return findEnumForBlockReturn(retValue);
609   return nullptr;
610 }
611
612 /// Attempt to find a common type T for which all of the returned
613 /// expressions in a block are enumerator-like expressions of that
614 /// type.
615 static EnumDecl *findCommonEnumForBlockReturns(ArrayRef<ReturnStmt*> returns) {
616   ArrayRef<ReturnStmt*>::iterator i = returns.begin(), e = returns.end();
617
618   // Try to find one for the first return.
619   EnumDecl *ED = findEnumForBlockReturn(*i);
620   if (!ED) return nullptr;
621
622   // Check that the rest of the returns have the same enum.
623   for (++i; i != e; ++i) {
624     if (findEnumForBlockReturn(*i) != ED)
625       return nullptr;
626   }
627
628   // Never infer an anonymous enum type.
629   if (!ED->hasNameForLinkage()) return nullptr;
630
631   return ED;
632 }
633
634 /// Adjust the given return statements so that they formally return
635 /// the given type.  It should require, at most, an IntegralCast.
636 static void adjustBlockReturnsToEnum(Sema &S, ArrayRef<ReturnStmt*> returns,
637                                      QualType returnType) {
638   for (ArrayRef<ReturnStmt*>::iterator
639          i = returns.begin(), e = returns.end(); i != e; ++i) {
640     ReturnStmt *ret = *i;
641     Expr *retValue = ret->getRetValue();
642     if (S.Context.hasSameType(retValue->getType(), returnType))
643       continue;
644
645     // Right now we only support integral fixup casts.
646     assert(returnType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
647     assert(retValue->getType()->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
648
649     ExprWithCleanups *cleanups = dyn_cast<ExprWithCleanups>(retValue);
650
651     Expr *E = (cleanups ? cleanups->getSubExpr() : retValue);
652     E = ImplicitCastExpr::Create(S.Context, returnType, CK_IntegralCast,
653                                  E, /*base path*/ nullptr, VK_RValue);
654     if (cleanups) {
655       cleanups->setSubExpr(E);
656     } else {
657       ret->setRetValue(E);
658     }
659   }
660 }
661
662 void Sema::deduceClosureReturnType(CapturingScopeInfo &CSI) {
663   assert(CSI.HasImplicitReturnType);
664   // If it was ever a placeholder, it had to been deduced to DependentTy.
665   assert(CSI.ReturnType.isNull() || !CSI.ReturnType->isUndeducedType());
666   assert((!isa<LambdaScopeInfo>(CSI) || !getLangOpts().CPlusPlus14) &&
667          "lambda expressions use auto deduction in C++14 onwards");
668
669   // C++ core issue 975:
670   //   If a lambda-expression does not include a trailing-return-type,
671   //   it is as if the trailing-return-type denotes the following type:
672   //     - if there are no return statements in the compound-statement,
673   //       or all return statements return either an expression of type
674   //       void or no expression or braced-init-list, the type void;
675   //     - otherwise, if all return statements return an expression
676   //       and the types of the returned expressions after
677   //       lvalue-to-rvalue conversion (4.1 [conv.lval]),
678   //       array-to-pointer conversion (4.2 [conv.array]), and
679   //       function-to-pointer conversion (4.3 [conv.func]) are the
680   //       same, that common type;
681   //     - otherwise, the program is ill-formed.
682   //
683   // C++ core issue 1048 additionally removes top-level cv-qualifiers
684   // from the types of returned expressions to match the C++14 auto
685   // deduction rules.
686   //
687   // In addition, in blocks in non-C++ modes, if all of the return
688   // statements are enumerator-like expressions of some type T, where
689   // T has a name for linkage, then we infer the return type of the
690   // block to be that type.
691
692   // First case: no return statements, implicit void return type.
693   ASTContext &Ctx = getASTContext();
694   if (CSI.Returns.empty()) {
695     // It's possible there were simply no /valid/ return statements.
696     // In this case, the first one we found may have at least given us a type.
697     if (CSI.ReturnType.isNull())
698       CSI.ReturnType = Ctx.VoidTy;
699     return;
700   }
701
702   // Second case: at least one return statement has dependent type.
703   // Delay type checking until instantiation.
704   assert(!CSI.ReturnType.isNull() && "We should have a tentative return type.");
705   if (CSI.ReturnType->isDependentType())
706     return;
707
708   // Try to apply the enum-fuzz rule.
709   if (!getLangOpts().CPlusPlus) {
710     assert(isa<BlockScopeInfo>(CSI));
711     const EnumDecl *ED = findCommonEnumForBlockReturns(CSI.Returns);
712     if (ED) {
713       CSI.ReturnType = Context.getTypeDeclType(ED);
714       adjustBlockReturnsToEnum(*this, CSI.Returns, CSI.ReturnType);
715       return;
716     }
717   }
718
719   // Third case: only one return statement. Don't bother doing extra work!
720   if (CSI.Returns.size() == 1)
721     return;
722
723   // General case: many return statements.
724   // Check that they all have compatible return types.
725
726   // We require the return types to strictly match here.
727   // Note that we've already done the required promotions as part of
728   // processing the return statement.
729   for (const ReturnStmt *RS : CSI.Returns) {
730     const Expr *RetE = RS->getRetValue();
731
732     QualType ReturnType =
733         (RetE ? RetE->getType() : Context.VoidTy).getUnqualifiedType();
734     if (Context.getCanonicalFunctionResultType(ReturnType) ==
735           Context.getCanonicalFunctionResultType(CSI.ReturnType)) {
736       // Use the return type with the strictest possible nullability annotation.
737       auto RetTyNullability = ReturnType->getNullability(Ctx);
738       auto BlockNullability = CSI.ReturnType->getNullability(Ctx);
739       if (BlockNullability &&
740           (!RetTyNullability ||
741            hasWeakerNullability(*RetTyNullability, *BlockNullability)))
742         CSI.ReturnType = ReturnType;
743       continue;
744     }
745
746     // FIXME: This is a poor diagnostic for ReturnStmts without expressions.
747     // TODO: It's possible that the *first* return is the divergent one.
748     Diag(RS->getBeginLoc(),
749          diag::err_typecheck_missing_return_type_incompatible)
750         << ReturnType << CSI.ReturnType << isa<LambdaScopeInfo>(CSI);
751     // Continue iterating so that we keep emitting diagnostics.
752   }
753 }
754
755 QualType Sema::buildLambdaInitCaptureInitialization(
756     SourceLocation Loc, bool ByRef, SourceLocation EllipsisLoc,
757     Optional<unsigned> NumExpansions, IdentifierInfo *Id, bool IsDirectInit,
758     Expr *&Init) {
759   // Create an 'auto' or 'auto&' TypeSourceInfo that we can use to
760   // deduce against.
761   QualType DeductType = Context.getAutoDeductType();
762   TypeLocBuilder TLB;
763   TLB.pushTypeSpec(DeductType).setNameLoc(Loc);
764   if (ByRef) {
765     DeductType = BuildReferenceType(DeductType, true, Loc, Id);
766     assert(!DeductType.isNull() && "can't build reference to auto");
767     TLB.push<ReferenceTypeLoc>(DeductType).setSigilLoc(Loc);
768   }
769   if (EllipsisLoc.isValid()) {
770     if (Init->containsUnexpandedParameterPack()) {
771       Diag(EllipsisLoc, getLangOpts().CPlusPlus2a
772                             ? diag::warn_cxx17_compat_init_capture_pack
773                             : diag::ext_init_capture_pack);
774       DeductType = Context.getPackExpansionType(DeductType, NumExpansions);
775       TLB.push<PackExpansionTypeLoc>(DeductType).setEllipsisLoc(EllipsisLoc);
776     } else {
777       // Just ignore the ellipsis for now and form a non-pack variable. We'll
778       // diagnose this later when we try to capture it.
779     }
780   }
781   TypeSourceInfo *TSI = TLB.getTypeSourceInfo(Context, DeductType);
782
783   // Deduce the type of the init capture.
784   QualType DeducedType = deduceVarTypeFromInitializer(
785       /*VarDecl*/nullptr, DeclarationName(Id), DeductType, TSI,
786       SourceRange(Loc, Loc), IsDirectInit, Init);
787   if (DeducedType.isNull())
788     return QualType();
789
790   // Are we a non-list direct initialization?
791   ParenListExpr *CXXDirectInit = dyn_cast<ParenListExpr>(Init);
792
793   // Perform initialization analysis and ensure any implicit conversions
794   // (such as lvalue-to-rvalue) are enforced.
795   InitializedEntity Entity =
796       InitializedEntity::InitializeLambdaCapture(Id, DeducedType, Loc);
797   InitializationKind Kind =
798       IsDirectInit
799           ? (CXXDirectInit ? InitializationKind::CreateDirect(
800                                  Loc, Init->getBeginLoc(), Init->getEndLoc())
801                            : InitializationKind::CreateDirectList(Loc))
802           : InitializationKind::CreateCopy(Loc, Init->getBeginLoc());
803
804   MultiExprArg Args = Init;
805   if (CXXDirectInit)
806     Args =
807         MultiExprArg(CXXDirectInit->getExprs(), CXXDirectInit->getNumExprs());
808   QualType DclT;
809   InitializationSequence InitSeq(*this, Entity, Kind, Args);
810   ExprResult Result = InitSeq.Perform(*this, Entity, Kind, Args, &DclT);
811
812   if (Result.isInvalid())
813     return QualType();
814
815   Init = Result.getAs<Expr>();
816   return DeducedType;
817 }
818
819 VarDecl *Sema::createLambdaInitCaptureVarDecl(SourceLocation Loc,
820                                               QualType InitCaptureType,
821                                               SourceLocation EllipsisLoc,
822                                               IdentifierInfo *Id,
823                                               unsigned InitStyle, Expr *Init) {
824   // FIXME: Retain the TypeSourceInfo from buildLambdaInitCaptureInitialization
825   // rather than reconstructing it here.
826   TypeSourceInfo *TSI = Context.getTrivialTypeSourceInfo(InitCaptureType, Loc);
827   if (auto PETL = TSI->getTypeLoc().getAs<PackExpansionTypeLoc>())
828     PETL.setEllipsisLoc(EllipsisLoc);
829
830   // Create a dummy variable representing the init-capture. This is not actually
831   // used as a variable, and only exists as a way to name and refer to the
832   // init-capture.
833   // FIXME: Pass in separate source locations for '&' and identifier.
834   VarDecl *NewVD = VarDecl::Create(Context, CurContext, Loc,
835                                    Loc, Id, InitCaptureType, TSI, SC_Auto);
836   NewVD->setInitCapture(true);
837   NewVD->setReferenced(true);
838   // FIXME: Pass in a VarDecl::InitializationStyle.
839   NewVD->setInitStyle(static_cast<VarDecl::InitializationStyle>(InitStyle));
840   NewVD->markUsed(Context);
841   NewVD->setInit(Init);
842   return NewVD;
843 }
844
845 void Sema::addInitCapture(LambdaScopeInfo *LSI, VarDecl *Var) {
846   assert(Var->isInitCapture() && "init capture flag should be set");
847   LSI->addCapture(Var, /*isBlock*/false, Var->getType()->isReferenceType(),
848                   /*isNested*/false, Var->getLocation(), SourceLocation(),
849                   Var->getType(), /*Invalid*/false);
850 }
851
852 void Sema::ActOnStartOfLambdaDefinition(LambdaIntroducer &Intro,
853                                         Declarator &ParamInfo,
854                                         Scope *CurScope) {
855   LambdaScopeInfo *const LSI = getCurLambda();
856   assert(LSI && "LambdaScopeInfo should be on stack!");
857
858   // Determine if we're within a context where we know that the lambda will
859   // be dependent, because there are template parameters in scope.
860   bool KnownDependent;
861   if (LSI->NumExplicitTemplateParams > 0) {
862     auto *TemplateParamScope = CurScope->getTemplateParamParent();
863     assert(TemplateParamScope &&
864            "Lambda with explicit template param list should establish a "
865            "template param scope");
866     assert(TemplateParamScope->getParent());
867     KnownDependent = TemplateParamScope->getParent()
868                                        ->getTemplateParamParent() != nullptr;
869   } else {
870     KnownDependent = CurScope->getTemplateParamParent() != nullptr;
871   }
872
873   // Determine the signature of the call operator.
874   TypeSourceInfo *MethodTyInfo;
875   bool ExplicitParams = true;
876   bool ExplicitResultType = true;
877   bool ContainsUnexpandedParameterPack = false;
878   SourceLocation EndLoc;
879   SmallVector<ParmVarDecl *, 8> Params;
880   if (ParamInfo.getNumTypeObjects() == 0) {
881     // C++11 [expr.prim.lambda]p4:
882     //   If a lambda-expression does not include a lambda-declarator, it is as
883     //   if the lambda-declarator were ().
884     FunctionProtoType::ExtProtoInfo EPI(Context.getDefaultCallingConvention(
885         /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
886     EPI.HasTrailingReturn = true;
887     EPI.TypeQuals.addConst();
888     // C++1y [expr.prim.lambda]:
889     //   The lambda return type is 'auto', which is replaced by the
890     //   trailing-return type if provided and/or deduced from 'return'
891     //   statements
892     // We don't do this before C++1y, because we don't support deduced return
893     // types there.
894     QualType DefaultTypeForNoTrailingReturn =
895         getLangOpts().CPlusPlus14 ? Context.getAutoDeductType()
896                                   : Context.DependentTy;
897     QualType MethodTy =
898         Context.getFunctionType(DefaultTypeForNoTrailingReturn, None, EPI);
899     MethodTyInfo = Context.getTrivialTypeSourceInfo(MethodTy);
900     ExplicitParams = false;
901     ExplicitResultType = false;
902     EndLoc = Intro.Range.getEnd();
903   } else {
904     assert(ParamInfo.isFunctionDeclarator() &&
905            "lambda-declarator is a function");
906     DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = ParamInfo.getFunctionTypeInfo();
907
908     // C++11 [expr.prim.lambda]p5:
909     //   This function call operator is declared const (9.3.1) if and only if
910     //   the lambda-expression's parameter-declaration-clause is not followed
911     //   by mutable. It is neither virtual nor declared volatile. [...]
912     if (!FTI.hasMutableQualifier()) {
913       FTI.getOrCreateMethodQualifiers().SetTypeQual(DeclSpec::TQ_const,
914                                                     SourceLocation());
915     }
916
917     MethodTyInfo = GetTypeForDeclarator(ParamInfo, CurScope);
918     assert(MethodTyInfo && "no type from lambda-declarator");
919     EndLoc = ParamInfo.getSourceRange().getEnd();
920
921     ExplicitResultType = FTI.hasTrailingReturnType();
922
923     if (FTIHasNonVoidParameters(FTI)) {
924       Params.reserve(FTI.NumParams);
925       for (unsigned i = 0, e = FTI.NumParams; i != e; ++i)
926         Params.push_back(cast<ParmVarDecl>(FTI.Params[i].Param));
927     }
928
929     // Check for unexpanded parameter packs in the method type.
930     if (MethodTyInfo->getType()->containsUnexpandedParameterPack())
931       ContainsUnexpandedParameterPack = true;
932   }
933
934   CXXRecordDecl *Class = createLambdaClosureType(Intro.Range, MethodTyInfo,
935                                                  KnownDependent, Intro.Default);
936
937   CXXMethodDecl *Method =
938       startLambdaDefinition(Class, Intro.Range, MethodTyInfo, EndLoc, Params,
939                             ParamInfo.getDeclSpec().getConstexprSpecifier());
940   if (ExplicitParams)
941     CheckCXXDefaultArguments(Method);
942
943   // This represents the function body for the lambda function, check if we
944   // have to apply optnone due to a pragma.
945   AddRangeBasedOptnone(Method);
946
947   // code_seg attribute on lambda apply to the method.
948   if (Attr *A = getImplicitCodeSegOrSectionAttrForFunction(Method, /*IsDefinition=*/true))
949     Method->addAttr(A);
950
951   // Attributes on the lambda apply to the method.
952   ProcessDeclAttributes(CurScope, Method, ParamInfo);
953
954   // CUDA lambdas get implicit attributes based on the scope in which they're
955   // declared.
956   if (getLangOpts().CUDA)
957     CUDASetLambdaAttrs(Method);
958
959   // Introduce the function call operator as the current declaration context.
960   PushDeclContext(CurScope, Method);
961
962   // Build the lambda scope.
963   buildLambdaScope(LSI, Method, Intro.Range, Intro.Default, Intro.DefaultLoc,
964                    ExplicitParams, ExplicitResultType, !Method->isConst());
965
966   // C++11 [expr.prim.lambda]p9:
967   //   A lambda-expression whose smallest enclosing scope is a block scope is a
968   //   local lambda expression; any other lambda expression shall not have a
969   //   capture-default or simple-capture in its lambda-introducer.
970   //
971   // For simple-captures, this is covered by the check below that any named
972   // entity is a variable that can be captured.
973   //
974   // For DR1632, we also allow a capture-default in any context where we can
975   // odr-use 'this' (in particular, in a default initializer for a non-static
976   // data member).
977   if (Intro.Default != LCD_None && !Class->getParent()->isFunctionOrMethod() &&
978       (getCurrentThisType().isNull() ||
979        CheckCXXThisCapture(SourceLocation(), /*Explicit*/true,
980                            /*BuildAndDiagnose*/false)))
981     Diag(Intro.DefaultLoc, diag::err_capture_default_non_local);
982
983   // Distinct capture names, for diagnostics.
984   llvm::SmallSet<IdentifierInfo*, 8> CaptureNames;
985
986   // Handle explicit captures.
987   SourceLocation PrevCaptureLoc
988     = Intro.Default == LCD_None? Intro.Range.getBegin() : Intro.DefaultLoc;
989   for (auto C = Intro.Captures.begin(), E = Intro.Captures.end(); C != E;
990        PrevCaptureLoc = C->Loc, ++C) {
991     if (C->Kind == LCK_This || C->Kind == LCK_StarThis) {
992       if (C->Kind == LCK_StarThis)
993         Diag(C->Loc, !getLangOpts().CPlusPlus17
994                              ? diag::ext_star_this_lambda_capture_cxx17
995                              : diag::warn_cxx14_compat_star_this_lambda_capture);
996
997       // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
998       //   An identifier or this shall not appear more than once in a
999       //   lambda-capture.
1000       if (LSI->isCXXThisCaptured()) {
1001         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once)
1002             << "'this'" << SourceRange(LSI->getCXXThisCapture().getLocation())
1003             << FixItHint::CreateRemoval(
1004                    SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1005         continue;
1006       }
1007
1008       // C++2a [expr.prim.lambda]p8:
1009       //  If a lambda-capture includes a capture-default that is =,
1010       //  each simple-capture of that lambda-capture shall be of the form
1011       //  "&identifier", "this", or "* this". [ Note: The form [&,this] is
1012       //  redundant but accepted for compatibility with ISO C++14. --end note ]
1013       if (Intro.Default == LCD_ByCopy && C->Kind != LCK_StarThis)
1014         Diag(C->Loc, !getLangOpts().CPlusPlus2a
1015                          ? diag::ext_equals_this_lambda_capture_cxx2a
1016                          : diag::warn_cxx17_compat_equals_this_lambda_capture);
1017
1018       // C++11 [expr.prim.lambda]p12:
1019       //   If this is captured by a local lambda expression, its nearest
1020       //   enclosing function shall be a non-static member function.
1021       QualType ThisCaptureType = getCurrentThisType();
1022       if (ThisCaptureType.isNull()) {
1023         Diag(C->Loc, diag::err_this_capture) << true;
1024         continue;
1025       }
1026
1027       CheckCXXThisCapture(C->Loc, /*Explicit=*/true, /*BuildAndDiagnose*/ true,
1028                           /*FunctionScopeIndexToStopAtPtr*/ nullptr,
1029                           C->Kind == LCK_StarThis);
1030       if (!LSI->Captures.empty())
1031         LSI->ExplicitCaptureRanges[LSI->Captures.size() - 1] = C->ExplicitRange;
1032       continue;
1033     }
1034
1035     assert(C->Id && "missing identifier for capture");
1036
1037     if (C->Init.isInvalid())
1038       continue;
1039
1040     VarDecl *Var = nullptr;
1041     if (C->Init.isUsable()) {
1042       Diag(C->Loc, getLangOpts().CPlusPlus14
1043                        ? diag::warn_cxx11_compat_init_capture
1044                        : diag::ext_init_capture);
1045
1046       // If the initializer expression is usable, but the InitCaptureType
1047       // is not, then an error has occurred - so ignore the capture for now.
1048       // for e.g., [n{0}] { }; <-- if no <initializer_list> is included.
1049       // FIXME: we should create the init capture variable and mark it invalid
1050       // in this case.
1051       if (C->InitCaptureType.get().isNull())
1052         continue;
1053
1054       if (C->Init.get()->containsUnexpandedParameterPack() &&
1055           !C->InitCaptureType.get()->getAs<PackExpansionType>())
1056         ContainsUnexpandedParameterPack = true;
1057
1058       unsigned InitStyle;
1059       switch (C->InitKind) {
1060       case LambdaCaptureInitKind::NoInit:
1061         llvm_unreachable("not an init-capture?");
1062       case LambdaCaptureInitKind::CopyInit:
1063         InitStyle = VarDecl::CInit;
1064         break;
1065       case LambdaCaptureInitKind::DirectInit:
1066         InitStyle = VarDecl::CallInit;
1067         break;
1068       case LambdaCaptureInitKind::ListInit:
1069         InitStyle = VarDecl::ListInit;
1070         break;
1071       }
1072       Var = createLambdaInitCaptureVarDecl(C->Loc, C->InitCaptureType.get(),
1073                                            C->EllipsisLoc, C->Id, InitStyle,
1074                                            C->Init.get());
1075       // C++1y [expr.prim.lambda]p11:
1076       //   An init-capture behaves as if it declares and explicitly
1077       //   captures a variable [...] whose declarative region is the
1078       //   lambda-expression's compound-statement
1079       if (Var)
1080         PushOnScopeChains(Var, CurScope, false);
1081     } else {
1082       assert(C->InitKind == LambdaCaptureInitKind::NoInit &&
1083              "init capture has valid but null init?");
1084
1085       // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
1086       //   If a lambda-capture includes a capture-default that is &, the
1087       //   identifiers in the lambda-capture shall not be preceded by &.
1088       //   If a lambda-capture includes a capture-default that is =, [...]
1089       //   each identifier it contains shall be preceded by &.
1090       if (C->Kind == LCK_ByRef && Intro.Default == LCD_ByRef) {
1091         Diag(C->Loc, diag::err_reference_capture_with_reference_default)
1092             << FixItHint::CreateRemoval(
1093                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1094         continue;
1095       } else if (C->Kind == LCK_ByCopy && Intro.Default == LCD_ByCopy) {
1096         Diag(C->Loc, diag::err_copy_capture_with_copy_default)
1097             << FixItHint::CreateRemoval(
1098                 SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1099         continue;
1100       }
1101
1102       // C++11 [expr.prim.lambda]p10:
1103       //   The identifiers in a capture-list are looked up using the usual
1104       //   rules for unqualified name lookup (3.4.1)
1105       DeclarationNameInfo Name(C->Id, C->Loc);
1106       LookupResult R(*this, Name, LookupOrdinaryName);
1107       LookupName(R, CurScope);
1108       if (R.isAmbiguous())
1109         continue;
1110       if (R.empty()) {
1111         // FIXME: Disable corrections that would add qualification?
1112         CXXScopeSpec ScopeSpec;
1113         DeclFilterCCC<VarDecl> Validator{};
1114         if (DiagnoseEmptyLookup(CurScope, ScopeSpec, R, Validator))
1115           continue;
1116       }
1117
1118       Var = R.getAsSingle<VarDecl>();
1119       if (Var && DiagnoseUseOfDecl(Var, C->Loc))
1120         continue;
1121     }
1122
1123     // C++11 [expr.prim.lambda]p8:
1124     //   An identifier or this shall not appear more than once in a
1125     //   lambda-capture.
1126     if (!CaptureNames.insert(C->Id).second) {
1127       if (Var && LSI->isCaptured(Var)) {
1128         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once)
1129             << C->Id << SourceRange(LSI->getCapture(Var).getLocation())
1130             << FixItHint::CreateRemoval(
1131                    SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc), C->Loc));
1132       } else
1133         // Previous capture captured something different (one or both was
1134         // an init-cpature): no fixit.
1135         Diag(C->Loc, diag::err_capture_more_than_once) << C->Id;
1136       continue;
1137     }
1138
1139     // C++11 [expr.prim.lambda]p10:
1140     //   [...] each such lookup shall find a variable with automatic storage
1141     //   duration declared in the reaching scope of the local lambda expression.
1142     // Note that the 'reaching scope' check happens in tryCaptureVariable().
1143     if (!Var) {
1144       Diag(C->Loc, diag::err_capture_does_not_name_variable) << C->Id;
1145       continue;
1146     }
1147
1148     // Ignore invalid decls; they'll just confuse the code later.
1149     if (Var->isInvalidDecl())
1150       continue;
1151
1152     if (!Var->hasLocalStorage()) {
1153       Diag(C->Loc, diag::err_capture_non_automatic_variable) << C->Id;
1154       Diag(Var->getLocation(), diag::note_previous_decl) << C->Id;
1155       continue;
1156     }
1157
1158     // C++11 [expr.prim.lambda]p23:
1159     //   A capture followed by an ellipsis is a pack expansion (14.5.3).
1160     SourceLocation EllipsisLoc;
1161     if (C->EllipsisLoc.isValid()) {
1162       if (Var->isParameterPack()) {
1163         EllipsisLoc = C->EllipsisLoc;
1164       } else {
1165         Diag(C->EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
1166             << (C->Init.isUsable() ? C->Init.get()->getSourceRange()
1167                                    : SourceRange(C->Loc));
1168
1169         // Just ignore the ellipsis.
1170       }
1171     } else if (Var->isParameterPack()) {
1172       ContainsUnexpandedParameterPack = true;
1173     }
1174
1175     if (C->Init.isUsable()) {
1176       addInitCapture(LSI, Var);
1177     } else {
1178       TryCaptureKind Kind = C->Kind == LCK_ByRef ? TryCapture_ExplicitByRef :
1179                                                    TryCapture_ExplicitByVal;
1180       tryCaptureVariable(Var, C->Loc, Kind, EllipsisLoc);
1181     }
1182     if (!LSI->Captures.empty())
1183       LSI->ExplicitCaptureRanges[LSI->Captures.size() - 1] = C->ExplicitRange;
1184   }
1185   finishLambdaExplicitCaptures(LSI);
1186
1187   LSI->ContainsUnexpandedParameterPack = ContainsUnexpandedParameterPack;
1188
1189   // Add lambda parameters into scope.
1190   addLambdaParameters(Intro.Captures, Method, CurScope);
1191
1192   // Enter a new evaluation context to insulate the lambda from any
1193   // cleanups from the enclosing full-expression.
1194   PushExpressionEvaluationContext(
1195       ExpressionEvaluationContext::PotentiallyEvaluated);
1196 }
1197
1198 void Sema::ActOnLambdaError(SourceLocation StartLoc, Scope *CurScope,
1199                             bool IsInstantiation) {
1200   LambdaScopeInfo *LSI = cast<LambdaScopeInfo>(FunctionScopes.back());
1201
1202   // Leave the expression-evaluation context.
1203   DiscardCleanupsInEvaluationContext();
1204   PopExpressionEvaluationContext();
1205
1206   // Leave the context of the lambda.
1207   if (!IsInstantiation)
1208     PopDeclContext();
1209
1210   // Finalize the lambda.
1211   CXXRecordDecl *Class = LSI->Lambda;
1212   Class->setInvalidDecl();
1213   SmallVector<Decl*, 4> Fields(Class->fields());
1214   ActOnFields(nullptr, Class->getLocation(), Class, Fields, SourceLocation(),
1215               SourceLocation(), ParsedAttributesView());
1216   CheckCompletedCXXClass(Class);
1217
1218   PopFunctionScopeInfo();
1219 }
1220
1221 QualType Sema::getLambdaConversionFunctionResultType(
1222     const FunctionProtoType *CallOpProto) {
1223   // The function type inside the pointer type is the same as the call
1224   // operator with some tweaks. The calling convention is the default free
1225   // function convention, and the type qualifications are lost.
1226   const FunctionProtoType::ExtProtoInfo CallOpExtInfo =
1227       CallOpProto->getExtProtoInfo();
1228   FunctionProtoType::ExtProtoInfo InvokerExtInfo = CallOpExtInfo;
1229   CallingConv CC = Context.getDefaultCallingConvention(
1230       CallOpProto->isVariadic(), /*IsCXXMethod=*/false);
1231   InvokerExtInfo.ExtInfo = InvokerExtInfo.ExtInfo.withCallingConv(CC);
1232   InvokerExtInfo.TypeQuals = Qualifiers();
1233   assert(InvokerExtInfo.RefQualifier == RQ_None &&
1234       "Lambda's call operator should not have a reference qualifier");
1235   return Context.getFunctionType(CallOpProto->getReturnType(),
1236                                  CallOpProto->getParamTypes(), InvokerExtInfo);
1237 }
1238
1239 /// Add a lambda's conversion to function pointer, as described in
1240 /// C++11 [expr.prim.lambda]p6.
1241 static void addFunctionPointerConversion(Sema &S,
1242                                          SourceRange IntroducerRange,
1243                                          CXXRecordDecl *Class,
1244                                          CXXMethodDecl *CallOperator) {
1245   // This conversion is explicitly disabled if the lambda's function has
1246   // pass_object_size attributes on any of its parameters.
1247   auto HasPassObjectSizeAttr = [](const ParmVarDecl *P) {
1248     return P->hasAttr<PassObjectSizeAttr>();
1249   };
1250   if (llvm::any_of(CallOperator->parameters(), HasPassObjectSizeAttr))
1251     return;
1252
1253   // Add the conversion to function pointer.
1254   QualType InvokerFunctionTy = S.getLambdaConversionFunctionResultType(
1255       CallOperator->getType()->castAs<FunctionProtoType>());
1256   QualType PtrToFunctionTy = S.Context.getPointerType(InvokerFunctionTy);
1257
1258   // Create the type of the conversion function.
1259   FunctionProtoType::ExtProtoInfo ConvExtInfo(
1260       S.Context.getDefaultCallingConvention(
1261       /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
1262   // The conversion function is always const and noexcept.
1263   ConvExtInfo.TypeQuals = Qualifiers();
1264   ConvExtInfo.TypeQuals.addConst();
1265   ConvExtInfo.ExceptionSpec.Type = EST_BasicNoexcept;
1266   QualType ConvTy =
1267       S.Context.getFunctionType(PtrToFunctionTy, None, ConvExtInfo);
1268
1269   SourceLocation Loc = IntroducerRange.getBegin();
1270   DeclarationName ConversionName
1271     = S.Context.DeclarationNames.getCXXConversionFunctionName(
1272         S.Context.getCanonicalType(PtrToFunctionTy));
1273   DeclarationNameLoc ConvNameLoc;
1274   // Construct a TypeSourceInfo for the conversion function, and wire
1275   // all the parameters appropriately for the FunctionProtoTypeLoc
1276   // so that everything works during transformation/instantiation of
1277   // generic lambdas.
1278   // The main reason for wiring up the parameters of the conversion
1279   // function with that of the call operator is so that constructs
1280   // like the following work:
1281   // auto L = [](auto b) {                <-- 1
1282   //   return [](auto a) -> decltype(a) { <-- 2
1283   //      return a;
1284   //   };
1285   // };
1286   // int (*fp)(int) = L(5);
1287   // Because the trailing return type can contain DeclRefExprs that refer
1288   // to the original call operator's variables, we hijack the call
1289   // operators ParmVarDecls below.
1290   TypeSourceInfo *ConvNamePtrToFunctionTSI =
1291       S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(PtrToFunctionTy, Loc);
1292   ConvNameLoc.NamedType.TInfo = ConvNamePtrToFunctionTSI;
1293
1294   // The conversion function is a conversion to a pointer-to-function.
1295   TypeSourceInfo *ConvTSI = S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(ConvTy, Loc);
1296   FunctionProtoTypeLoc ConvTL =
1297       ConvTSI->getTypeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1298   // Get the result of the conversion function which is a pointer-to-function.
1299   PointerTypeLoc PtrToFunctionTL =
1300       ConvTL.getReturnLoc().getAs<PointerTypeLoc>();
1301   // Do the same for the TypeSourceInfo that is used to name the conversion
1302   // operator.
1303   PointerTypeLoc ConvNamePtrToFunctionTL =
1304       ConvNamePtrToFunctionTSI->getTypeLoc().getAs<PointerTypeLoc>();
1305
1306   // Get the underlying function types that the conversion function will
1307   // be converting to (should match the type of the call operator).
1308   FunctionProtoTypeLoc CallOpConvTL =
1309       PtrToFunctionTL.getPointeeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1310   FunctionProtoTypeLoc CallOpConvNameTL =
1311     ConvNamePtrToFunctionTL.getPointeeLoc().getAs<FunctionProtoTypeLoc>();
1312
1313   // Wire up the FunctionProtoTypeLocs with the call operator's parameters.
1314   // These parameter's are essentially used to transform the name and
1315   // the type of the conversion operator.  By using the same parameters
1316   // as the call operator's we don't have to fix any back references that
1317   // the trailing return type of the call operator's uses (such as
1318   // decltype(some_type<decltype(a)>::type{} + decltype(a){}) etc.)
1319   // - we can simply use the return type of the call operator, and
1320   // everything should work.
1321   SmallVector<ParmVarDecl *, 4> InvokerParams;
1322   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I) {
1323     ParmVarDecl *From = CallOperator->getParamDecl(I);
1324
1325     InvokerParams.push_back(ParmVarDecl::Create(
1326         S.Context,
1327         // Temporarily add to the TU. This is set to the invoker below.
1328         S.Context.getTranslationUnitDecl(), From->getBeginLoc(),
1329         From->getLocation(), From->getIdentifier(), From->getType(),
1330         From->getTypeSourceInfo(), From->getStorageClass(),
1331         /*DefArg=*/nullptr));
1332     CallOpConvTL.setParam(I, From);
1333     CallOpConvNameTL.setParam(I, From);
1334   }
1335
1336   CXXConversionDecl *Conversion = CXXConversionDecl::Create(
1337       S.Context, Class, Loc,
1338       DeclarationNameInfo(ConversionName, Loc, ConvNameLoc), ConvTy, ConvTSI,
1339       /*isInline=*/true, ExplicitSpecifier(),
1340       S.getLangOpts().CPlusPlus17 ? CSK_constexpr : CSK_unspecified,
1341       CallOperator->getBody()->getEndLoc());
1342   Conversion->setAccess(AS_public);
1343   Conversion->setImplicit(true);
1344
1345   if (Class->isGenericLambda()) {
1346     // Create a template version of the conversion operator, using the template
1347     // parameter list of the function call operator.
1348     FunctionTemplateDecl *TemplateCallOperator =
1349             CallOperator->getDescribedFunctionTemplate();
1350     FunctionTemplateDecl *ConversionTemplate =
1351                   FunctionTemplateDecl::Create(S.Context, Class,
1352                                       Loc, ConversionName,
1353                                       TemplateCallOperator->getTemplateParameters(),
1354                                       Conversion);
1355     ConversionTemplate->setAccess(AS_public);
1356     ConversionTemplate->setImplicit(true);
1357     Conversion->setDescribedFunctionTemplate(ConversionTemplate);
1358     Class->addDecl(ConversionTemplate);
1359   } else
1360     Class->addDecl(Conversion);
1361   // Add a non-static member function that will be the result of
1362   // the conversion with a certain unique ID.
1363   DeclarationName InvokerName = &S.Context.Idents.get(
1364                                                  getLambdaStaticInvokerName());
1365   // FIXME: Instead of passing in the CallOperator->getTypeSourceInfo()
1366   // we should get a prebuilt TrivialTypeSourceInfo from Context
1367   // using FunctionTy & Loc and get its TypeLoc as a FunctionProtoTypeLoc
1368   // then rewire the parameters accordingly, by hoisting up the InvokeParams
1369   // loop below and then use its Params to set Invoke->setParams(...) below.
1370   // This would avoid the 'const' qualifier of the calloperator from
1371   // contaminating the type of the invoker, which is currently adjusted
1372   // in SemaTemplateDeduction.cpp:DeduceTemplateArguments.  Fixing the
1373   // trailing return type of the invoker would require a visitor to rebuild
1374   // the trailing return type and adjusting all back DeclRefExpr's to refer
1375   // to the new static invoker parameters - not the call operator's.
1376   CXXMethodDecl *Invoke = CXXMethodDecl::Create(
1377       S.Context, Class, Loc, DeclarationNameInfo(InvokerName, Loc),
1378       InvokerFunctionTy, CallOperator->getTypeSourceInfo(), SC_Static,
1379       /*isInline=*/true, CSK_unspecified, CallOperator->getBody()->getEndLoc());
1380   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I)
1381     InvokerParams[I]->setOwningFunction(Invoke);
1382   Invoke->setParams(InvokerParams);
1383   Invoke->setAccess(AS_private);
1384   Invoke->setImplicit(true);
1385   if (Class->isGenericLambda()) {
1386     FunctionTemplateDecl *TemplateCallOperator =
1387             CallOperator->getDescribedFunctionTemplate();
1388     FunctionTemplateDecl *StaticInvokerTemplate = FunctionTemplateDecl::Create(
1389                           S.Context, Class, Loc, InvokerName,
1390                           TemplateCallOperator->getTemplateParameters(),
1391                           Invoke);
1392     StaticInvokerTemplate->setAccess(AS_private);
1393     StaticInvokerTemplate->setImplicit(true);
1394     Invoke->setDescribedFunctionTemplate(StaticInvokerTemplate);
1395     Class->addDecl(StaticInvokerTemplate);
1396   } else
1397     Class->addDecl(Invoke);
1398 }
1399
1400 /// Add a lambda's conversion to block pointer.
1401 static void addBlockPointerConversion(Sema &S,
1402                                       SourceRange IntroducerRange,
1403                                       CXXRecordDecl *Class,
1404                                       CXXMethodDecl *CallOperator) {
1405   QualType FunctionTy = S.getLambdaConversionFunctionResultType(
1406       CallOperator->getType()->castAs<FunctionProtoType>());
1407   QualType BlockPtrTy = S.Context.getBlockPointerType(FunctionTy);
1408
1409   FunctionProtoType::ExtProtoInfo ConversionEPI(
1410       S.Context.getDefaultCallingConvention(
1411           /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true));
1412   ConversionEPI.TypeQuals = Qualifiers();
1413   ConversionEPI.TypeQuals.addConst();
1414   QualType ConvTy = S.Context.getFunctionType(BlockPtrTy, None, ConversionEPI);
1415
1416   SourceLocation Loc = IntroducerRange.getBegin();
1417   DeclarationName Name
1418     = S.Context.DeclarationNames.getCXXConversionFunctionName(
1419         S.Context.getCanonicalType(BlockPtrTy));
1420   DeclarationNameLoc NameLoc;
1421   NameLoc.NamedType.TInfo = S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(BlockPtrTy, Loc);
1422   CXXConversionDecl *Conversion = CXXConversionDecl::Create(
1423       S.Context, Class, Loc, DeclarationNameInfo(Name, Loc, NameLoc), ConvTy,
1424       S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(ConvTy, Loc),
1425       /*isInline=*/true, ExplicitSpecifier(), CSK_unspecified,
1426       CallOperator->getBody()->getEndLoc());
1427   Conversion->setAccess(AS_public);
1428   Conversion->setImplicit(true);
1429   Class->addDecl(Conversion);
1430 }
1431
1432 ExprResult Sema::BuildCaptureInit(const Capture &Cap,
1433                                   SourceLocation ImplicitCaptureLoc,
1434                                   bool IsOpenMPMapping) {
1435   // VLA captures don't have a stored initialization expression.
1436   if (Cap.isVLATypeCapture())
1437     return ExprResult();
1438
1439   // An init-capture is initialized directly from its stored initializer.
1440   if (Cap.isInitCapture())
1441     return Cap.getVariable()->getInit();
1442
1443   // For anything else, build an initialization expression. For an implicit
1444   // capture, the capture notionally happens at the capture-default, so use
1445   // that location here.
1446   SourceLocation Loc =
1447       ImplicitCaptureLoc.isValid() ? ImplicitCaptureLoc : Cap.getLocation();
1448
1449   // C++11 [expr.prim.lambda]p21:
1450   //   When the lambda-expression is evaluated, the entities that
1451   //   are captured by copy are used to direct-initialize each
1452   //   corresponding non-static data member of the resulting closure
1453   //   object. (For array members, the array elements are
1454   //   direct-initialized in increasing subscript order.) These
1455   //   initializations are performed in the (unspecified) order in
1456   //   which the non-static data members are declared.
1457
1458   // C++ [expr.prim.lambda]p12:
1459   //   An entity captured by a lambda-expression is odr-used (3.2) in
1460   //   the scope containing the lambda-expression.
1461   ExprResult Init;
1462   IdentifierInfo *Name = nullptr;
1463   if (Cap.isThisCapture()) {
1464     QualType ThisTy = getCurrentThisType();
1465     Expr *This = BuildCXXThisExpr(Loc, ThisTy, ImplicitCaptureLoc.isValid());
1466     if (Cap.isCopyCapture())
1467       Init = CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UO_Deref, This);
1468     else
1469       Init = This;
1470   } else {
1471     assert(Cap.isVariableCapture() && "unknown kind of capture");
1472     VarDecl *Var = Cap.getVariable();
1473     Name = Var->getIdentifier();
1474     Init = BuildDeclarationNameExpr(
1475       CXXScopeSpec(), DeclarationNameInfo(Var->getDeclName(), Loc), Var);
1476   }
1477
1478   // In OpenMP, the capture kind doesn't actually describe how to capture:
1479   // variables are "mapped" onto the device in a process that does not formally
1480   // make a copy, even for a "copy capture".
1481   if (IsOpenMPMapping)
1482     return Init;
1483
1484   if (Init.isInvalid())
1485     return ExprError();
1486
1487   Expr *InitExpr = Init.get();
1488   InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeLambdaCapture(
1489       Name, Cap.getCaptureType(), Loc);
1490   InitializationKind InitKind =
1491       InitializationKind::CreateDirect(Loc, Loc, Loc);
1492   InitializationSequence InitSeq(*this, Entity, InitKind, InitExpr);
1493   return InitSeq.Perform(*this, Entity, InitKind, InitExpr);
1494 }
1495
1496 ExprResult Sema::ActOnLambdaExpr(SourceLocation StartLoc, Stmt *Body,
1497                                  Scope *CurScope) {
1498   LambdaScopeInfo LSI = *cast<LambdaScopeInfo>(FunctionScopes.back());
1499   ActOnFinishFunctionBody(LSI.CallOperator, Body);
1500   return BuildLambdaExpr(StartLoc, Body->getEndLoc(), &LSI);
1501 }
1502
1503 static LambdaCaptureDefault
1504 mapImplicitCaptureStyle(CapturingScopeInfo::ImplicitCaptureStyle ICS) {
1505   switch (ICS) {
1506   case CapturingScopeInfo::ImpCap_None:
1507     return LCD_None;
1508   case CapturingScopeInfo::ImpCap_LambdaByval:
1509     return LCD_ByCopy;
1510   case CapturingScopeInfo::ImpCap_CapturedRegion:
1511   case CapturingScopeInfo::ImpCap_LambdaByref:
1512     return LCD_ByRef;
1513   case CapturingScopeInfo::ImpCap_Block:
1514     llvm_unreachable("block capture in lambda");
1515   }
1516   llvm_unreachable("Unknown implicit capture style");
1517 }
1518
1519 bool Sema::CaptureHasSideEffects(const Capture &From) {
1520   if (From.isInitCapture()) {
1521     Expr *Init = From.getVariable()->getInit();
1522     if (Init && Init->HasSideEffects(Context))
1523       return true;
1524   }
1525
1526   if (!From.isCopyCapture())
1527     return false;
1528
1529   const QualType T = From.isThisCapture()
1530                          ? getCurrentThisType()->getPointeeType()
1531                          : From.getCaptureType();
1532
1533   if (T.isVolatileQualified())
1534     return true;
1535
1536   const Type *BaseT = T->getBaseElementTypeUnsafe();
1537   if (const CXXRecordDecl *RD = BaseT->getAsCXXRecordDecl())
1538     return !RD->isCompleteDefinition() || !RD->hasTrivialCopyConstructor() ||
1539            !RD->hasTrivialDestructor();
1540
1541   return false;
1542 }
1543
1544 bool Sema::DiagnoseUnusedLambdaCapture(SourceRange CaptureRange,
1545                                        const Capture &From) {
1546   if (CaptureHasSideEffects(From))
1547     return false;
1548
1549   if (From.isVLATypeCapture())
1550     return false;
1551
1552   auto diag = Diag(From.getLocation(), diag::warn_unused_lambda_capture);
1553   if (From.isThisCapture())
1554     diag << "'this'";
1555   else
1556     diag << From.getVariable();
1557   diag << From.isNonODRUsed();
1558   diag << FixItHint::CreateRemoval(CaptureRange);
1559   return true;
1560 }
1561
1562 /// Create a field within the lambda class or captured statement record for the
1563 /// given capture.
1564 FieldDecl *Sema::BuildCaptureField(RecordDecl *RD,
1565                                    const sema::Capture &Capture) {
1566   SourceLocation Loc = Capture.getLocation();
1567   QualType FieldType = Capture.getCaptureType();
1568
1569   TypeSourceInfo *TSI = nullptr;
1570   if (Capture.isVariableCapture()) {
1571     auto *Var = Capture.getVariable();
1572     if (Var->isInitCapture())
1573       TSI = Capture.getVariable()->getTypeSourceInfo();
1574   }
1575
1576   // FIXME: Should we really be doing this? A null TypeSourceInfo seems more
1577   // appropriate, at least for an implicit capture.
1578   if (!TSI)
1579     TSI = Context.getTrivialTypeSourceInfo(FieldType, Loc);
1580
1581   // Build the non-static data member.
1582   FieldDecl *Field =
1583       FieldDecl::Create(Context, RD, Loc, Loc, nullptr, FieldType, TSI, nullptr,
1584                         false, ICIS_NoInit);
1585   // If the variable being captured has an invalid type, mark the class as
1586   // invalid as well.
1587   if (!FieldType->isDependentType()) {
1588     if (RequireCompleteType(Loc, FieldType, diag::err_field_incomplete)) {
1589       RD->setInvalidDecl();
1590       Field->setInvalidDecl();
1591     } else {
1592       NamedDecl *Def;
1593       FieldType->isIncompleteType(&Def);
1594       if (Def && Def->isInvalidDecl()) {
1595         RD->setInvalidDecl();
1596         Field->setInvalidDecl();
1597       }
1598     }
1599   }
1600   Field->setImplicit(true);
1601   Field->setAccess(AS_private);
1602   RD->addDecl(Field);
1603
1604   if (Capture.isVLATypeCapture())
1605     Field->setCapturedVLAType(Capture.getCapturedVLAType());
1606
1607   return Field;
1608 }
1609
1610 ExprResult Sema::BuildLambdaExpr(SourceLocation StartLoc, SourceLocation EndLoc,
1611                                  LambdaScopeInfo *LSI) {
1612   // Collect information from the lambda scope.
1613   SmallVector<LambdaCapture, 4> Captures;
1614   SmallVector<Expr *, 4> CaptureInits;
1615   SourceLocation CaptureDefaultLoc = LSI->CaptureDefaultLoc;
1616   LambdaCaptureDefault CaptureDefault =
1617       mapImplicitCaptureStyle(LSI->ImpCaptureStyle);
1618   CXXRecordDecl *Class;
1619   CXXMethodDecl *CallOperator;
1620   SourceRange IntroducerRange;
1621   bool ExplicitParams;
1622   bool ExplicitResultType;
1623   CleanupInfo LambdaCleanup;
1624   bool ContainsUnexpandedParameterPack;
1625   bool IsGenericLambda;
1626   {
1627     CallOperator = LSI->CallOperator;
1628     Class = LSI->Lambda;
1629     IntroducerRange = LSI->IntroducerRange;
1630     ExplicitParams = LSI->ExplicitParams;
1631     ExplicitResultType = !LSI->HasImplicitReturnType;
1632     LambdaCleanup = LSI->Cleanup;
1633     ContainsUnexpandedParameterPack = LSI->ContainsUnexpandedParameterPack;
1634     IsGenericLambda = Class->isGenericLambda();
1635
1636     CallOperator->setLexicalDeclContext(Class);
1637     Decl *TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl =
1638         CallOperator->getDescribedFunctionTemplate()
1639         ? CallOperator->getDescribedFunctionTemplate()
1640         : cast<Decl>(CallOperator);
1641
1642     TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl->setLexicalDeclContext(Class);
1643     Class->addDecl(TemplateOrNonTemplateCallOperatorDecl);
1644
1645     PopExpressionEvaluationContext();
1646
1647     // True if the current capture has a used capture or default before it.
1648     bool CurHasPreviousCapture = CaptureDefault != LCD_None;
1649     SourceLocation PrevCaptureLoc = CurHasPreviousCapture ?
1650         CaptureDefaultLoc : IntroducerRange.getBegin();
1651
1652     for (unsigned I = 0, N = LSI->Captures.size(); I != N; ++I) {
1653       const Capture &From = LSI->Captures[I];
1654
1655       if (From.isInvalid())
1656         return ExprError();
1657
1658       assert(!From.isBlockCapture() && "Cannot capture __block variables");
1659       bool IsImplicit = I >= LSI->NumExplicitCaptures;
1660       SourceLocation ImplicitCaptureLoc =
1661           IsImplicit ? CaptureDefaultLoc : SourceLocation();
1662
1663       // Use source ranges of explicit captures for fixits where available.
1664       SourceRange CaptureRange = LSI->ExplicitCaptureRanges[I];
1665
1666       // Warn about unused explicit captures.
1667       bool IsCaptureUsed = true;
1668       if (!CurContext->isDependentContext() && !IsImplicit &&
1669           !From.isODRUsed()) {
1670         // Initialized captures that are non-ODR used may not be eliminated.
1671         // FIXME: Where did the IsGenericLambda here come from?
1672         bool NonODRUsedInitCapture =
1673             IsGenericLambda && From.isNonODRUsed() && From.isInitCapture();
1674         if (!NonODRUsedInitCapture) {
1675           bool IsLast = (I + 1) == LSI->NumExplicitCaptures;
1676           SourceRange FixItRange;
1677           if (CaptureRange.isValid()) {
1678             if (!CurHasPreviousCapture && !IsLast) {
1679               // If there are no captures preceding this capture, remove the
1680               // following comma.
1681               FixItRange = SourceRange(CaptureRange.getBegin(),
1682                                        getLocForEndOfToken(CaptureRange.getEnd()));
1683             } else {
1684               // Otherwise, remove the comma since the last used capture.
1685               FixItRange = SourceRange(getLocForEndOfToken(PrevCaptureLoc),
1686                                        CaptureRange.getEnd());
1687             }
1688           }
1689
1690           IsCaptureUsed = !DiagnoseUnusedLambdaCapture(FixItRange, From);
1691         }
1692       }
1693
1694       if (CaptureRange.isValid()) {
1695         CurHasPreviousCapture |= IsCaptureUsed;
1696         PrevCaptureLoc = CaptureRange.getEnd();
1697       }
1698
1699       // Map the capture to our AST representation.
1700       LambdaCapture Capture = [&] {
1701         if (From.isThisCapture()) {
1702           // Capturing 'this' implicitly with a default of '[=]' is deprecated,
1703           // because it results in a reference capture. Don't warn prior to
1704           // C++2a; there's nothing that can be done about it before then.
1705           if (getLangOpts().CPlusPlus2a && IsImplicit &&
1706               CaptureDefault == LCD_ByCopy) {
1707             Diag(From.getLocation(), diag::warn_deprecated_this_capture);
1708             Diag(CaptureDefaultLoc, diag::note_deprecated_this_capture)
1709                 << FixItHint::CreateInsertion(
1710                        getLocForEndOfToken(CaptureDefaultLoc), ", this");
1711           }
1712           return LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit,
1713                                From.isCopyCapture() ? LCK_StarThis : LCK_This);
1714         } else if (From.isVLATypeCapture()) {
1715           return LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit, LCK_VLAType);
1716         } else {
1717           assert(From.isVariableCapture() && "unknown kind of capture");
1718           VarDecl *Var = From.getVariable();
1719           LambdaCaptureKind Kind =
1720               From.isCopyCapture() ? LCK_ByCopy : LCK_ByRef;
1721           return LambdaCapture(From.getLocation(), IsImplicit, Kind, Var,
1722                                From.getEllipsisLoc());
1723         }
1724       }();
1725
1726       // Form the initializer for the capture field.
1727       ExprResult Init = BuildCaptureInit(From, ImplicitCaptureLoc);
1728
1729       // FIXME: Skip this capture if the capture is not used, the initializer
1730       // has no side-effects, the type of the capture is trivial, and the
1731       // lambda is not externally visible.
1732
1733       // Add a FieldDecl for the capture and form its initializer.
1734       BuildCaptureField(Class, From);
1735       Captures.push_back(Capture);
1736       CaptureInits.push_back(Init.get());
1737     }
1738
1739     // C++11 [expr.prim.lambda]p6:
1740     //   The closure type for a lambda-expression with no lambda-capture
1741     //   has a public non-virtual non-explicit const conversion function
1742     //   to pointer to function having the same parameter and return
1743     //   types as the closure type's function call operator.
1744     if (Captures.empty() && CaptureDefault == LCD_None)
1745       addFunctionPointerConversion(*this, IntroducerRange, Class,
1746                                    CallOperator);
1747
1748     // Objective-C++:
1749     //   The closure type for a lambda-expression has a public non-virtual
1750     //   non-explicit const conversion function to a block pointer having the
1751     //   same parameter and return types as the closure type's function call
1752     //   operator.
1753     // FIXME: Fix generic lambda to block conversions.
1754     if (getLangOpts().Blocks && getLangOpts().ObjC && !IsGenericLambda)
1755       addBlockPointerConversion(*this, IntroducerRange, Class, CallOperator);
1756
1757     // Finalize the lambda class.
1758     SmallVector<Decl*, 4> Fields(Class->fields());
1759     ActOnFields(nullptr, Class->getLocation(), Class, Fields, SourceLocation(),
1760                 SourceLocation(), ParsedAttributesView());
1761     CheckCompletedCXXClass(Class);
1762   }
1763
1764   Cleanup.mergeFrom(LambdaCleanup);
1765
1766   LambdaExpr *Lambda = LambdaExpr::Create(Context, Class, IntroducerRange,
1767                                           CaptureDefault, CaptureDefaultLoc,
1768                                           Captures,
1769                                           ExplicitParams, ExplicitResultType,
1770                                           CaptureInits, EndLoc,
1771                                           ContainsUnexpandedParameterPack);
1772   // If the lambda expression's call operator is not explicitly marked constexpr
1773   // and we are not in a dependent context, analyze the call operator to infer
1774   // its constexpr-ness, suppressing diagnostics while doing so.
1775   if (getLangOpts().CPlusPlus17 && !CallOperator->isInvalidDecl() &&
1776       !CallOperator->isConstexpr() &&
1777       !isa<CoroutineBodyStmt>(CallOperator->getBody()) &&
1778       !Class->getDeclContext()->isDependentContext()) {
1779     TentativeAnalysisScope DiagnosticScopeGuard(*this);
1780     CallOperator->setConstexprKind(
1781         (CheckConstexprFunctionDecl(CallOperator) &&
1782          CheckConstexprFunctionBody(CallOperator, CallOperator->getBody()))
1783             ? CSK_constexpr
1784             : CSK_unspecified);
1785   }
1786
1787   // Emit delayed shadowing warnings now that the full capture list is known.
1788   DiagnoseShadowingLambdaDecls(LSI);
1789
1790   if (!CurContext->isDependentContext()) {
1791     switch (ExprEvalContexts.back().Context) {
1792     // C++11 [expr.prim.lambda]p2:
1793     //   A lambda-expression shall not appear in an unevaluated operand
1794     //   (Clause 5).
1795     case ExpressionEvaluationContext::Unevaluated:
1796     case ExpressionEvaluationContext::UnevaluatedList:
1797     case ExpressionEvaluationContext::UnevaluatedAbstract:
1798     // C++1y [expr.const]p2:
1799     //   A conditional-expression e is a core constant expression unless the
1800     //   evaluation of e, following the rules of the abstract machine, would
1801     //   evaluate [...] a lambda-expression.
1802     //
1803     // This is technically incorrect, there are some constant evaluated contexts
1804     // where this should be allowed.  We should probably fix this when DR1607 is
1805     // ratified, it lays out the exact set of conditions where we shouldn't
1806     // allow a lambda-expression.
1807     case ExpressionEvaluationContext::ConstantEvaluated:
1808       // We don't actually diagnose this case immediately, because we
1809       // could be within a context where we might find out later that
1810       // the expression is potentially evaluated (e.g., for typeid).
1811       ExprEvalContexts.back().Lambdas.push_back(Lambda);
1812       break;
1813
1814     case ExpressionEvaluationContext::DiscardedStatement:
1815     case ExpressionEvaluationContext::PotentiallyEvaluated:
1816     case ExpressionEvaluationContext::PotentiallyEvaluatedIfUsed:
1817       break;
1818     }
1819   }
1820
1821   return MaybeBindToTemporary(Lambda);
1822 }
1823
1824 ExprResult Sema::BuildBlockForLambdaConversion(SourceLocation CurrentLocation,
1825                                                SourceLocation ConvLocation,
1826                                                CXXConversionDecl *Conv,
1827                                                Expr *Src) {
1828   // Make sure that the lambda call operator is marked used.
1829   CXXRecordDecl *Lambda = Conv->getParent();
1830   CXXMethodDecl *CallOperator
1831     = cast<CXXMethodDecl>(
1832         Lambda->lookup(
1833           Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call)).front());
1834   CallOperator->setReferenced();
1835   CallOperator->markUsed(Context);
1836
1837   ExprResult Init = PerformCopyInitialization(
1838       InitializedEntity::InitializeLambdaToBlock(ConvLocation, Src->getType(),
1839                                                  /*NRVO=*/false),
1840       CurrentLocation, Src);
1841   if (!Init.isInvalid())
1842     Init = ActOnFinishFullExpr(Init.get(), /*DiscardedValue*/ false);
1843
1844   if (Init.isInvalid())
1845     return ExprError();
1846
1847   // Create the new block to be returned.
1848   BlockDecl *Block = BlockDecl::Create(Context, CurContext, ConvLocation);
1849
1850   // Set the type information.
1851   Block->setSignatureAsWritten(CallOperator->getTypeSourceInfo());
1852   Block->setIsVariadic(CallOperator->isVariadic());
1853   Block->setBlockMissingReturnType(false);
1854
1855   // Add parameters.
1856   SmallVector<ParmVarDecl *, 4> BlockParams;
1857   for (unsigned I = 0, N = CallOperator->getNumParams(); I != N; ++I) {
1858     ParmVarDecl *From = CallOperator->getParamDecl(I);
1859     BlockParams.push_back(ParmVarDecl::Create(
1860         Context, Block, From->getBeginLoc(), From->getLocation(),
1861         From->getIdentifier(), From->getType(), From->getTypeSourceInfo(),
1862         From->getStorageClass(),
1863         /*DefArg=*/nullptr));
1864   }
1865   Block->setParams(BlockParams);
1866
1867   Block->setIsConversionFromLambda(true);
1868
1869   // Add capture. The capture uses a fake variable, which doesn't correspond
1870   // to any actual memory location. However, the initializer copy-initializes
1871   // the lambda object.
1872   TypeSourceInfo *CapVarTSI =
1873       Context.getTrivialTypeSourceInfo(Src->getType());
1874   VarDecl *CapVar = VarDecl::Create(Context, Block, ConvLocation,
1875                                     ConvLocation, nullptr,
1876                                     Src->getType(), CapVarTSI,
1877                                     SC_None);
1878   BlockDecl::Capture Capture(/*variable=*/CapVar, /*byRef=*/false,
1879                              /*nested=*/false, /*copy=*/Init.get());
1880   Block->setCaptures(Context, Capture, /*CapturesCXXThis=*/false);
1881
1882   // Add a fake function body to the block. IR generation is responsible
1883   // for filling in the actual body, which cannot be expressed as an AST.
1884   Block->setBody(new (Context) CompoundStmt(ConvLocation));
1885
1886   // Create the block literal expression.
1887   Expr *BuildBlock = new (Context) BlockExpr(Block, Conv->getConversionType());
1888   ExprCleanupObjects.push_back(Block);
1889   Cleanup.setExprNeedsCleanups(true);
1890
1891   return BuildBlock;
1892 }