]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm-project/clang/lib/Sema/SemaOverload.cpp
Merge ^/vendor/lvm-project/master up to its last change (upstream commit
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm-project / clang / lib / Sema / SemaOverload.cpp
1 //===--- SemaOverload.cpp - C++ Overloading -------------------------------===//
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 provides Sema routines for C++ overloading.
10 //
11 //===----------------------------------------------------------------------===//
12
13 #include "clang/Sema/Overload.h"
14 #include "clang/AST/ASTContext.h"
15 #include "clang/AST/CXXInheritance.h"
16 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
17 #include "clang/AST/Expr.h"
18 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
19 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
20 #include "clang/AST/TypeOrdering.h"
21 #include "clang/Basic/Diagnostic.h"
22 #include "clang/Basic/DiagnosticOptions.h"
23 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
24 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
25 #include "clang/Sema/Initialization.h"
26 #include "clang/Sema/Lookup.h"
27 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
28 #include "clang/Sema/Template.h"
29 #include "clang/Sema/TemplateDeduction.h"
30 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
31 #include "llvm/ADT/Optional.h"
32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
33 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
34 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
35 #include <algorithm>
36 #include <cstdlib>
37
38 using namespace clang;
39 using namespace sema;
40
41 static bool functionHasPassObjectSizeParams(const FunctionDecl *FD) {
42   return llvm::any_of(FD->parameters(), [](const ParmVarDecl *P) {
43     return P->hasAttr<PassObjectSizeAttr>();
44   });
45 }
46
47 /// A convenience routine for creating a decayed reference to a function.
48 static ExprResult
49 CreateFunctionRefExpr(Sema &S, FunctionDecl *Fn, NamedDecl *FoundDecl,
50                       const Expr *Base, bool HadMultipleCandidates,
51                       SourceLocation Loc = SourceLocation(),
52                       const DeclarationNameLoc &LocInfo = DeclarationNameLoc()){
53   if (S.DiagnoseUseOfDecl(FoundDecl, Loc))
54     return ExprError();
55   // If FoundDecl is different from Fn (such as if one is a template
56   // and the other a specialization), make sure DiagnoseUseOfDecl is
57   // called on both.
58   // FIXME: This would be more comprehensively addressed by modifying
59   // DiagnoseUseOfDecl to accept both the FoundDecl and the decl
60   // being used.
61   if (FoundDecl != Fn && S.DiagnoseUseOfDecl(Fn, Loc))
62     return ExprError();
63   DeclRefExpr *DRE = new (S.Context)
64       DeclRefExpr(S.Context, Fn, false, Fn->getType(), VK_LValue, Loc, LocInfo);
65   if (HadMultipleCandidates)
66     DRE->setHadMultipleCandidates(true);
67
68   S.MarkDeclRefReferenced(DRE, Base);
69   if (auto *FPT = DRE->getType()->getAs<FunctionProtoType>()) {
70     if (isUnresolvedExceptionSpec(FPT->getExceptionSpecType())) {
71       S.ResolveExceptionSpec(Loc, FPT);
72       DRE->setType(Fn->getType());
73     }
74   }
75   return S.ImpCastExprToType(DRE, S.Context.getPointerType(DRE->getType()),
76                              CK_FunctionToPointerDecay);
77 }
78
79 static bool IsStandardConversion(Sema &S, Expr* From, QualType ToType,
80                                  bool InOverloadResolution,
81                                  StandardConversionSequence &SCS,
82                                  bool CStyle,
83                                  bool AllowObjCWritebackConversion);
84
85 static bool IsTransparentUnionStandardConversion(Sema &S, Expr* From,
86                                                  QualType &ToType,
87                                                  bool InOverloadResolution,
88                                                  StandardConversionSequence &SCS,
89                                                  bool CStyle);
90 static OverloadingResult
91 IsUserDefinedConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
92                         UserDefinedConversionSequence& User,
93                         OverloadCandidateSet& Conversions,
94                         bool AllowExplicit,
95                         bool AllowObjCConversionOnExplicit);
96
97
98 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
99 CompareStandardConversionSequences(Sema &S, SourceLocation Loc,
100                                    const StandardConversionSequence& SCS1,
101                                    const StandardConversionSequence& SCS2);
102
103 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
104 CompareQualificationConversions(Sema &S,
105                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
106                                 const StandardConversionSequence& SCS2);
107
108 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
109 CompareDerivedToBaseConversions(Sema &S, SourceLocation Loc,
110                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
111                                 const StandardConversionSequence& SCS2);
112
113 /// GetConversionRank - Retrieve the implicit conversion rank
114 /// corresponding to the given implicit conversion kind.
115 ImplicitConversionRank clang::GetConversionRank(ImplicitConversionKind Kind) {
116   static const ImplicitConversionRank
117     Rank[(int)ICK_Num_Conversion_Kinds] = {
118     ICR_Exact_Match,
119     ICR_Exact_Match,
120     ICR_Exact_Match,
121     ICR_Exact_Match,
122     ICR_Exact_Match,
123     ICR_Exact_Match,
124     ICR_Promotion,
125     ICR_Promotion,
126     ICR_Promotion,
127     ICR_Conversion,
128     ICR_Conversion,
129     ICR_Conversion,
130     ICR_Conversion,
131     ICR_Conversion,
132     ICR_Conversion,
133     ICR_Conversion,
134     ICR_Conversion,
135     ICR_Conversion,
136     ICR_Conversion,
137     ICR_OCL_Scalar_Widening,
138     ICR_Complex_Real_Conversion,
139     ICR_Conversion,
140     ICR_Conversion,
141     ICR_Writeback_Conversion,
142     ICR_Exact_Match, // NOTE(gbiv): This may not be completely right --
143                      // it was omitted by the patch that added
144                      // ICK_Zero_Event_Conversion
145     ICR_C_Conversion,
146     ICR_C_Conversion_Extension
147   };
148   return Rank[(int)Kind];
149 }
150
151 /// GetImplicitConversionName - Return the name of this kind of
152 /// implicit conversion.
153 static const char* GetImplicitConversionName(ImplicitConversionKind Kind) {
154   static const char* const Name[(int)ICK_Num_Conversion_Kinds] = {
155     "No conversion",
156     "Lvalue-to-rvalue",
157     "Array-to-pointer",
158     "Function-to-pointer",
159     "Function pointer conversion",
160     "Qualification",
161     "Integral promotion",
162     "Floating point promotion",
163     "Complex promotion",
164     "Integral conversion",
165     "Floating conversion",
166     "Complex conversion",
167     "Floating-integral conversion",
168     "Pointer conversion",
169     "Pointer-to-member conversion",
170     "Boolean conversion",
171     "Compatible-types conversion",
172     "Derived-to-base conversion",
173     "Vector conversion",
174     "Vector splat",
175     "Complex-real conversion",
176     "Block Pointer conversion",
177     "Transparent Union Conversion",
178     "Writeback conversion",
179     "OpenCL Zero Event Conversion",
180     "C specific type conversion",
181     "Incompatible pointer conversion"
182   };
183   return Name[Kind];
184 }
185
186 /// StandardConversionSequence - Set the standard conversion
187 /// sequence to the identity conversion.
188 void StandardConversionSequence::setAsIdentityConversion() {
189   First = ICK_Identity;
190   Second = ICK_Identity;
191   Third = ICK_Identity;
192   DeprecatedStringLiteralToCharPtr = false;
193   QualificationIncludesObjCLifetime = false;
194   ReferenceBinding = false;
195   DirectBinding = false;
196   IsLvalueReference = true;
197   BindsToFunctionLvalue = false;
198   BindsToRvalue = false;
199   BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
200   ObjCLifetimeConversionBinding = false;
201   CopyConstructor = nullptr;
202 }
203
204 /// getRank - Retrieve the rank of this standard conversion sequence
205 /// (C++ 13.3.3.1.1p3). The rank is the largest rank of each of the
206 /// implicit conversions.
207 ImplicitConversionRank StandardConversionSequence::getRank() const {
208   ImplicitConversionRank Rank = ICR_Exact_Match;
209   if  (GetConversionRank(First) > Rank)
210     Rank = GetConversionRank(First);
211   if  (GetConversionRank(Second) > Rank)
212     Rank = GetConversionRank(Second);
213   if  (GetConversionRank(Third) > Rank)
214     Rank = GetConversionRank(Third);
215   return Rank;
216 }
217
218 /// isPointerConversionToBool - Determines whether this conversion is
219 /// a conversion of a pointer or pointer-to-member to bool. This is
220 /// used as part of the ranking of standard conversion sequences
221 /// (C++ 13.3.3.2p4).
222 bool StandardConversionSequence::isPointerConversionToBool() const {
223   // Note that FromType has not necessarily been transformed by the
224   // array-to-pointer or function-to-pointer implicit conversions, so
225   // check for their presence as well as checking whether FromType is
226   // a pointer.
227   if (getToType(1)->isBooleanType() &&
228       (getFromType()->isPointerType() ||
229        getFromType()->isMemberPointerType() ||
230        getFromType()->isObjCObjectPointerType() ||
231        getFromType()->isBlockPointerType() ||
232        getFromType()->isNullPtrType() ||
233        First == ICK_Array_To_Pointer || First == ICK_Function_To_Pointer))
234     return true;
235
236   return false;
237 }
238
239 /// isPointerConversionToVoidPointer - Determines whether this
240 /// conversion is a conversion of a pointer to a void pointer. This is
241 /// used as part of the ranking of standard conversion sequences (C++
242 /// 13.3.3.2p4).
243 bool
244 StandardConversionSequence::
245 isPointerConversionToVoidPointer(ASTContext& Context) const {
246   QualType FromType = getFromType();
247   QualType ToType = getToType(1);
248
249   // Note that FromType has not necessarily been transformed by the
250   // array-to-pointer implicit conversion, so check for its presence
251   // and redo the conversion to get a pointer.
252   if (First == ICK_Array_To_Pointer)
253     FromType = Context.getArrayDecayedType(FromType);
254
255   if (Second == ICK_Pointer_Conversion && FromType->isAnyPointerType())
256     if (const PointerType* ToPtrType = ToType->getAs<PointerType>())
257       return ToPtrType->getPointeeType()->isVoidType();
258
259   return false;
260 }
261
262 /// Skip any implicit casts which could be either part of a narrowing conversion
263 /// or after one in an implicit conversion.
264 static const Expr *IgnoreNarrowingConversion(ASTContext &Ctx,
265                                              const Expr *Converted) {
266   // We can have cleanups wrapping the converted expression; these need to be
267   // preserved so that destructors run if necessary.
268   if (auto *EWC = dyn_cast<ExprWithCleanups>(Converted)) {
269     Expr *Inner =
270         const_cast<Expr *>(IgnoreNarrowingConversion(Ctx, EWC->getSubExpr()));
271     return ExprWithCleanups::Create(Ctx, Inner, EWC->cleanupsHaveSideEffects(),
272                                     EWC->getObjects());
273   }
274
275   while (auto *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Converted)) {
276     switch (ICE->getCastKind()) {
277     case CK_NoOp:
278     case CK_IntegralCast:
279     case CK_IntegralToBoolean:
280     case CK_IntegralToFloating:
281     case CK_BooleanToSignedIntegral:
282     case CK_FloatingToIntegral:
283     case CK_FloatingToBoolean:
284     case CK_FloatingCast:
285       Converted = ICE->getSubExpr();
286       continue;
287
288     default:
289       return Converted;
290     }
291   }
292
293   return Converted;
294 }
295
296 /// Check if this standard conversion sequence represents a narrowing
297 /// conversion, according to C++11 [dcl.init.list]p7.
298 ///
299 /// \param Ctx  The AST context.
300 /// \param Converted  The result of applying this standard conversion sequence.
301 /// \param ConstantValue  If this is an NK_Constant_Narrowing conversion, the
302 ///        value of the expression prior to the narrowing conversion.
303 /// \param ConstantType  If this is an NK_Constant_Narrowing conversion, the
304 ///        type of the expression prior to the narrowing conversion.
305 /// \param IgnoreFloatToIntegralConversion If true type-narrowing conversions
306 ///        from floating point types to integral types should be ignored.
307 NarrowingKind StandardConversionSequence::getNarrowingKind(
308     ASTContext &Ctx, const Expr *Converted, APValue &ConstantValue,
309     QualType &ConstantType, bool IgnoreFloatToIntegralConversion) const {
310   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && "narrowing check outside C++");
311
312   // C++11 [dcl.init.list]p7:
313   //   A narrowing conversion is an implicit conversion ...
314   QualType FromType = getToType(0);
315   QualType ToType = getToType(1);
316
317   // A conversion to an enumeration type is narrowing if the conversion to
318   // the underlying type is narrowing. This only arises for expressions of
319   // the form 'Enum{init}'.
320   if (auto *ET = ToType->getAs<EnumType>())
321     ToType = ET->getDecl()->getIntegerType();
322
323   switch (Second) {
324   // 'bool' is an integral type; dispatch to the right place to handle it.
325   case ICK_Boolean_Conversion:
326     if (FromType->isRealFloatingType())
327       goto FloatingIntegralConversion;
328     if (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType())
329       goto IntegralConversion;
330     // Boolean conversions can be from pointers and pointers to members
331     // [conv.bool], and those aren't considered narrowing conversions.
332     return NK_Not_Narrowing;
333
334   // -- from a floating-point type to an integer type, or
335   //
336   // -- from an integer type or unscoped enumeration type to a floating-point
337   //    type, except where the source is a constant expression and the actual
338   //    value after conversion will fit into the target type and will produce
339   //    the original value when converted back to the original type, or
340   case ICK_Floating_Integral:
341   FloatingIntegralConversion:
342     if (FromType->isRealFloatingType() && ToType->isIntegralType(Ctx)) {
343       return NK_Type_Narrowing;
344     } else if (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
345                ToType->isRealFloatingType()) {
346       if (IgnoreFloatToIntegralConversion)
347         return NK_Not_Narrowing;
348       llvm::APSInt IntConstantValue;
349       const Expr *Initializer = IgnoreNarrowingConversion(Ctx, Converted);
350       assert(Initializer && "Unknown conversion expression");
351
352       // If it's value-dependent, we can't tell whether it's narrowing.
353       if (Initializer->isValueDependent())
354         return NK_Dependent_Narrowing;
355
356       if (Initializer->isIntegerConstantExpr(IntConstantValue, Ctx)) {
357         // Convert the integer to the floating type.
358         llvm::APFloat Result(Ctx.getFloatTypeSemantics(ToType));
359         Result.convertFromAPInt(IntConstantValue, IntConstantValue.isSigned(),
360                                 llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven);
361         // And back.
362         llvm::APSInt ConvertedValue = IntConstantValue;
363         bool ignored;
364         Result.convertToInteger(ConvertedValue,
365                                 llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored);
366         // If the resulting value is different, this was a narrowing conversion.
367         if (IntConstantValue != ConvertedValue) {
368           ConstantValue = APValue(IntConstantValue);
369           ConstantType = Initializer->getType();
370           return NK_Constant_Narrowing;
371         }
372       } else {
373         // Variables are always narrowings.
374         return NK_Variable_Narrowing;
375       }
376     }
377     return NK_Not_Narrowing;
378
379   // -- from long double to double or float, or from double to float, except
380   //    where the source is a constant expression and the actual value after
381   //    conversion is within the range of values that can be represented (even
382   //    if it cannot be represented exactly), or
383   case ICK_Floating_Conversion:
384     if (FromType->isRealFloatingType() && ToType->isRealFloatingType() &&
385         Ctx.getFloatingTypeOrder(FromType, ToType) == 1) {
386       // FromType is larger than ToType.
387       const Expr *Initializer = IgnoreNarrowingConversion(Ctx, Converted);
388
389       // If it's value-dependent, we can't tell whether it's narrowing.
390       if (Initializer->isValueDependent())
391         return NK_Dependent_Narrowing;
392
393       if (Initializer->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &ConstantValue)) {
394         // Constant!
395         assert(ConstantValue.isFloat());
396         llvm::APFloat FloatVal = ConstantValue.getFloat();
397         // Convert the source value into the target type.
398         bool ignored;
399         llvm::APFloat::opStatus ConvertStatus = FloatVal.convert(
400           Ctx.getFloatTypeSemantics(ToType),
401           llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
402         // If there was no overflow, the source value is within the range of
403         // values that can be represented.
404         if (ConvertStatus & llvm::APFloat::opOverflow) {
405           ConstantType = Initializer->getType();
406           return NK_Constant_Narrowing;
407         }
408       } else {
409         return NK_Variable_Narrowing;
410       }
411     }
412     return NK_Not_Narrowing;
413
414   // -- from an integer type or unscoped enumeration type to an integer type
415   //    that cannot represent all the values of the original type, except where
416   //    the source is a constant expression and the actual value after
417   //    conversion will fit into the target type and will produce the original
418   //    value when converted back to the original type.
419   case ICK_Integral_Conversion:
420   IntegralConversion: {
421     assert(FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
422     assert(ToType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType());
423     const bool FromSigned = FromType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
424     const unsigned FromWidth = Ctx.getIntWidth(FromType);
425     const bool ToSigned = ToType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
426     const unsigned ToWidth = Ctx.getIntWidth(ToType);
427
428     if (FromWidth > ToWidth ||
429         (FromWidth == ToWidth && FromSigned != ToSigned) ||
430         (FromSigned && !ToSigned)) {
431       // Not all values of FromType can be represented in ToType.
432       llvm::APSInt InitializerValue;
433       const Expr *Initializer = IgnoreNarrowingConversion(Ctx, Converted);
434
435       // If it's value-dependent, we can't tell whether it's narrowing.
436       if (Initializer->isValueDependent())
437         return NK_Dependent_Narrowing;
438
439       if (!Initializer->isIntegerConstantExpr(InitializerValue, Ctx)) {
440         // Such conversions on variables are always narrowing.
441         return NK_Variable_Narrowing;
442       }
443       bool Narrowing = false;
444       if (FromWidth < ToWidth) {
445         // Negative -> unsigned is narrowing. Otherwise, more bits is never
446         // narrowing.
447         if (InitializerValue.isSigned() && InitializerValue.isNegative())
448           Narrowing = true;
449       } else {
450         // Add a bit to the InitializerValue so we don't have to worry about
451         // signed vs. unsigned comparisons.
452         InitializerValue = InitializerValue.extend(
453           InitializerValue.getBitWidth() + 1);
454         // Convert the initializer to and from the target width and signed-ness.
455         llvm::APSInt ConvertedValue = InitializerValue;
456         ConvertedValue = ConvertedValue.trunc(ToWidth);
457         ConvertedValue.setIsSigned(ToSigned);
458         ConvertedValue = ConvertedValue.extend(InitializerValue.getBitWidth());
459         ConvertedValue.setIsSigned(InitializerValue.isSigned());
460         // If the result is different, this was a narrowing conversion.
461         if (ConvertedValue != InitializerValue)
462           Narrowing = true;
463       }
464       if (Narrowing) {
465         ConstantType = Initializer->getType();
466         ConstantValue = APValue(InitializerValue);
467         return NK_Constant_Narrowing;
468       }
469     }
470     return NK_Not_Narrowing;
471   }
472
473   default:
474     // Other kinds of conversions are not narrowings.
475     return NK_Not_Narrowing;
476   }
477 }
478
479 /// dump - Print this standard conversion sequence to standard
480 /// error. Useful for debugging overloading issues.
481 LLVM_DUMP_METHOD void StandardConversionSequence::dump() const {
482   raw_ostream &OS = llvm::errs();
483   bool PrintedSomething = false;
484   if (First != ICK_Identity) {
485     OS << GetImplicitConversionName(First);
486     PrintedSomething = true;
487   }
488
489   if (Second != ICK_Identity) {
490     if (PrintedSomething) {
491       OS << " -> ";
492     }
493     OS << GetImplicitConversionName(Second);
494
495     if (CopyConstructor) {
496       OS << " (by copy constructor)";
497     } else if (DirectBinding) {
498       OS << " (direct reference binding)";
499     } else if (ReferenceBinding) {
500       OS << " (reference binding)";
501     }
502     PrintedSomething = true;
503   }
504
505   if (Third != ICK_Identity) {
506     if (PrintedSomething) {
507       OS << " -> ";
508     }
509     OS << GetImplicitConversionName(Third);
510     PrintedSomething = true;
511   }
512
513   if (!PrintedSomething) {
514     OS << "No conversions required";
515   }
516 }
517
518 /// dump - Print this user-defined conversion sequence to standard
519 /// error. Useful for debugging overloading issues.
520 void UserDefinedConversionSequence::dump() const {
521   raw_ostream &OS = llvm::errs();
522   if (Before.First || Before.Second || Before.Third) {
523     Before.dump();
524     OS << " -> ";
525   }
526   if (ConversionFunction)
527     OS << '\'' << *ConversionFunction << '\'';
528   else
529     OS << "aggregate initialization";
530   if (After.First || After.Second || After.Third) {
531     OS << " -> ";
532     After.dump();
533   }
534 }
535
536 /// dump - Print this implicit conversion sequence to standard
537 /// error. Useful for debugging overloading issues.
538 void ImplicitConversionSequence::dump() const {
539   raw_ostream &OS = llvm::errs();
540   if (isStdInitializerListElement())
541     OS << "Worst std::initializer_list element conversion: ";
542   switch (ConversionKind) {
543   case StandardConversion:
544     OS << "Standard conversion: ";
545     Standard.dump();
546     break;
547   case UserDefinedConversion:
548     OS << "User-defined conversion: ";
549     UserDefined.dump();
550     break;
551   case EllipsisConversion:
552     OS << "Ellipsis conversion";
553     break;
554   case AmbiguousConversion:
555     OS << "Ambiguous conversion";
556     break;
557   case BadConversion:
558     OS << "Bad conversion";
559     break;
560   }
561
562   OS << "\n";
563 }
564
565 void AmbiguousConversionSequence::construct() {
566   new (&conversions()) ConversionSet();
567 }
568
569 void AmbiguousConversionSequence::destruct() {
570   conversions().~ConversionSet();
571 }
572
573 void
574 AmbiguousConversionSequence::copyFrom(const AmbiguousConversionSequence &O) {
575   FromTypePtr = O.FromTypePtr;
576   ToTypePtr = O.ToTypePtr;
577   new (&conversions()) ConversionSet(O.conversions());
578 }
579
580 namespace {
581   // Structure used by DeductionFailureInfo to store
582   // template argument information.
583   struct DFIArguments {
584     TemplateArgument FirstArg;
585     TemplateArgument SecondArg;
586   };
587   // Structure used by DeductionFailureInfo to store
588   // template parameter and template argument information.
589   struct DFIParamWithArguments : DFIArguments {
590     TemplateParameter Param;
591   };
592   // Structure used by DeductionFailureInfo to store template argument
593   // information and the index of the problematic call argument.
594   struct DFIDeducedMismatchArgs : DFIArguments {
595     TemplateArgumentList *TemplateArgs;
596     unsigned CallArgIndex;
597   };
598   // Structure used by DeductionFailureInfo to store information about
599   // unsatisfied constraints.
600   struct CNSInfo {
601     TemplateArgumentList *TemplateArgs;
602     ConstraintSatisfaction Satisfaction;
603   };
604 }
605
606 /// Convert from Sema's representation of template deduction information
607 /// to the form used in overload-candidate information.
608 DeductionFailureInfo
609 clang::MakeDeductionFailureInfo(ASTContext &Context,
610                                 Sema::TemplateDeductionResult TDK,
611                                 TemplateDeductionInfo &Info) {
612   DeductionFailureInfo Result;
613   Result.Result = static_cast<unsigned>(TDK);
614   Result.HasDiagnostic = false;
615   switch (TDK) {
616   case Sema::TDK_Invalid:
617   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
618   case Sema::TDK_TooManyArguments:
619   case Sema::TDK_TooFewArguments:
620   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
621   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
622     Result.Data = nullptr;
623     break;
624
625   case Sema::TDK_Incomplete:
626   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
627     Result.Data = Info.Param.getOpaqueValue();
628     break;
629
630   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
631   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested: {
632     // FIXME: Should allocate from normal heap so that we can free this later.
633     auto *Saved = new (Context) DFIDeducedMismatchArgs;
634     Saved->FirstArg = Info.FirstArg;
635     Saved->SecondArg = Info.SecondArg;
636     Saved->TemplateArgs = Info.take();
637     Saved->CallArgIndex = Info.CallArgIndex;
638     Result.Data = Saved;
639     break;
640   }
641
642   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch: {
643     // FIXME: Should allocate from normal heap so that we can free this later.
644     DFIArguments *Saved = new (Context) DFIArguments;
645     Saved->FirstArg = Info.FirstArg;
646     Saved->SecondArg = Info.SecondArg;
647     Result.Data = Saved;
648     break;
649   }
650
651   case Sema::TDK_IncompletePack:
652     // FIXME: It's slightly wasteful to allocate two TemplateArguments for this.
653   case Sema::TDK_Inconsistent:
654   case Sema::TDK_Underqualified: {
655     // FIXME: Should allocate from normal heap so that we can free this later.
656     DFIParamWithArguments *Saved = new (Context) DFIParamWithArguments;
657     Saved->Param = Info.Param;
658     Saved->FirstArg = Info.FirstArg;
659     Saved->SecondArg = Info.SecondArg;
660     Result.Data = Saved;
661     break;
662   }
663
664   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
665     Result.Data = Info.take();
666     if (Info.hasSFINAEDiagnostic()) {
667       PartialDiagnosticAt *Diag = new (Result.Diagnostic) PartialDiagnosticAt(
668           SourceLocation(), PartialDiagnostic::NullDiagnostic());
669       Info.takeSFINAEDiagnostic(*Diag);
670       Result.HasDiagnostic = true;
671     }
672     break;
673
674   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied: {
675     CNSInfo *Saved = new (Context) CNSInfo;
676     Saved->TemplateArgs = Info.take();
677     Saved->Satisfaction = Info.AssociatedConstraintsSatisfaction;
678     Result.Data = Saved;
679     break;
680   }
681
682   case Sema::TDK_Success:
683   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
684     llvm_unreachable("not a deduction failure");
685   }
686
687   return Result;
688 }
689
690 void DeductionFailureInfo::Destroy() {
691   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
692   case Sema::TDK_Success:
693   case Sema::TDK_Invalid:
694   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
695   case Sema::TDK_Incomplete:
696   case Sema::TDK_TooManyArguments:
697   case Sema::TDK_TooFewArguments:
698   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
699   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
700   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
701     break;
702
703   case Sema::TDK_IncompletePack:
704   case Sema::TDK_Inconsistent:
705   case Sema::TDK_Underqualified:
706   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
707   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
708   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
709     // FIXME: Destroy the data?
710     Data = nullptr;
711     break;
712
713   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
714     // FIXME: Destroy the template argument list?
715     Data = nullptr;
716     if (PartialDiagnosticAt *Diag = getSFINAEDiagnostic()) {
717       Diag->~PartialDiagnosticAt();
718       HasDiagnostic = false;
719     }
720     break;
721
722   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied:
723     // FIXME: Destroy the template argument list?
724     Data = nullptr;
725     if (PartialDiagnosticAt *Diag = getSFINAEDiagnostic()) {
726       Diag->~PartialDiagnosticAt();
727       HasDiagnostic = false;
728     }
729     break;
730
731   // Unhandled
732   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
733     break;
734   }
735 }
736
737 PartialDiagnosticAt *DeductionFailureInfo::getSFINAEDiagnostic() {
738   if (HasDiagnostic)
739     return static_cast<PartialDiagnosticAt*>(static_cast<void*>(Diagnostic));
740   return nullptr;
741 }
742
743 TemplateParameter DeductionFailureInfo::getTemplateParameter() {
744   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
745   case Sema::TDK_Success:
746   case Sema::TDK_Invalid:
747   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
748   case Sema::TDK_TooManyArguments:
749   case Sema::TDK_TooFewArguments:
750   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
751   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
752   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
753   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
754   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
755   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
756   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied:
757     return TemplateParameter();
758
759   case Sema::TDK_Incomplete:
760   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
761     return TemplateParameter::getFromOpaqueValue(Data);
762
763   case Sema::TDK_IncompletePack:
764   case Sema::TDK_Inconsistent:
765   case Sema::TDK_Underqualified:
766     return static_cast<DFIParamWithArguments*>(Data)->Param;
767
768   // Unhandled
769   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
770     break;
771   }
772
773   return TemplateParameter();
774 }
775
776 TemplateArgumentList *DeductionFailureInfo::getTemplateArgumentList() {
777   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
778   case Sema::TDK_Success:
779   case Sema::TDK_Invalid:
780   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
781   case Sema::TDK_TooManyArguments:
782   case Sema::TDK_TooFewArguments:
783   case Sema::TDK_Incomplete:
784   case Sema::TDK_IncompletePack:
785   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
786   case Sema::TDK_Inconsistent:
787   case Sema::TDK_Underqualified:
788   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
789   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
790   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
791     return nullptr;
792
793   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
794   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
795     return static_cast<DFIDeducedMismatchArgs*>(Data)->TemplateArgs;
796
797   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
798     return static_cast<TemplateArgumentList*>(Data);
799
800   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied:
801     return static_cast<CNSInfo*>(Data)->TemplateArgs;
802
803   // Unhandled
804   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
805     break;
806   }
807
808   return nullptr;
809 }
810
811 const TemplateArgument *DeductionFailureInfo::getFirstArg() {
812   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
813   case Sema::TDK_Success:
814   case Sema::TDK_Invalid:
815   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
816   case Sema::TDK_Incomplete:
817   case Sema::TDK_TooManyArguments:
818   case Sema::TDK_TooFewArguments:
819   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
820   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
821   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
822   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
823   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied:
824     return nullptr;
825
826   case Sema::TDK_IncompletePack:
827   case Sema::TDK_Inconsistent:
828   case Sema::TDK_Underqualified:
829   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
830   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
831   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
832     return &static_cast<DFIArguments*>(Data)->FirstArg;
833
834   // Unhandled
835   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
836     break;
837   }
838
839   return nullptr;
840 }
841
842 const TemplateArgument *DeductionFailureInfo::getSecondArg() {
843   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
844   case Sema::TDK_Success:
845   case Sema::TDK_Invalid:
846   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
847   case Sema::TDK_Incomplete:
848   case Sema::TDK_IncompletePack:
849   case Sema::TDK_TooManyArguments:
850   case Sema::TDK_TooFewArguments:
851   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
852   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
853   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
854   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
855   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied:
856     return nullptr;
857
858   case Sema::TDK_Inconsistent:
859   case Sema::TDK_Underqualified:
860   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
861   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
862   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
863     return &static_cast<DFIArguments*>(Data)->SecondArg;
864
865   // Unhandled
866   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
867     break;
868   }
869
870   return nullptr;
871 }
872
873 llvm::Optional<unsigned> DeductionFailureInfo::getCallArgIndex() {
874   switch (static_cast<Sema::TemplateDeductionResult>(Result)) {
875   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
876   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
877     return static_cast<DFIDeducedMismatchArgs*>(Data)->CallArgIndex;
878
879   default:
880     return llvm::None;
881   }
882 }
883
884 bool OverloadCandidateSet::OperatorRewriteInfo::shouldAddReversed(
885     OverloadedOperatorKind Op) {
886   if (!AllowRewrittenCandidates)
887     return false;
888   return Op == OO_EqualEqual || Op == OO_Spaceship;
889 }
890
891 bool OverloadCandidateSet::OperatorRewriteInfo::shouldAddReversed(
892     ASTContext &Ctx, const FunctionDecl *FD) {
893   if (!shouldAddReversed(FD->getDeclName().getCXXOverloadedOperator()))
894     return false;
895   // Don't bother adding a reversed candidate that can never be a better
896   // match than the non-reversed version.
897   return FD->getNumParams() != 2 ||
898          !Ctx.hasSameUnqualifiedType(FD->getParamDecl(0)->getType(),
899                                      FD->getParamDecl(1)->getType()) ||
900          FD->hasAttr<EnableIfAttr>();
901 }
902
903 void OverloadCandidateSet::destroyCandidates() {
904   for (iterator i = begin(), e = end(); i != e; ++i) {
905     for (auto &C : i->Conversions)
906       C.~ImplicitConversionSequence();
907     if (!i->Viable && i->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction)
908       i->DeductionFailure.Destroy();
909   }
910 }
911
912 void OverloadCandidateSet::clear(CandidateSetKind CSK) {
913   destroyCandidates();
914   SlabAllocator.Reset();
915   NumInlineBytesUsed = 0;
916   Candidates.clear();
917   Functions.clear();
918   Kind = CSK;
919 }
920
921 namespace {
922   class UnbridgedCastsSet {
923     struct Entry {
924       Expr **Addr;
925       Expr *Saved;
926     };
927     SmallVector<Entry, 2> Entries;
928
929   public:
930     void save(Sema &S, Expr *&E) {
931       assert(E->hasPlaceholderType(BuiltinType::ARCUnbridgedCast));
932       Entry entry = { &E, E };
933       Entries.push_back(entry);
934       E = S.stripARCUnbridgedCast(E);
935     }
936
937     void restore() {
938       for (SmallVectorImpl<Entry>::iterator
939              i = Entries.begin(), e = Entries.end(); i != e; ++i)
940         *i->Addr = i->Saved;
941     }
942   };
943 }
944
945 /// checkPlaceholderForOverload - Do any interesting placeholder-like
946 /// preprocessing on the given expression.
947 ///
948 /// \param unbridgedCasts a collection to which to add unbridged casts;
949 ///   without this, they will be immediately diagnosed as errors
950 ///
951 /// Return true on unrecoverable error.
952 static bool
953 checkPlaceholderForOverload(Sema &S, Expr *&E,
954                             UnbridgedCastsSet *unbridgedCasts = nullptr) {
955   if (const BuiltinType *placeholder =  E->getType()->getAsPlaceholderType()) {
956     // We can't handle overloaded expressions here because overload
957     // resolution might reasonably tweak them.
958     if (placeholder->getKind() == BuiltinType::Overload) return false;
959
960     // If the context potentially accepts unbridged ARC casts, strip
961     // the unbridged cast and add it to the collection for later restoration.
962     if (placeholder->getKind() == BuiltinType::ARCUnbridgedCast &&
963         unbridgedCasts) {
964       unbridgedCasts->save(S, E);
965       return false;
966     }
967
968     // Go ahead and check everything else.
969     ExprResult result = S.CheckPlaceholderExpr(E);
970     if (result.isInvalid())
971       return true;
972
973     E = result.get();
974     return false;
975   }
976
977   // Nothing to do.
978   return false;
979 }
980
981 /// checkArgPlaceholdersForOverload - Check a set of call operands for
982 /// placeholders.
983 static bool checkArgPlaceholdersForOverload(Sema &S,
984                                             MultiExprArg Args,
985                                             UnbridgedCastsSet &unbridged) {
986   for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
987     if (checkPlaceholderForOverload(S, Args[i], &unbridged))
988       return true;
989
990   return false;
991 }
992
993 /// Determine whether the given New declaration is an overload of the
994 /// declarations in Old. This routine returns Ovl_Match or Ovl_NonFunction if
995 /// New and Old cannot be overloaded, e.g., if New has the same signature as
996 /// some function in Old (C++ 1.3.10) or if the Old declarations aren't
997 /// functions (or function templates) at all. When it does return Ovl_Match or
998 /// Ovl_NonFunction, MatchedDecl will point to the decl that New cannot be
999 /// overloaded with. This decl may be a UsingShadowDecl on top of the underlying
1000 /// declaration.
1001 ///
1002 /// Example: Given the following input:
1003 ///
1004 ///   void f(int, float); // #1
1005 ///   void f(int, int); // #2
1006 ///   int f(int, int); // #3
1007 ///
1008 /// When we process #1, there is no previous declaration of "f", so IsOverload
1009 /// will not be used.
1010 ///
1011 /// When we process #2, Old contains only the FunctionDecl for #1. By comparing
1012 /// the parameter types, we see that #1 and #2 are overloaded (since they have
1013 /// different signatures), so this routine returns Ovl_Overload; MatchedDecl is
1014 /// unchanged.
1015 ///
1016 /// When we process #3, Old is an overload set containing #1 and #2. We compare
1017 /// the signatures of #3 to #1 (they're overloaded, so we do nothing) and then
1018 /// #3 to #2. Since the signatures of #3 and #2 are identical (return types of
1019 /// functions are not part of the signature), IsOverload returns Ovl_Match and
1020 /// MatchedDecl will be set to point to the FunctionDecl for #2.
1021 ///
1022 /// 'NewIsUsingShadowDecl' indicates that 'New' is being introduced into a class
1023 /// by a using declaration. The rules for whether to hide shadow declarations
1024 /// ignore some properties which otherwise figure into a function template's
1025 /// signature.
1026 Sema::OverloadKind
1027 Sema::CheckOverload(Scope *S, FunctionDecl *New, const LookupResult &Old,
1028                     NamedDecl *&Match, bool NewIsUsingDecl) {
1029   for (LookupResult::iterator I = Old.begin(), E = Old.end();
1030          I != E; ++I) {
1031     NamedDecl *OldD = *I;
1032
1033     bool OldIsUsingDecl = false;
1034     if (isa<UsingShadowDecl>(OldD)) {
1035       OldIsUsingDecl = true;
1036
1037       // We can always introduce two using declarations into the same
1038       // context, even if they have identical signatures.
1039       if (NewIsUsingDecl) continue;
1040
1041       OldD = cast<UsingShadowDecl>(OldD)->getTargetDecl();
1042     }
1043
1044     // A using-declaration does not conflict with another declaration
1045     // if one of them is hidden.
1046     if ((OldIsUsingDecl || NewIsUsingDecl) && !isVisible(*I))
1047       continue;
1048
1049     // If either declaration was introduced by a using declaration,
1050     // we'll need to use slightly different rules for matching.
1051     // Essentially, these rules are the normal rules, except that
1052     // function templates hide function templates with different
1053     // return types or template parameter lists.
1054     bool UseMemberUsingDeclRules =
1055       (OldIsUsingDecl || NewIsUsingDecl) && CurContext->isRecord() &&
1056       !New->getFriendObjectKind();
1057
1058     if (FunctionDecl *OldF = OldD->getAsFunction()) {
1059       if (!IsOverload(New, OldF, UseMemberUsingDeclRules)) {
1060         if (UseMemberUsingDeclRules && OldIsUsingDecl) {
1061           HideUsingShadowDecl(S, cast<UsingShadowDecl>(*I));
1062           continue;
1063         }
1064
1065         if (!isa<FunctionTemplateDecl>(OldD) &&
1066             !shouldLinkPossiblyHiddenDecl(*I, New))
1067           continue;
1068
1069         Match = *I;
1070         return Ovl_Match;
1071       }
1072
1073       // Builtins that have custom typechecking or have a reference should
1074       // not be overloadable or redeclarable.
1075       if (!getASTContext().canBuiltinBeRedeclared(OldF)) {
1076         Match = *I;
1077         return Ovl_NonFunction;
1078       }
1079     } else if (isa<UsingDecl>(OldD) || isa<UsingPackDecl>(OldD)) {
1080       // We can overload with these, which can show up when doing
1081       // redeclaration checks for UsingDecls.
1082       assert(Old.getLookupKind() == LookupUsingDeclName);
1083     } else if (isa<TagDecl>(OldD)) {
1084       // We can always overload with tags by hiding them.
1085     } else if (auto *UUD = dyn_cast<UnresolvedUsingValueDecl>(OldD)) {
1086       // Optimistically assume that an unresolved using decl will
1087       // overload; if it doesn't, we'll have to diagnose during
1088       // template instantiation.
1089       //
1090       // Exception: if the scope is dependent and this is not a class
1091       // member, the using declaration can only introduce an enumerator.
1092       if (UUD->getQualifier()->isDependent() && !UUD->isCXXClassMember()) {
1093         Match = *I;
1094         return Ovl_NonFunction;
1095       }
1096     } else {
1097       // (C++ 13p1):
1098       //   Only function declarations can be overloaded; object and type
1099       //   declarations cannot be overloaded.
1100       Match = *I;
1101       return Ovl_NonFunction;
1102     }
1103   }
1104
1105   // C++ [temp.friend]p1:
1106   //   For a friend function declaration that is not a template declaration:
1107   //    -- if the name of the friend is a qualified or unqualified template-id,
1108   //       [...], otherwise
1109   //    -- if the name of the friend is a qualified-id and a matching
1110   //       non-template function is found in the specified class or namespace,
1111   //       the friend declaration refers to that function, otherwise,
1112   //    -- if the name of the friend is a qualified-id and a matching function
1113   //       template is found in the specified class or namespace, the friend
1114   //       declaration refers to the deduced specialization of that function
1115   //       template, otherwise
1116   //    -- the name shall be an unqualified-id [...]
1117   // If we get here for a qualified friend declaration, we've just reached the
1118   // third bullet. If the type of the friend is dependent, skip this lookup
1119   // until instantiation.
1120   if (New->getFriendObjectKind() && New->getQualifier() &&
1121       !New->getDescribedFunctionTemplate() &&
1122       !New->getDependentSpecializationInfo() &&
1123       !New->getType()->isDependentType()) {
1124     LookupResult TemplateSpecResult(LookupResult::Temporary, Old);
1125     TemplateSpecResult.addAllDecls(Old);
1126     if (CheckFunctionTemplateSpecialization(New, nullptr, TemplateSpecResult,
1127                                             /*QualifiedFriend*/true)) {
1128       New->setInvalidDecl();
1129       return Ovl_Overload;
1130     }
1131
1132     Match = TemplateSpecResult.getAsSingle<FunctionDecl>();
1133     return Ovl_Match;
1134   }
1135
1136   return Ovl_Overload;
1137 }
1138
1139 bool Sema::IsOverload(FunctionDecl *New, FunctionDecl *Old,
1140                       bool UseMemberUsingDeclRules, bool ConsiderCudaAttrs,
1141                       bool ConsiderRequiresClauses) {
1142   // C++ [basic.start.main]p2: This function shall not be overloaded.
1143   if (New->isMain())
1144     return false;
1145
1146   // MSVCRT user defined entry points cannot be overloaded.
1147   if (New->isMSVCRTEntryPoint())
1148     return false;
1149
1150   FunctionTemplateDecl *OldTemplate = Old->getDescribedFunctionTemplate();
1151   FunctionTemplateDecl *NewTemplate = New->getDescribedFunctionTemplate();
1152
1153   // C++ [temp.fct]p2:
1154   //   A function template can be overloaded with other function templates
1155   //   and with normal (non-template) functions.
1156   if ((OldTemplate == nullptr) != (NewTemplate == nullptr))
1157     return true;
1158
1159   // Is the function New an overload of the function Old?
1160   QualType OldQType = Context.getCanonicalType(Old->getType());
1161   QualType NewQType = Context.getCanonicalType(New->getType());
1162
1163   // Compare the signatures (C++ 1.3.10) of the two functions to
1164   // determine whether they are overloads. If we find any mismatch
1165   // in the signature, they are overloads.
1166
1167   // If either of these functions is a K&R-style function (no
1168   // prototype), then we consider them to have matching signatures.
1169   if (isa<FunctionNoProtoType>(OldQType.getTypePtr()) ||
1170       isa<FunctionNoProtoType>(NewQType.getTypePtr()))
1171     return false;
1172
1173   const FunctionProtoType *OldType = cast<FunctionProtoType>(OldQType);
1174   const FunctionProtoType *NewType = cast<FunctionProtoType>(NewQType);
1175
1176   // The signature of a function includes the types of its
1177   // parameters (C++ 1.3.10), which includes the presence or absence
1178   // of the ellipsis; see C++ DR 357).
1179   if (OldQType != NewQType &&
1180       (OldType->getNumParams() != NewType->getNumParams() ||
1181        OldType->isVariadic() != NewType->isVariadic() ||
1182        !FunctionParamTypesAreEqual(OldType, NewType)))
1183     return true;
1184
1185   // C++ [temp.over.link]p4:
1186   //   The signature of a function template consists of its function
1187   //   signature, its return type and its template parameter list. The names
1188   //   of the template parameters are significant only for establishing the
1189   //   relationship between the template parameters and the rest of the
1190   //   signature.
1191   //
1192   // We check the return type and template parameter lists for function
1193   // templates first; the remaining checks follow.
1194   //
1195   // However, we don't consider either of these when deciding whether
1196   // a member introduced by a shadow declaration is hidden.
1197   if (!UseMemberUsingDeclRules && NewTemplate &&
1198       (!TemplateParameterListsAreEqual(NewTemplate->getTemplateParameters(),
1199                                        OldTemplate->getTemplateParameters(),
1200                                        false, TPL_TemplateMatch) ||
1201        !Context.hasSameType(Old->getDeclaredReturnType(),
1202                             New->getDeclaredReturnType())))
1203     return true;
1204
1205   // If the function is a class member, its signature includes the
1206   // cv-qualifiers (if any) and ref-qualifier (if any) on the function itself.
1207   //
1208   // As part of this, also check whether one of the member functions
1209   // is static, in which case they are not overloads (C++
1210   // 13.1p2). While not part of the definition of the signature,
1211   // this check is important to determine whether these functions
1212   // can be overloaded.
1213   CXXMethodDecl *OldMethod = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Old);
1214   CXXMethodDecl *NewMethod = dyn_cast<CXXMethodDecl>(New);
1215   if (OldMethod && NewMethod &&
1216       !OldMethod->isStatic() && !NewMethod->isStatic()) {
1217     if (OldMethod->getRefQualifier() != NewMethod->getRefQualifier()) {
1218       if (!UseMemberUsingDeclRules &&
1219           (OldMethod->getRefQualifier() == RQ_None ||
1220            NewMethod->getRefQualifier() == RQ_None)) {
1221         // C++0x [over.load]p2:
1222         //   - Member function declarations with the same name and the same
1223         //     parameter-type-list as well as member function template
1224         //     declarations with the same name, the same parameter-type-list, and
1225         //     the same template parameter lists cannot be overloaded if any of
1226         //     them, but not all, have a ref-qualifier (8.3.5).
1227         Diag(NewMethod->getLocation(), diag::err_ref_qualifier_overload)
1228           << NewMethod->getRefQualifier() << OldMethod->getRefQualifier();
1229         Diag(OldMethod->getLocation(), diag::note_previous_declaration);
1230       }
1231       return true;
1232     }
1233
1234     // We may not have applied the implicit const for a constexpr member
1235     // function yet (because we haven't yet resolved whether this is a static
1236     // or non-static member function). Add it now, on the assumption that this
1237     // is a redeclaration of OldMethod.
1238     auto OldQuals = OldMethod->getMethodQualifiers();
1239     auto NewQuals = NewMethod->getMethodQualifiers();
1240     if (!getLangOpts().CPlusPlus14 && NewMethod->isConstexpr() &&
1241         !isa<CXXConstructorDecl>(NewMethod))
1242       NewQuals.addConst();
1243     // We do not allow overloading based off of '__restrict'.
1244     OldQuals.removeRestrict();
1245     NewQuals.removeRestrict();
1246     if (OldQuals != NewQuals)
1247       return true;
1248   }
1249
1250   // Though pass_object_size is placed on parameters and takes an argument, we
1251   // consider it to be a function-level modifier for the sake of function
1252   // identity. Either the function has one or more parameters with
1253   // pass_object_size or it doesn't.
1254   if (functionHasPassObjectSizeParams(New) !=
1255       functionHasPassObjectSizeParams(Old))
1256     return true;
1257
1258   // enable_if attributes are an order-sensitive part of the signature.
1259   for (specific_attr_iterator<EnableIfAttr>
1260          NewI = New->specific_attr_begin<EnableIfAttr>(),
1261          NewE = New->specific_attr_end<EnableIfAttr>(),
1262          OldI = Old->specific_attr_begin<EnableIfAttr>(),
1263          OldE = Old->specific_attr_end<EnableIfAttr>();
1264        NewI != NewE || OldI != OldE; ++NewI, ++OldI) {
1265     if (NewI == NewE || OldI == OldE)
1266       return true;
1267     llvm::FoldingSetNodeID NewID, OldID;
1268     NewI->getCond()->Profile(NewID, Context, true);
1269     OldI->getCond()->Profile(OldID, Context, true);
1270     if (NewID != OldID)
1271       return true;
1272   }
1273
1274   if (getLangOpts().CUDA && ConsiderCudaAttrs) {
1275     // Don't allow overloading of destructors.  (In theory we could, but it
1276     // would be a giant change to clang.)
1277     if (!isa<CXXDestructorDecl>(New)) {
1278       CUDAFunctionTarget NewTarget = IdentifyCUDATarget(New),
1279                          OldTarget = IdentifyCUDATarget(Old);
1280       if (NewTarget != CFT_InvalidTarget) {
1281         assert((OldTarget != CFT_InvalidTarget) &&
1282                "Unexpected invalid target.");
1283
1284         // Allow overloading of functions with same signature and different CUDA
1285         // target attributes.
1286         if (NewTarget != OldTarget)
1287           return true;
1288       }
1289     }
1290   }
1291
1292   if (ConsiderRequiresClauses) {
1293     Expr *NewRC = New->getTrailingRequiresClause(),
1294          *OldRC = Old->getTrailingRequiresClause();
1295     if ((NewRC != nullptr) != (OldRC != nullptr))
1296       // RC are most certainly different - these are overloads.
1297       return true;
1298
1299     if (NewRC) {
1300       llvm::FoldingSetNodeID NewID, OldID;
1301       NewRC->Profile(NewID, Context, /*Canonical=*/true);
1302       OldRC->Profile(OldID, Context, /*Canonical=*/true);
1303       if (NewID != OldID)
1304         // RCs are not equivalent - these are overloads.
1305         return true;
1306     }
1307   }
1308
1309   // The signatures match; this is not an overload.
1310   return false;
1311 }
1312
1313 /// Tries a user-defined conversion from From to ToType.
1314 ///
1315 /// Produces an implicit conversion sequence for when a standard conversion
1316 /// is not an option. See TryImplicitConversion for more information.
1317 static ImplicitConversionSequence
1318 TryUserDefinedConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
1319                          bool SuppressUserConversions,
1320                          bool AllowExplicit,
1321                          bool InOverloadResolution,
1322                          bool CStyle,
1323                          bool AllowObjCWritebackConversion,
1324                          bool AllowObjCConversionOnExplicit) {
1325   ImplicitConversionSequence ICS;
1326
1327   if (SuppressUserConversions) {
1328     // We're not in the case above, so there is no conversion that
1329     // we can perform.
1330     ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
1331     return ICS;
1332   }
1333
1334   // Attempt user-defined conversion.
1335   OverloadCandidateSet Conversions(From->getExprLoc(),
1336                                    OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
1337   switch (IsUserDefinedConversion(S, From, ToType, ICS.UserDefined,
1338                                   Conversions, AllowExplicit,
1339                                   AllowObjCConversionOnExplicit)) {
1340   case OR_Success:
1341   case OR_Deleted:
1342     ICS.setUserDefined();
1343     // C++ [over.ics.user]p4:
1344     //   A conversion of an expression of class type to the same class
1345     //   type is given Exact Match rank, and a conversion of an
1346     //   expression of class type to a base class of that type is
1347     //   given Conversion rank, in spite of the fact that a copy
1348     //   constructor (i.e., a user-defined conversion function) is
1349     //   called for those cases.
1350     if (CXXConstructorDecl *Constructor
1351           = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(ICS.UserDefined.ConversionFunction)) {
1352       QualType FromCanon
1353         = S.Context.getCanonicalType(From->getType().getUnqualifiedType());
1354       QualType ToCanon
1355         = S.Context.getCanonicalType(ToType).getUnqualifiedType();
1356       if (Constructor->isCopyConstructor() &&
1357           (FromCanon == ToCanon ||
1358            S.IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), FromCanon, ToCanon))) {
1359         // Turn this into a "standard" conversion sequence, so that it
1360         // gets ranked with standard conversion sequences.
1361         DeclAccessPair Found = ICS.UserDefined.FoundConversionFunction;
1362         ICS.setStandard();
1363         ICS.Standard.setAsIdentityConversion();
1364         ICS.Standard.setFromType(From->getType());
1365         ICS.Standard.setAllToTypes(ToType);
1366         ICS.Standard.CopyConstructor = Constructor;
1367         ICS.Standard.FoundCopyConstructor = Found;
1368         if (ToCanon != FromCanon)
1369           ICS.Standard.Second = ICK_Derived_To_Base;
1370       }
1371     }
1372     break;
1373
1374   case OR_Ambiguous:
1375     ICS.setAmbiguous();
1376     ICS.Ambiguous.setFromType(From->getType());
1377     ICS.Ambiguous.setToType(ToType);
1378     for (OverloadCandidateSet::iterator Cand = Conversions.begin();
1379          Cand != Conversions.end(); ++Cand)
1380       if (Cand->Best)
1381         ICS.Ambiguous.addConversion(Cand->FoundDecl, Cand->Function);
1382     break;
1383
1384     // Fall through.
1385   case OR_No_Viable_Function:
1386     ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
1387     break;
1388   }
1389
1390   return ICS;
1391 }
1392
1393 /// TryImplicitConversion - Attempt to perform an implicit conversion
1394 /// from the given expression (Expr) to the given type (ToType). This
1395 /// function returns an implicit conversion sequence that can be used
1396 /// to perform the initialization. Given
1397 ///
1398 ///   void f(float f);
1399 ///   void g(int i) { f(i); }
1400 ///
1401 /// this routine would produce an implicit conversion sequence to
1402 /// describe the initialization of f from i, which will be a standard
1403 /// conversion sequence containing an lvalue-to-rvalue conversion (C++
1404 /// 4.1) followed by a floating-integral conversion (C++ 4.9).
1405 //
1406 /// Note that this routine only determines how the conversion can be
1407 /// performed; it does not actually perform the conversion. As such,
1408 /// it will not produce any diagnostics if no conversion is available,
1409 /// but will instead return an implicit conversion sequence of kind
1410 /// "BadConversion".
1411 ///
1412 /// If @p SuppressUserConversions, then user-defined conversions are
1413 /// not permitted.
1414 /// If @p AllowExplicit, then explicit user-defined conversions are
1415 /// permitted.
1416 ///
1417 /// \param AllowObjCWritebackConversion Whether we allow the Objective-C
1418 /// writeback conversion, which allows __autoreleasing id* parameters to
1419 /// be initialized with __strong id* or __weak id* arguments.
1420 static ImplicitConversionSequence
1421 TryImplicitConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
1422                       bool SuppressUserConversions,
1423                       bool AllowExplicit,
1424                       bool InOverloadResolution,
1425                       bool CStyle,
1426                       bool AllowObjCWritebackConversion,
1427                       bool AllowObjCConversionOnExplicit) {
1428   ImplicitConversionSequence ICS;
1429   if (IsStandardConversion(S, From, ToType, InOverloadResolution,
1430                            ICS.Standard, CStyle, AllowObjCWritebackConversion)){
1431     ICS.setStandard();
1432     return ICS;
1433   }
1434
1435   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus) {
1436     ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
1437     return ICS;
1438   }
1439
1440   // C++ [over.ics.user]p4:
1441   //   A conversion of an expression of class type to the same class
1442   //   type is given Exact Match rank, and a conversion of an
1443   //   expression of class type to a base class of that type is
1444   //   given Conversion rank, in spite of the fact that a copy/move
1445   //   constructor (i.e., a user-defined conversion function) is
1446   //   called for those cases.
1447   QualType FromType = From->getType();
1448   if (ToType->getAs<RecordType>() && FromType->getAs<RecordType>() &&
1449       (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType) ||
1450        S.IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), FromType, ToType))) {
1451     ICS.setStandard();
1452     ICS.Standard.setAsIdentityConversion();
1453     ICS.Standard.setFromType(FromType);
1454     ICS.Standard.setAllToTypes(ToType);
1455
1456     // We don't actually check at this point whether there is a valid
1457     // copy/move constructor, since overloading just assumes that it
1458     // exists. When we actually perform initialization, we'll find the
1459     // appropriate constructor to copy the returned object, if needed.
1460     ICS.Standard.CopyConstructor = nullptr;
1461
1462     // Determine whether this is considered a derived-to-base conversion.
1463     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
1464       ICS.Standard.Second = ICK_Derived_To_Base;
1465
1466     return ICS;
1467   }
1468
1469   return TryUserDefinedConversion(S, From, ToType, SuppressUserConversions,
1470                                   AllowExplicit, InOverloadResolution, CStyle,
1471                                   AllowObjCWritebackConversion,
1472                                   AllowObjCConversionOnExplicit);
1473 }
1474
1475 ImplicitConversionSequence
1476 Sema::TryImplicitConversion(Expr *From, QualType ToType,
1477                             bool SuppressUserConversions,
1478                             bool AllowExplicit,
1479                             bool InOverloadResolution,
1480                             bool CStyle,
1481                             bool AllowObjCWritebackConversion) {
1482   return ::TryImplicitConversion(*this, From, ToType,
1483                                  SuppressUserConversions, AllowExplicit,
1484                                  InOverloadResolution, CStyle,
1485                                  AllowObjCWritebackConversion,
1486                                  /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
1487 }
1488
1489 /// PerformImplicitConversion - Perform an implicit conversion of the
1490 /// expression From to the type ToType. Returns the
1491 /// converted expression. Flavor is the kind of conversion we're
1492 /// performing, used in the error message. If @p AllowExplicit,
1493 /// explicit user-defined conversions are permitted.
1494 ExprResult
1495 Sema::PerformImplicitConversion(Expr *From, QualType ToType,
1496                                 AssignmentAction Action, bool AllowExplicit) {
1497   ImplicitConversionSequence ICS;
1498   return PerformImplicitConversion(From, ToType, Action, AllowExplicit, ICS);
1499 }
1500
1501 ExprResult
1502 Sema::PerformImplicitConversion(Expr *From, QualType ToType,
1503                                 AssignmentAction Action, bool AllowExplicit,
1504                                 ImplicitConversionSequence& ICS) {
1505   if (checkPlaceholderForOverload(*this, From))
1506     return ExprError();
1507
1508   // Objective-C ARC: Determine whether we will allow the writeback conversion.
1509   bool AllowObjCWritebackConversion
1510     = getLangOpts().ObjCAutoRefCount &&
1511       (Action == AA_Passing || Action == AA_Sending);
1512   if (getLangOpts().ObjC)
1513     CheckObjCBridgeRelatedConversions(From->getBeginLoc(), ToType,
1514                                       From->getType(), From);
1515   ICS = ::TryImplicitConversion(*this, From, ToType,
1516                                 /*SuppressUserConversions=*/false,
1517                                 AllowExplicit,
1518                                 /*InOverloadResolution=*/false,
1519                                 /*CStyle=*/false,
1520                                 AllowObjCWritebackConversion,
1521                                 /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
1522   return PerformImplicitConversion(From, ToType, ICS, Action);
1523 }
1524
1525 /// Determine whether the conversion from FromType to ToType is a valid
1526 /// conversion that strips "noexcept" or "noreturn" off the nested function
1527 /// type.
1528 bool Sema::IsFunctionConversion(QualType FromType, QualType ToType,
1529                                 QualType &ResultTy) {
1530   if (Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
1531     return false;
1532
1533   // Permit the conversion F(t __attribute__((noreturn))) -> F(t)
1534   //                    or F(t noexcept) -> F(t)
1535   // where F adds one of the following at most once:
1536   //   - a pointer
1537   //   - a member pointer
1538   //   - a block pointer
1539   // Changes here need matching changes in FindCompositePointerType.
1540   CanQualType CanTo = Context.getCanonicalType(ToType);
1541   CanQualType CanFrom = Context.getCanonicalType(FromType);
1542   Type::TypeClass TyClass = CanTo->getTypeClass();
1543   if (TyClass != CanFrom->getTypeClass()) return false;
1544   if (TyClass != Type::FunctionProto && TyClass != Type::FunctionNoProto) {
1545     if (TyClass == Type::Pointer) {
1546       CanTo = CanTo.castAs<PointerType>()->getPointeeType();
1547       CanFrom = CanFrom.castAs<PointerType>()->getPointeeType();
1548     } else if (TyClass == Type::BlockPointer) {
1549       CanTo = CanTo.castAs<BlockPointerType>()->getPointeeType();
1550       CanFrom = CanFrom.castAs<BlockPointerType>()->getPointeeType();
1551     } else if (TyClass == Type::MemberPointer) {
1552       auto ToMPT = CanTo.castAs<MemberPointerType>();
1553       auto FromMPT = CanFrom.castAs<MemberPointerType>();
1554       // A function pointer conversion cannot change the class of the function.
1555       if (ToMPT->getClass() != FromMPT->getClass())
1556         return false;
1557       CanTo = ToMPT->getPointeeType();
1558       CanFrom = FromMPT->getPointeeType();
1559     } else {
1560       return false;
1561     }
1562
1563     TyClass = CanTo->getTypeClass();
1564     if (TyClass != CanFrom->getTypeClass()) return false;
1565     if (TyClass != Type::FunctionProto && TyClass != Type::FunctionNoProto)
1566       return false;
1567   }
1568
1569   const auto *FromFn = cast<FunctionType>(CanFrom);
1570   FunctionType::ExtInfo FromEInfo = FromFn->getExtInfo();
1571
1572   const auto *ToFn = cast<FunctionType>(CanTo);
1573   FunctionType::ExtInfo ToEInfo = ToFn->getExtInfo();
1574
1575   bool Changed = false;
1576
1577   // Drop 'noreturn' if not present in target type.
1578   if (FromEInfo.getNoReturn() && !ToEInfo.getNoReturn()) {
1579     FromFn = Context.adjustFunctionType(FromFn, FromEInfo.withNoReturn(false));
1580     Changed = true;
1581   }
1582
1583   // Drop 'noexcept' if not present in target type.
1584   if (const auto *FromFPT = dyn_cast<FunctionProtoType>(FromFn)) {
1585     const auto *ToFPT = cast<FunctionProtoType>(ToFn);
1586     if (FromFPT->isNothrow() && !ToFPT->isNothrow()) {
1587       FromFn = cast<FunctionType>(
1588           Context.getFunctionTypeWithExceptionSpec(QualType(FromFPT, 0),
1589                                                    EST_None)
1590                  .getTypePtr());
1591       Changed = true;
1592     }
1593
1594     // Convert FromFPT's ExtParameterInfo if necessary. The conversion is valid
1595     // only if the ExtParameterInfo lists of the two function prototypes can be
1596     // merged and the merged list is identical to ToFPT's ExtParameterInfo list.
1597     SmallVector<FunctionProtoType::ExtParameterInfo, 4> NewParamInfos;
1598     bool CanUseToFPT, CanUseFromFPT;
1599     if (Context.mergeExtParameterInfo(ToFPT, FromFPT, CanUseToFPT,
1600                                       CanUseFromFPT, NewParamInfos) &&
1601         CanUseToFPT && !CanUseFromFPT) {
1602       FunctionProtoType::ExtProtoInfo ExtInfo = FromFPT->getExtProtoInfo();
1603       ExtInfo.ExtParameterInfos =
1604           NewParamInfos.empty() ? nullptr : NewParamInfos.data();
1605       QualType QT = Context.getFunctionType(FromFPT->getReturnType(),
1606                                             FromFPT->getParamTypes(), ExtInfo);
1607       FromFn = QT->getAs<FunctionType>();
1608       Changed = true;
1609     }
1610   }
1611
1612   if (!Changed)
1613     return false;
1614
1615   assert(QualType(FromFn, 0).isCanonical());
1616   if (QualType(FromFn, 0) != CanTo) return false;
1617
1618   ResultTy = ToType;
1619   return true;
1620 }
1621
1622 /// Determine whether the conversion from FromType to ToType is a valid
1623 /// vector conversion.
1624 ///
1625 /// \param ICK Will be set to the vector conversion kind, if this is a vector
1626 /// conversion.
1627 static bool IsVectorConversion(Sema &S, QualType FromType,
1628                                QualType ToType, ImplicitConversionKind &ICK) {
1629   // We need at least one of these types to be a vector type to have a vector
1630   // conversion.
1631   if (!ToType->isVectorType() && !FromType->isVectorType())
1632     return false;
1633
1634   // Identical types require no conversions.
1635   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
1636     return false;
1637
1638   // There are no conversions between extended vector types, only identity.
1639   if (ToType->isExtVectorType()) {
1640     // There are no conversions between extended vector types other than the
1641     // identity conversion.
1642     if (FromType->isExtVectorType())
1643       return false;
1644
1645     // Vector splat from any arithmetic type to a vector.
1646     if (FromType->isArithmeticType()) {
1647       ICK = ICK_Vector_Splat;
1648       return true;
1649     }
1650   }
1651
1652   // We can perform the conversion between vector types in the following cases:
1653   // 1)vector types are equivalent AltiVec and GCC vector types
1654   // 2)lax vector conversions are permitted and the vector types are of the
1655   //   same size
1656   if (ToType->isVectorType() && FromType->isVectorType()) {
1657     if (S.Context.areCompatibleVectorTypes(FromType, ToType) ||
1658         S.isLaxVectorConversion(FromType, ToType)) {
1659       ICK = ICK_Vector_Conversion;
1660       return true;
1661     }
1662   }
1663
1664   return false;
1665 }
1666
1667 static bool tryAtomicConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
1668                                 bool InOverloadResolution,
1669                                 StandardConversionSequence &SCS,
1670                                 bool CStyle);
1671
1672 /// IsStandardConversion - Determines whether there is a standard
1673 /// conversion sequence (C++ [conv], C++ [over.ics.scs]) from the
1674 /// expression From to the type ToType. Standard conversion sequences
1675 /// only consider non-class types; for conversions that involve class
1676 /// types, use TryImplicitConversion. If a conversion exists, SCS will
1677 /// contain the standard conversion sequence required to perform this
1678 /// conversion and this routine will return true. Otherwise, this
1679 /// routine will return false and the value of SCS is unspecified.
1680 static bool IsStandardConversion(Sema &S, Expr* From, QualType ToType,
1681                                  bool InOverloadResolution,
1682                                  StandardConversionSequence &SCS,
1683                                  bool CStyle,
1684                                  bool AllowObjCWritebackConversion) {
1685   QualType FromType = From->getType();
1686
1687   // Standard conversions (C++ [conv])
1688   SCS.setAsIdentityConversion();
1689   SCS.IncompatibleObjC = false;
1690   SCS.setFromType(FromType);
1691   SCS.CopyConstructor = nullptr;
1692
1693   // There are no standard conversions for class types in C++, so
1694   // abort early. When overloading in C, however, we do permit them.
1695   if (S.getLangOpts().CPlusPlus &&
1696       (FromType->isRecordType() || ToType->isRecordType()))
1697     return false;
1698
1699   // The first conversion can be an lvalue-to-rvalue conversion,
1700   // array-to-pointer conversion, or function-to-pointer conversion
1701   // (C++ 4p1).
1702
1703   if (FromType == S.Context.OverloadTy) {
1704     DeclAccessPair AccessPair;
1705     if (FunctionDecl *Fn
1706           = S.ResolveAddressOfOverloadedFunction(From, ToType, false,
1707                                                  AccessPair)) {
1708       // We were able to resolve the address of the overloaded function,
1709       // so we can convert to the type of that function.
1710       FromType = Fn->getType();
1711       SCS.setFromType(FromType);
1712
1713       // we can sometimes resolve &foo<int> regardless of ToType, so check
1714       // if the type matches (identity) or we are converting to bool
1715       if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(
1716                       S.ExtractUnqualifiedFunctionType(ToType), FromType)) {
1717         QualType resultTy;
1718         // if the function type matches except for [[noreturn]], it's ok
1719         if (!S.IsFunctionConversion(FromType,
1720               S.ExtractUnqualifiedFunctionType(ToType), resultTy))
1721           // otherwise, only a boolean conversion is standard
1722           if (!ToType->isBooleanType())
1723             return false;
1724       }
1725
1726       // Check if the "from" expression is taking the address of an overloaded
1727       // function and recompute the FromType accordingly. Take advantage of the
1728       // fact that non-static member functions *must* have such an address-of
1729       // expression.
1730       CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn);
1731       if (Method && !Method->isStatic()) {
1732         assert(isa<UnaryOperator>(From->IgnoreParens()) &&
1733                "Non-unary operator on non-static member address");
1734         assert(cast<UnaryOperator>(From->IgnoreParens())->getOpcode()
1735                == UO_AddrOf &&
1736                "Non-address-of operator on non-static member address");
1737         const Type *ClassType
1738           = S.Context.getTypeDeclType(Method->getParent()).getTypePtr();
1739         FromType = S.Context.getMemberPointerType(FromType, ClassType);
1740       } else if (isa<UnaryOperator>(From->IgnoreParens())) {
1741         assert(cast<UnaryOperator>(From->IgnoreParens())->getOpcode() ==
1742                UO_AddrOf &&
1743                "Non-address-of operator for overloaded function expression");
1744         FromType = S.Context.getPointerType(FromType);
1745       }
1746
1747       // Check that we've computed the proper type after overload resolution.
1748       // FIXME: FixOverloadedFunctionReference has side-effects; we shouldn't
1749       // be calling it from within an NDEBUG block.
1750       assert(S.Context.hasSameType(
1751         FromType,
1752         S.FixOverloadedFunctionReference(From, AccessPair, Fn)->getType()));
1753     } else {
1754       return false;
1755     }
1756   }
1757   // Lvalue-to-rvalue conversion (C++11 4.1):
1758   //   A glvalue (3.10) of a non-function, non-array type T can
1759   //   be converted to a prvalue.
1760   bool argIsLValue = From->isGLValue();
1761   if (argIsLValue &&
1762       !FromType->isFunctionType() && !FromType->isArrayType() &&
1763       S.Context.getCanonicalType(FromType) != S.Context.OverloadTy) {
1764     SCS.First = ICK_Lvalue_To_Rvalue;
1765
1766     // C11 6.3.2.1p2:
1767     //   ... if the lvalue has atomic type, the value has the non-atomic version
1768     //   of the type of the lvalue ...
1769     if (const AtomicType *Atomic = FromType->getAs<AtomicType>())
1770       FromType = Atomic->getValueType();
1771
1772     // If T is a non-class type, the type of the rvalue is the
1773     // cv-unqualified version of T. Otherwise, the type of the rvalue
1774     // is T (C++ 4.1p1). C++ can't get here with class types; in C, we
1775     // just strip the qualifiers because they don't matter.
1776     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1777   } else if (FromType->isArrayType()) {
1778     // Array-to-pointer conversion (C++ 4.2)
1779     SCS.First = ICK_Array_To_Pointer;
1780
1781     // An lvalue or rvalue of type "array of N T" or "array of unknown
1782     // bound of T" can be converted to an rvalue of type "pointer to
1783     // T" (C++ 4.2p1).
1784     FromType = S.Context.getArrayDecayedType(FromType);
1785
1786     if (S.IsStringLiteralToNonConstPointerConversion(From, ToType)) {
1787       // This conversion is deprecated in C++03 (D.4)
1788       SCS.DeprecatedStringLiteralToCharPtr = true;
1789
1790       // For the purpose of ranking in overload resolution
1791       // (13.3.3.1.1), this conversion is considered an
1792       // array-to-pointer conversion followed by a qualification
1793       // conversion (4.4). (C++ 4.2p2)
1794       SCS.Second = ICK_Identity;
1795       SCS.Third = ICK_Qualification;
1796       SCS.QualificationIncludesObjCLifetime = false;
1797       SCS.setAllToTypes(FromType);
1798       return true;
1799     }
1800   } else if (FromType->isFunctionType() && argIsLValue) {
1801     // Function-to-pointer conversion (C++ 4.3).
1802     SCS.First = ICK_Function_To_Pointer;
1803
1804     if (auto *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(From->IgnoreParenCasts()))
1805       if (auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl()))
1806         if (!S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(FD))
1807           return false;
1808
1809     // An lvalue of function type T can be converted to an rvalue of
1810     // type "pointer to T." The result is a pointer to the
1811     // function. (C++ 4.3p1).
1812     FromType = S.Context.getPointerType(FromType);
1813   } else {
1814     // We don't require any conversions for the first step.
1815     SCS.First = ICK_Identity;
1816   }
1817   SCS.setToType(0, FromType);
1818
1819   // The second conversion can be an integral promotion, floating
1820   // point promotion, integral conversion, floating point conversion,
1821   // floating-integral conversion, pointer conversion,
1822   // pointer-to-member conversion, or boolean conversion (C++ 4p1).
1823   // For overloading in C, this can also be a "compatible-type"
1824   // conversion.
1825   bool IncompatibleObjC = false;
1826   ImplicitConversionKind SecondICK = ICK_Identity;
1827   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType)) {
1828     // The unqualified versions of the types are the same: there's no
1829     // conversion to do.
1830     SCS.Second = ICK_Identity;
1831   } else if (S.IsIntegralPromotion(From, FromType, ToType)) {
1832     // Integral promotion (C++ 4.5).
1833     SCS.Second = ICK_Integral_Promotion;
1834     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1835   } else if (S.IsFloatingPointPromotion(FromType, ToType)) {
1836     // Floating point promotion (C++ 4.6).
1837     SCS.Second = ICK_Floating_Promotion;
1838     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1839   } else if (S.IsComplexPromotion(FromType, ToType)) {
1840     // Complex promotion (Clang extension)
1841     SCS.Second = ICK_Complex_Promotion;
1842     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1843   } else if (ToType->isBooleanType() &&
1844              (FromType->isArithmeticType() ||
1845               FromType->isAnyPointerType() ||
1846               FromType->isBlockPointerType() ||
1847               FromType->isMemberPointerType() ||
1848               FromType->isNullPtrType())) {
1849     // Boolean conversions (C++ 4.12).
1850     SCS.Second = ICK_Boolean_Conversion;
1851     FromType = S.Context.BoolTy;
1852   } else if (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
1853              ToType->isIntegralType(S.Context)) {
1854     // Integral conversions (C++ 4.7).
1855     SCS.Second = ICK_Integral_Conversion;
1856     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1857   } else if (FromType->isAnyComplexType() && ToType->isAnyComplexType()) {
1858     // Complex conversions (C99 6.3.1.6)
1859     SCS.Second = ICK_Complex_Conversion;
1860     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1861   } else if ((FromType->isAnyComplexType() && ToType->isArithmeticType()) ||
1862              (ToType->isAnyComplexType() && FromType->isArithmeticType())) {
1863     // Complex-real conversions (C99 6.3.1.7)
1864     SCS.Second = ICK_Complex_Real;
1865     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1866   } else if (FromType->isRealFloatingType() && ToType->isRealFloatingType()) {
1867     // FIXME: disable conversions between long double and __float128 if
1868     // their representation is different until there is back end support
1869     // We of course allow this conversion if long double is really double.
1870     if (&S.Context.getFloatTypeSemantics(FromType) !=
1871         &S.Context.getFloatTypeSemantics(ToType)) {
1872       bool Float128AndLongDouble = ((FromType == S.Context.Float128Ty &&
1873                                     ToType == S.Context.LongDoubleTy) ||
1874                                    (FromType == S.Context.LongDoubleTy &&
1875                                     ToType == S.Context.Float128Ty));
1876       if (Float128AndLongDouble &&
1877           (&S.Context.getFloatTypeSemantics(S.Context.LongDoubleTy) ==
1878            &llvm::APFloat::PPCDoubleDouble()))
1879         return false;
1880     }
1881     // Floating point conversions (C++ 4.8).
1882     SCS.Second = ICK_Floating_Conversion;
1883     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1884   } else if ((FromType->isRealFloatingType() &&
1885               ToType->isIntegralType(S.Context)) ||
1886              (FromType->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
1887               ToType->isRealFloatingType())) {
1888     // Floating-integral conversions (C++ 4.9).
1889     SCS.Second = ICK_Floating_Integral;
1890     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1891   } else if (S.IsBlockPointerConversion(FromType, ToType, FromType)) {
1892     SCS.Second = ICK_Block_Pointer_Conversion;
1893   } else if (AllowObjCWritebackConversion &&
1894              S.isObjCWritebackConversion(FromType, ToType, FromType)) {
1895     SCS.Second = ICK_Writeback_Conversion;
1896   } else if (S.IsPointerConversion(From, FromType, ToType, InOverloadResolution,
1897                                    FromType, IncompatibleObjC)) {
1898     // Pointer conversions (C++ 4.10).
1899     SCS.Second = ICK_Pointer_Conversion;
1900     SCS.IncompatibleObjC = IncompatibleObjC;
1901     FromType = FromType.getUnqualifiedType();
1902   } else if (S.IsMemberPointerConversion(From, FromType, ToType,
1903                                          InOverloadResolution, FromType)) {
1904     // Pointer to member conversions (4.11).
1905     SCS.Second = ICK_Pointer_Member;
1906   } else if (IsVectorConversion(S, FromType, ToType, SecondICK)) {
1907     SCS.Second = SecondICK;
1908     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1909   } else if (!S.getLangOpts().CPlusPlus &&
1910              S.Context.typesAreCompatible(ToType, FromType)) {
1911     // Compatible conversions (Clang extension for C function overloading)
1912     SCS.Second = ICK_Compatible_Conversion;
1913     FromType = ToType.getUnqualifiedType();
1914   } else if (IsTransparentUnionStandardConversion(S, From, ToType,
1915                                              InOverloadResolution,
1916                                              SCS, CStyle)) {
1917     SCS.Second = ICK_TransparentUnionConversion;
1918     FromType = ToType;
1919   } else if (tryAtomicConversion(S, From, ToType, InOverloadResolution, SCS,
1920                                  CStyle)) {
1921     // tryAtomicConversion has updated the standard conversion sequence
1922     // appropriately.
1923     return true;
1924   } else if (ToType->isEventT() &&
1925              From->isIntegerConstantExpr(S.getASTContext()) &&
1926              From->EvaluateKnownConstInt(S.getASTContext()) == 0) {
1927     SCS.Second = ICK_Zero_Event_Conversion;
1928     FromType = ToType;
1929   } else if (ToType->isQueueT() &&
1930              From->isIntegerConstantExpr(S.getASTContext()) &&
1931              (From->EvaluateKnownConstInt(S.getASTContext()) == 0)) {
1932     SCS.Second = ICK_Zero_Queue_Conversion;
1933     FromType = ToType;
1934   } else if (ToType->isSamplerT() &&
1935              From->isIntegerConstantExpr(S.getASTContext())) {
1936     SCS.Second = ICK_Compatible_Conversion;
1937     FromType = ToType;
1938   } else {
1939     // No second conversion required.
1940     SCS.Second = ICK_Identity;
1941   }
1942   SCS.setToType(1, FromType);
1943
1944   // The third conversion can be a function pointer conversion or a
1945   // qualification conversion (C++ [conv.fctptr], [conv.qual]).
1946   bool ObjCLifetimeConversion;
1947   if (S.IsFunctionConversion(FromType, ToType, FromType)) {
1948     // Function pointer conversions (removing 'noexcept') including removal of
1949     // 'noreturn' (Clang extension).
1950     SCS.Third = ICK_Function_Conversion;
1951   } else if (S.IsQualificationConversion(FromType, ToType, CStyle,
1952                                          ObjCLifetimeConversion)) {
1953     SCS.Third = ICK_Qualification;
1954     SCS.QualificationIncludesObjCLifetime = ObjCLifetimeConversion;
1955     FromType = ToType;
1956   } else {
1957     // No conversion required
1958     SCS.Third = ICK_Identity;
1959   }
1960
1961   // C++ [over.best.ics]p6:
1962   //   [...] Any difference in top-level cv-qualification is
1963   //   subsumed by the initialization itself and does not constitute
1964   //   a conversion. [...]
1965   QualType CanonFrom = S.Context.getCanonicalType(FromType);
1966   QualType CanonTo = S.Context.getCanonicalType(ToType);
1967   if (CanonFrom.getLocalUnqualifiedType()
1968                                      == CanonTo.getLocalUnqualifiedType() &&
1969       CanonFrom.getLocalQualifiers() != CanonTo.getLocalQualifiers()) {
1970     FromType = ToType;
1971     CanonFrom = CanonTo;
1972   }
1973
1974   SCS.setToType(2, FromType);
1975
1976   if (CanonFrom == CanonTo)
1977     return true;
1978
1979   // If we have not converted the argument type to the parameter type,
1980   // this is a bad conversion sequence, unless we're resolving an overload in C.
1981   if (S.getLangOpts().CPlusPlus || !InOverloadResolution)
1982     return false;
1983
1984   ExprResult ER = ExprResult{From};
1985   Sema::AssignConvertType Conv =
1986       S.CheckSingleAssignmentConstraints(ToType, ER,
1987                                          /*Diagnose=*/false,
1988                                          /*DiagnoseCFAudited=*/false,
1989                                          /*ConvertRHS=*/false);
1990   ImplicitConversionKind SecondConv;
1991   switch (Conv) {
1992   case Sema::Compatible:
1993     SecondConv = ICK_C_Only_Conversion;
1994     break;
1995   // For our purposes, discarding qualifiers is just as bad as using an
1996   // incompatible pointer. Note that an IncompatiblePointer conversion can drop
1997   // qualifiers, as well.
1998   case Sema::CompatiblePointerDiscardsQualifiers:
1999   case Sema::IncompatiblePointer:
2000   case Sema::IncompatiblePointerSign:
2001     SecondConv = ICK_Incompatible_Pointer_Conversion;
2002     break;
2003   default:
2004     return false;
2005   }
2006
2007   // First can only be an lvalue conversion, so we pretend that this was the
2008   // second conversion. First should already be valid from earlier in the
2009   // function.
2010   SCS.Second = SecondConv;
2011   SCS.setToType(1, ToType);
2012
2013   // Third is Identity, because Second should rank us worse than any other
2014   // conversion. This could also be ICK_Qualification, but it's simpler to just
2015   // lump everything in with the second conversion, and we don't gain anything
2016   // from making this ICK_Qualification.
2017   SCS.Third = ICK_Identity;
2018   SCS.setToType(2, ToType);
2019   return true;
2020 }
2021
2022 static bool
2023 IsTransparentUnionStandardConversion(Sema &S, Expr* From,
2024                                      QualType &ToType,
2025                                      bool InOverloadResolution,
2026                                      StandardConversionSequence &SCS,
2027                                      bool CStyle) {
2028
2029   const RecordType *UT = ToType->getAsUnionType();
2030   if (!UT || !UT->getDecl()->hasAttr<TransparentUnionAttr>())
2031     return false;
2032   // The field to initialize within the transparent union.
2033   RecordDecl *UD = UT->getDecl();
2034   // It's compatible if the expression matches any of the fields.
2035   for (const auto *it : UD->fields()) {
2036     if (IsStandardConversion(S, From, it->getType(), InOverloadResolution, SCS,
2037                              CStyle, /*AllowObjCWritebackConversion=*/false)) {
2038       ToType = it->getType();
2039       return true;
2040     }
2041   }
2042   return false;
2043 }
2044
2045 /// IsIntegralPromotion - Determines whether the conversion from the
2046 /// expression From (whose potentially-adjusted type is FromType) to
2047 /// ToType is an integral promotion (C++ 4.5). If so, returns true and
2048 /// sets PromotedType to the promoted type.
2049 bool Sema::IsIntegralPromotion(Expr *From, QualType FromType, QualType ToType) {
2050   const BuiltinType *To = ToType->getAs<BuiltinType>();
2051   // All integers are built-in.
2052   if (!To) {
2053     return false;
2054   }
2055
2056   // An rvalue of type char, signed char, unsigned char, short int, or
2057   // unsigned short int can be converted to an rvalue of type int if
2058   // int can represent all the values of the source type; otherwise,
2059   // the source rvalue can be converted to an rvalue of type unsigned
2060   // int (C++ 4.5p1).
2061   if (FromType->isPromotableIntegerType() && !FromType->isBooleanType() &&
2062       !FromType->isEnumeralType()) {
2063     if (// We can promote any signed, promotable integer type to an int
2064         (FromType->isSignedIntegerType() ||
2065          // We can promote any unsigned integer type whose size is
2066          // less than int to an int.
2067          Context.getTypeSize(FromType) < Context.getTypeSize(ToType))) {
2068       return To->getKind() == BuiltinType::Int;
2069     }
2070
2071     return To->getKind() == BuiltinType::UInt;
2072   }
2073
2074   // C++11 [conv.prom]p3:
2075   //   A prvalue of an unscoped enumeration type whose underlying type is not
2076   //   fixed (7.2) can be converted to an rvalue a prvalue of the first of the
2077   //   following types that can represent all the values of the enumeration
2078   //   (i.e., the values in the range bmin to bmax as described in 7.2): int,
2079   //   unsigned int, long int, unsigned long int, long long int, or unsigned
2080   //   long long int. If none of the types in that list can represent all the
2081   //   values of the enumeration, an rvalue a prvalue of an unscoped enumeration
2082   //   type can be converted to an rvalue a prvalue of the extended integer type
2083   //   with lowest integer conversion rank (4.13) greater than the rank of long
2084   //   long in which all the values of the enumeration can be represented. If
2085   //   there are two such extended types, the signed one is chosen.
2086   // C++11 [conv.prom]p4:
2087   //   A prvalue of an unscoped enumeration type whose underlying type is fixed
2088   //   can be converted to a prvalue of its underlying type. Moreover, if
2089   //   integral promotion can be applied to its underlying type, a prvalue of an
2090   //   unscoped enumeration type whose underlying type is fixed can also be
2091   //   converted to a prvalue of the promoted underlying type.
2092   if (const EnumType *FromEnumType = FromType->getAs<EnumType>()) {
2093     // C++0x 7.2p9: Note that this implicit enum to int conversion is not
2094     // provided for a scoped enumeration.
2095     if (FromEnumType->getDecl()->isScoped())
2096       return false;
2097
2098     // We can perform an integral promotion to the underlying type of the enum,
2099     // even if that's not the promoted type. Note that the check for promoting
2100     // the underlying type is based on the type alone, and does not consider
2101     // the bitfield-ness of the actual source expression.
2102     if (FromEnumType->getDecl()->isFixed()) {
2103       QualType Underlying = FromEnumType->getDecl()->getIntegerType();
2104       return Context.hasSameUnqualifiedType(Underlying, ToType) ||
2105              IsIntegralPromotion(nullptr, Underlying, ToType);
2106     }
2107
2108     // We have already pre-calculated the promotion type, so this is trivial.
2109     if (ToType->isIntegerType() &&
2110         isCompleteType(From->getBeginLoc(), FromType))
2111       return Context.hasSameUnqualifiedType(
2112           ToType, FromEnumType->getDecl()->getPromotionType());
2113
2114     // C++ [conv.prom]p5:
2115     //   If the bit-field has an enumerated type, it is treated as any other
2116     //   value of that type for promotion purposes.
2117     //
2118     // ... so do not fall through into the bit-field checks below in C++.
2119     if (getLangOpts().CPlusPlus)
2120       return false;
2121   }
2122
2123   // C++0x [conv.prom]p2:
2124   //   A prvalue of type char16_t, char32_t, or wchar_t (3.9.1) can be converted
2125   //   to an rvalue a prvalue of the first of the following types that can
2126   //   represent all the values of its underlying type: int, unsigned int,
2127   //   long int, unsigned long int, long long int, or unsigned long long int.
2128   //   If none of the types in that list can represent all the values of its
2129   //   underlying type, an rvalue a prvalue of type char16_t, char32_t,
2130   //   or wchar_t can be converted to an rvalue a prvalue of its underlying
2131   //   type.
2132   if (FromType->isAnyCharacterType() && !FromType->isCharType() &&
2133       ToType->isIntegerType()) {
2134     // Determine whether the type we're converting from is signed or
2135     // unsigned.
2136     bool FromIsSigned = FromType->isSignedIntegerType();
2137     uint64_t FromSize = Context.getTypeSize(FromType);
2138
2139     // The types we'll try to promote to, in the appropriate
2140     // order. Try each of these types.
2141     QualType PromoteTypes[6] = {
2142       Context.IntTy, Context.UnsignedIntTy,
2143       Context.LongTy, Context.UnsignedLongTy ,
2144       Context.LongLongTy, Context.UnsignedLongLongTy
2145     };
2146     for (int Idx = 0; Idx < 6; ++Idx) {
2147       uint64_t ToSize = Context.getTypeSize(PromoteTypes[Idx]);
2148       if (FromSize < ToSize ||
2149           (FromSize == ToSize &&
2150            FromIsSigned == PromoteTypes[Idx]->isSignedIntegerType())) {
2151         // We found the type that we can promote to. If this is the
2152         // type we wanted, we have a promotion. Otherwise, no
2153         // promotion.
2154         return Context.hasSameUnqualifiedType(ToType, PromoteTypes[Idx]);
2155       }
2156     }
2157   }
2158
2159   // An rvalue for an integral bit-field (9.6) can be converted to an
2160   // rvalue of type int if int can represent all the values of the
2161   // bit-field; otherwise, it can be converted to unsigned int if
2162   // unsigned int can represent all the values of the bit-field. If
2163   // the bit-field is larger yet, no integral promotion applies to
2164   // it. If the bit-field has an enumerated type, it is treated as any
2165   // other value of that type for promotion purposes (C++ 4.5p3).
2166   // FIXME: We should delay checking of bit-fields until we actually perform the
2167   // conversion.
2168   //
2169   // FIXME: In C, only bit-fields of types _Bool, int, or unsigned int may be
2170   // promoted, per C11 6.3.1.1/2. We promote all bit-fields (including enum
2171   // bit-fields and those whose underlying type is larger than int) for GCC
2172   // compatibility.
2173   if (From) {
2174     if (FieldDecl *MemberDecl = From->getSourceBitField()) {
2175       llvm::APSInt BitWidth;
2176       if (FromType->isIntegralType(Context) &&
2177           MemberDecl->getBitWidth()->isIntegerConstantExpr(BitWidth, Context)) {
2178         llvm::APSInt ToSize(BitWidth.getBitWidth(), BitWidth.isUnsigned());
2179         ToSize = Context.getTypeSize(ToType);
2180
2181         // Are we promoting to an int from a bitfield that fits in an int?
2182         if (BitWidth < ToSize ||
2183             (FromType->isSignedIntegerType() && BitWidth <= ToSize)) {
2184           return To->getKind() == BuiltinType::Int;
2185         }
2186
2187         // Are we promoting to an unsigned int from an unsigned bitfield
2188         // that fits into an unsigned int?
2189         if (FromType->isUnsignedIntegerType() && BitWidth <= ToSize) {
2190           return To->getKind() == BuiltinType::UInt;
2191         }
2192
2193         return false;
2194       }
2195     }
2196   }
2197
2198   // An rvalue of type bool can be converted to an rvalue of type int,
2199   // with false becoming zero and true becoming one (C++ 4.5p4).
2200   if (FromType->isBooleanType() && To->getKind() == BuiltinType::Int) {
2201     return true;
2202   }
2203
2204   return false;
2205 }
2206
2207 /// IsFloatingPointPromotion - Determines whether the conversion from
2208 /// FromType to ToType is a floating point promotion (C++ 4.6). If so,
2209 /// returns true and sets PromotedType to the promoted type.
2210 bool Sema::IsFloatingPointPromotion(QualType FromType, QualType ToType) {
2211   if (const BuiltinType *FromBuiltin = FromType->getAs<BuiltinType>())
2212     if (const BuiltinType *ToBuiltin = ToType->getAs<BuiltinType>()) {
2213       /// An rvalue of type float can be converted to an rvalue of type
2214       /// double. (C++ 4.6p1).
2215       if (FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float &&
2216           ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::Double)
2217         return true;
2218
2219       // C99 6.3.1.5p1:
2220       //   When a float is promoted to double or long double, or a
2221       //   double is promoted to long double [...].
2222       if (!getLangOpts().CPlusPlus &&
2223           (FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float ||
2224            FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Double) &&
2225           (ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::LongDouble ||
2226            ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float128))
2227         return true;
2228
2229       // Half can be promoted to float.
2230       if (!getLangOpts().NativeHalfType &&
2231            FromBuiltin->getKind() == BuiltinType::Half &&
2232           ToBuiltin->getKind() == BuiltinType::Float)
2233         return true;
2234     }
2235
2236   return false;
2237 }
2238
2239 /// Determine if a conversion is a complex promotion.
2240 ///
2241 /// A complex promotion is defined as a complex -> complex conversion
2242 /// where the conversion between the underlying real types is a
2243 /// floating-point or integral promotion.
2244 bool Sema::IsComplexPromotion(QualType FromType, QualType ToType) {
2245   const ComplexType *FromComplex = FromType->getAs<ComplexType>();
2246   if (!FromComplex)
2247     return false;
2248
2249   const ComplexType *ToComplex = ToType->getAs<ComplexType>();
2250   if (!ToComplex)
2251     return false;
2252
2253   return IsFloatingPointPromotion(FromComplex->getElementType(),
2254                                   ToComplex->getElementType()) ||
2255     IsIntegralPromotion(nullptr, FromComplex->getElementType(),
2256                         ToComplex->getElementType());
2257 }
2258
2259 /// BuildSimilarlyQualifiedPointerType - In a pointer conversion from
2260 /// the pointer type FromPtr to a pointer to type ToPointee, with the
2261 /// same type qualifiers as FromPtr has on its pointee type. ToType,
2262 /// if non-empty, will be a pointer to ToType that may or may not have
2263 /// the right set of qualifiers on its pointee.
2264 ///
2265 static QualType
2266 BuildSimilarlyQualifiedPointerType(const Type *FromPtr,
2267                                    QualType ToPointee, QualType ToType,
2268                                    ASTContext &Context,
2269                                    bool StripObjCLifetime = false) {
2270   assert((FromPtr->getTypeClass() == Type::Pointer ||
2271           FromPtr->getTypeClass() == Type::ObjCObjectPointer) &&
2272          "Invalid similarly-qualified pointer type");
2273
2274   /// Conversions to 'id' subsume cv-qualifier conversions.
2275   if (ToType->isObjCIdType() || ToType->isObjCQualifiedIdType())
2276     return ToType.getUnqualifiedType();
2277
2278   QualType CanonFromPointee
2279     = Context.getCanonicalType(FromPtr->getPointeeType());
2280   QualType CanonToPointee = Context.getCanonicalType(ToPointee);
2281   Qualifiers Quals = CanonFromPointee.getQualifiers();
2282
2283   if (StripObjCLifetime)
2284     Quals.removeObjCLifetime();
2285
2286   // Exact qualifier match -> return the pointer type we're converting to.
2287   if (CanonToPointee.getLocalQualifiers() == Quals) {
2288     // ToType is exactly what we need. Return it.
2289     if (!ToType.isNull())
2290       return ToType.getUnqualifiedType();
2291
2292     // Build a pointer to ToPointee. It has the right qualifiers
2293     // already.
2294     if (isa<ObjCObjectPointerType>(ToType))
2295       return Context.getObjCObjectPointerType(ToPointee);
2296     return Context.getPointerType(ToPointee);
2297   }
2298
2299   // Just build a canonical type that has the right qualifiers.
2300   QualType QualifiedCanonToPointee
2301     = Context.getQualifiedType(CanonToPointee.getLocalUnqualifiedType(), Quals);
2302
2303   if (isa<ObjCObjectPointerType>(ToType))
2304     return Context.getObjCObjectPointerType(QualifiedCanonToPointee);
2305   return Context.getPointerType(QualifiedCanonToPointee);
2306 }
2307
2308 static bool isNullPointerConstantForConversion(Expr *Expr,
2309                                                bool InOverloadResolution,
2310                                                ASTContext &Context) {
2311   // Handle value-dependent integral null pointer constants correctly.
2312   // http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#903
2313   if (Expr->isValueDependent() && !Expr->isTypeDependent() &&
2314       Expr->getType()->isIntegerType() && !Expr->getType()->isEnumeralType())
2315     return !InOverloadResolution;
2316
2317   return Expr->isNullPointerConstant(Context,
2318                     InOverloadResolution? Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull
2319                                         : Expr::NPC_ValueDependentIsNull);
2320 }
2321
2322 /// IsPointerConversion - Determines whether the conversion of the
2323 /// expression From, which has the (possibly adjusted) type FromType,
2324 /// can be converted to the type ToType via a pointer conversion (C++
2325 /// 4.10). If so, returns true and places the converted type (that
2326 /// might differ from ToType in its cv-qualifiers at some level) into
2327 /// ConvertedType.
2328 ///
2329 /// This routine also supports conversions to and from block pointers
2330 /// and conversions with Objective-C's 'id', 'id<protocols...>', and
2331 /// pointers to interfaces. FIXME: Once we've determined the
2332 /// appropriate overloading rules for Objective-C, we may want to
2333 /// split the Objective-C checks into a different routine; however,
2334 /// GCC seems to consider all of these conversions to be pointer
2335 /// conversions, so for now they live here. IncompatibleObjC will be
2336 /// set if the conversion is an allowed Objective-C conversion that
2337 /// should result in a warning.
2338 bool Sema::IsPointerConversion(Expr *From, QualType FromType, QualType ToType,
2339                                bool InOverloadResolution,
2340                                QualType& ConvertedType,
2341                                bool &IncompatibleObjC) {
2342   IncompatibleObjC = false;
2343   if (isObjCPointerConversion(FromType, ToType, ConvertedType,
2344                               IncompatibleObjC))
2345     return true;
2346
2347   // Conversion from a null pointer constant to any Objective-C pointer type.
2348   if (ToType->isObjCObjectPointerType() &&
2349       isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2350     ConvertedType = ToType;
2351     return true;
2352   }
2353
2354   // Blocks: Block pointers can be converted to void*.
2355   if (FromType->isBlockPointerType() && ToType->isPointerType() &&
2356       ToType->castAs<PointerType>()->getPointeeType()->isVoidType()) {
2357     ConvertedType = ToType;
2358     return true;
2359   }
2360   // Blocks: A null pointer constant can be converted to a block
2361   // pointer type.
2362   if (ToType->isBlockPointerType() &&
2363       isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2364     ConvertedType = ToType;
2365     return true;
2366   }
2367
2368   // If the left-hand-side is nullptr_t, the right side can be a null
2369   // pointer constant.
2370   if (ToType->isNullPtrType() &&
2371       isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2372     ConvertedType = ToType;
2373     return true;
2374   }
2375
2376   const PointerType* ToTypePtr = ToType->getAs<PointerType>();
2377   if (!ToTypePtr)
2378     return false;
2379
2380   // A null pointer constant can be converted to a pointer type (C++ 4.10p1).
2381   if (isNullPointerConstantForConversion(From, InOverloadResolution, Context)) {
2382     ConvertedType = ToType;
2383     return true;
2384   }
2385
2386   // Beyond this point, both types need to be pointers
2387   // , including objective-c pointers.
2388   QualType ToPointeeType = ToTypePtr->getPointeeType();
2389   if (FromType->isObjCObjectPointerType() && ToPointeeType->isVoidType() &&
2390       !getLangOpts().ObjCAutoRefCount) {
2391     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(
2392                                       FromType->getAs<ObjCObjectPointerType>(),
2393                                                        ToPointeeType,
2394                                                        ToType, Context);
2395     return true;
2396   }
2397   const PointerType *FromTypePtr = FromType->getAs<PointerType>();
2398   if (!FromTypePtr)
2399     return false;
2400
2401   QualType FromPointeeType = FromTypePtr->getPointeeType();
2402
2403   // If the unqualified pointee types are the same, this can't be a
2404   // pointer conversion, so don't do all of the work below.
2405   if (Context.hasSameUnqualifiedType(FromPointeeType, ToPointeeType))
2406     return false;
2407
2408   // An rvalue of type "pointer to cv T," where T is an object type,
2409   // can be converted to an rvalue of type "pointer to cv void" (C++
2410   // 4.10p2).
2411   if (FromPointeeType->isIncompleteOrObjectType() &&
2412       ToPointeeType->isVoidType()) {
2413     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2414                                                        ToPointeeType,
2415                                                        ToType, Context,
2416                                                    /*StripObjCLifetime=*/true);
2417     return true;
2418   }
2419
2420   // MSVC allows implicit function to void* type conversion.
2421   if (getLangOpts().MSVCCompat && FromPointeeType->isFunctionType() &&
2422       ToPointeeType->isVoidType()) {
2423     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2424                                                        ToPointeeType,
2425                                                        ToType, Context);
2426     return true;
2427   }
2428
2429   // When we're overloading in C, we allow a special kind of pointer
2430   // conversion for compatible-but-not-identical pointee types.
2431   if (!getLangOpts().CPlusPlus &&
2432       Context.typesAreCompatible(FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2433     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2434                                                        ToPointeeType,
2435                                                        ToType, Context);
2436     return true;
2437   }
2438
2439   // C++ [conv.ptr]p3:
2440   //
2441   //   An rvalue of type "pointer to cv D," where D is a class type,
2442   //   can be converted to an rvalue of type "pointer to cv B," where
2443   //   B is a base class (clause 10) of D. If B is an inaccessible
2444   //   (clause 11) or ambiguous (10.2) base class of D, a program that
2445   //   necessitates this conversion is ill-formed. The result of the
2446   //   conversion is a pointer to the base class sub-object of the
2447   //   derived class object. The null pointer value is converted to
2448   //   the null pointer value of the destination type.
2449   //
2450   // Note that we do not check for ambiguity or inaccessibility
2451   // here. That is handled by CheckPointerConversion.
2452   if (getLangOpts().CPlusPlus && FromPointeeType->isRecordType() &&
2453       ToPointeeType->isRecordType() &&
2454       !Context.hasSameUnqualifiedType(FromPointeeType, ToPointeeType) &&
2455       IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2456     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2457                                                        ToPointeeType,
2458                                                        ToType, Context);
2459     return true;
2460   }
2461
2462   if (FromPointeeType->isVectorType() && ToPointeeType->isVectorType() &&
2463       Context.areCompatibleVectorTypes(FromPointeeType, ToPointeeType)) {
2464     ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromTypePtr,
2465                                                        ToPointeeType,
2466                                                        ToType, Context);
2467     return true;
2468   }
2469
2470   return false;
2471 }
2472
2473 /// Adopt the given qualifiers for the given type.
2474 static QualType AdoptQualifiers(ASTContext &Context, QualType T, Qualifiers Qs){
2475   Qualifiers TQs = T.getQualifiers();
2476
2477   // Check whether qualifiers already match.
2478   if (TQs == Qs)
2479     return T;
2480
2481   if (Qs.compatiblyIncludes(TQs))
2482     return Context.getQualifiedType(T, Qs);
2483
2484   return Context.getQualifiedType(T.getUnqualifiedType(), Qs);
2485 }
2486
2487 /// isObjCPointerConversion - Determines whether this is an
2488 /// Objective-C pointer conversion. Subroutine of IsPointerConversion,
2489 /// with the same arguments and return values.
2490 bool Sema::isObjCPointerConversion(QualType FromType, QualType ToType,
2491                                    QualType& ConvertedType,
2492                                    bool &IncompatibleObjC) {
2493   if (!getLangOpts().ObjC)
2494     return false;
2495
2496   // The set of qualifiers on the type we're converting from.
2497   Qualifiers FromQualifiers = FromType.getQualifiers();
2498
2499   // First, we handle all conversions on ObjC object pointer types.
2500   const ObjCObjectPointerType* ToObjCPtr =
2501     ToType->getAs<ObjCObjectPointerType>();
2502   const ObjCObjectPointerType *FromObjCPtr =
2503     FromType->getAs<ObjCObjectPointerType>();
2504
2505   if (ToObjCPtr && FromObjCPtr) {
2506     // If the pointee types are the same (ignoring qualifications),
2507     // then this is not a pointer conversion.
2508     if (Context.hasSameUnqualifiedType(ToObjCPtr->getPointeeType(),
2509                                        FromObjCPtr->getPointeeType()))
2510       return false;
2511
2512     // Conversion between Objective-C pointers.
2513     if (Context.canAssignObjCInterfaces(ToObjCPtr, FromObjCPtr)) {
2514       const ObjCInterfaceType* LHS = ToObjCPtr->getInterfaceType();
2515       const ObjCInterfaceType* RHS = FromObjCPtr->getInterfaceType();
2516       if (getLangOpts().CPlusPlus && LHS && RHS &&
2517           !ToObjCPtr->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(
2518                                                 FromObjCPtr->getPointeeType()))
2519         return false;
2520       ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromObjCPtr,
2521                                                    ToObjCPtr->getPointeeType(),
2522                                                          ToType, Context);
2523       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2524       return true;
2525     }
2526
2527     if (Context.canAssignObjCInterfaces(FromObjCPtr, ToObjCPtr)) {
2528       // Okay: this is some kind of implicit downcast of Objective-C
2529       // interfaces, which is permitted. However, we're going to
2530       // complain about it.
2531       IncompatibleObjC = true;
2532       ConvertedType = BuildSimilarlyQualifiedPointerType(FromObjCPtr,
2533                                                    ToObjCPtr->getPointeeType(),
2534                                                          ToType, Context);
2535       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2536       return true;
2537     }
2538   }
2539   // Beyond this point, both types need to be C pointers or block pointers.
2540   QualType ToPointeeType;
2541   if (const PointerType *ToCPtr = ToType->getAs<PointerType>())
2542     ToPointeeType = ToCPtr->getPointeeType();
2543   else if (const BlockPointerType *ToBlockPtr =
2544             ToType->getAs<BlockPointerType>()) {
2545     // Objective C++: We're able to convert from a pointer to any object
2546     // to a block pointer type.
2547     if (FromObjCPtr && FromObjCPtr->isObjCBuiltinType()) {
2548       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ToType, FromQualifiers);
2549       return true;
2550     }
2551     ToPointeeType = ToBlockPtr->getPointeeType();
2552   }
2553   else if (FromType->getAs<BlockPointerType>() &&
2554            ToObjCPtr && ToObjCPtr->isObjCBuiltinType()) {
2555     // Objective C++: We're able to convert from a block pointer type to a
2556     // pointer to any object.
2557     ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ToType, FromQualifiers);
2558     return true;
2559   }
2560   else
2561     return false;
2562
2563   QualType FromPointeeType;
2564   if (const PointerType *FromCPtr = FromType->getAs<PointerType>())
2565     FromPointeeType = FromCPtr->getPointeeType();
2566   else if (const BlockPointerType *FromBlockPtr =
2567            FromType->getAs<BlockPointerType>())
2568     FromPointeeType = FromBlockPtr->getPointeeType();
2569   else
2570     return false;
2571
2572   // If we have pointers to pointers, recursively check whether this
2573   // is an Objective-C conversion.
2574   if (FromPointeeType->isPointerType() && ToPointeeType->isPointerType() &&
2575       isObjCPointerConversion(FromPointeeType, ToPointeeType, ConvertedType,
2576                               IncompatibleObjC)) {
2577     // We always complain about this conversion.
2578     IncompatibleObjC = true;
2579     ConvertedType = Context.getPointerType(ConvertedType);
2580     ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2581     return true;
2582   }
2583   // Allow conversion of pointee being objective-c pointer to another one;
2584   // as in I* to id.
2585   if (FromPointeeType->getAs<ObjCObjectPointerType>() &&
2586       ToPointeeType->getAs<ObjCObjectPointerType>() &&
2587       isObjCPointerConversion(FromPointeeType, ToPointeeType, ConvertedType,
2588                               IncompatibleObjC)) {
2589
2590     ConvertedType = Context.getPointerType(ConvertedType);
2591     ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ConvertedType, FromQualifiers);
2592     return true;
2593   }
2594
2595   // If we have pointers to functions or blocks, check whether the only
2596   // differences in the argument and result types are in Objective-C
2597   // pointer conversions. If so, we permit the conversion (but
2598   // complain about it).
2599   const FunctionProtoType *FromFunctionType
2600     = FromPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2601   const FunctionProtoType *ToFunctionType
2602     = ToPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2603   if (FromFunctionType && ToFunctionType) {
2604     // If the function types are exactly the same, this isn't an
2605     // Objective-C pointer conversion.
2606     if (Context.getCanonicalType(FromPointeeType)
2607           == Context.getCanonicalType(ToPointeeType))
2608       return false;
2609
2610     // Perform the quick checks that will tell us whether these
2611     // function types are obviously different.
2612     if (FromFunctionType->getNumParams() != ToFunctionType->getNumParams() ||
2613         FromFunctionType->isVariadic() != ToFunctionType->isVariadic() ||
2614         FromFunctionType->getMethodQuals() != ToFunctionType->getMethodQuals())
2615       return false;
2616
2617     bool HasObjCConversion = false;
2618     if (Context.getCanonicalType(FromFunctionType->getReturnType()) ==
2619         Context.getCanonicalType(ToFunctionType->getReturnType())) {
2620       // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2621     } else if (isObjCPointerConversion(FromFunctionType->getReturnType(),
2622                                        ToFunctionType->getReturnType(),
2623                                        ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2624       // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2625       HasObjCConversion = true;
2626     } else {
2627       // Function types are too different. Abort.
2628       return false;
2629     }
2630
2631     // Check argument types.
2632     for (unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = FromFunctionType->getNumParams();
2633          ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx) {
2634       QualType FromArgType = FromFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2635       QualType ToArgType = ToFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2636       if (Context.getCanonicalType(FromArgType)
2637             == Context.getCanonicalType(ToArgType)) {
2638         // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2639       } else if (isObjCPointerConversion(FromArgType, ToArgType,
2640                                          ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2641         // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2642         HasObjCConversion = true;
2643       } else {
2644         // Argument types are too different. Abort.
2645         return false;
2646       }
2647     }
2648
2649     if (HasObjCConversion) {
2650       // We had an Objective-C conversion. Allow this pointer
2651       // conversion, but complain about it.
2652       ConvertedType = AdoptQualifiers(Context, ToType, FromQualifiers);
2653       IncompatibleObjC = true;
2654       return true;
2655     }
2656   }
2657
2658   return false;
2659 }
2660
2661 /// Determine whether this is an Objective-C writeback conversion,
2662 /// used for parameter passing when performing automatic reference counting.
2663 ///
2664 /// \param FromType The type we're converting form.
2665 ///
2666 /// \param ToType The type we're converting to.
2667 ///
2668 /// \param ConvertedType The type that will be produced after applying
2669 /// this conversion.
2670 bool Sema::isObjCWritebackConversion(QualType FromType, QualType ToType,
2671                                      QualType &ConvertedType) {
2672   if (!getLangOpts().ObjCAutoRefCount ||
2673       Context.hasSameUnqualifiedType(FromType, ToType))
2674     return false;
2675
2676   // Parameter must be a pointer to __autoreleasing (with no other qualifiers).
2677   QualType ToPointee;
2678   if (const PointerType *ToPointer = ToType->getAs<PointerType>())
2679     ToPointee = ToPointer->getPointeeType();
2680   else
2681     return false;
2682
2683   Qualifiers ToQuals = ToPointee.getQualifiers();
2684   if (!ToPointee->isObjCLifetimeType() ||
2685       ToQuals.getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Autoreleasing ||
2686       !ToQuals.withoutObjCLifetime().empty())
2687     return false;
2688
2689   // Argument must be a pointer to __strong to __weak.
2690   QualType FromPointee;
2691   if (const PointerType *FromPointer = FromType->getAs<PointerType>())
2692     FromPointee = FromPointer->getPointeeType();
2693   else
2694     return false;
2695
2696   Qualifiers FromQuals = FromPointee.getQualifiers();
2697   if (!FromPointee->isObjCLifetimeType() ||
2698       (FromQuals.getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong &&
2699        FromQuals.getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Weak))
2700     return false;
2701
2702   // Make sure that we have compatible qualifiers.
2703   FromQuals.setObjCLifetime(Qualifiers::OCL_Autoreleasing);
2704   if (!ToQuals.compatiblyIncludes(FromQuals))
2705     return false;
2706
2707   // Remove qualifiers from the pointee type we're converting from; they
2708   // aren't used in the compatibility check belong, and we'll be adding back
2709   // qualifiers (with __autoreleasing) if the compatibility check succeeds.
2710   FromPointee = FromPointee.getUnqualifiedType();
2711
2712   // The unqualified form of the pointee types must be compatible.
2713   ToPointee = ToPointee.getUnqualifiedType();
2714   bool IncompatibleObjC;
2715   if (Context.typesAreCompatible(FromPointee, ToPointee))
2716     FromPointee = ToPointee;
2717   else if (!isObjCPointerConversion(FromPointee, ToPointee, FromPointee,
2718                                     IncompatibleObjC))
2719     return false;
2720
2721   /// Construct the type we're converting to, which is a pointer to
2722   /// __autoreleasing pointee.
2723   FromPointee = Context.getQualifiedType(FromPointee, FromQuals);
2724   ConvertedType = Context.getPointerType(FromPointee);
2725   return true;
2726 }
2727
2728 bool Sema::IsBlockPointerConversion(QualType FromType, QualType ToType,
2729                                     QualType& ConvertedType) {
2730   QualType ToPointeeType;
2731   if (const BlockPointerType *ToBlockPtr =
2732         ToType->getAs<BlockPointerType>())
2733     ToPointeeType = ToBlockPtr->getPointeeType();
2734   else
2735     return false;
2736
2737   QualType FromPointeeType;
2738   if (const BlockPointerType *FromBlockPtr =
2739       FromType->getAs<BlockPointerType>())
2740     FromPointeeType = FromBlockPtr->getPointeeType();
2741   else
2742     return false;
2743   // We have pointer to blocks, check whether the only
2744   // differences in the argument and result types are in Objective-C
2745   // pointer conversions. If so, we permit the conversion.
2746
2747   const FunctionProtoType *FromFunctionType
2748     = FromPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2749   const FunctionProtoType *ToFunctionType
2750     = ToPointeeType->getAs<FunctionProtoType>();
2751
2752   if (!FromFunctionType || !ToFunctionType)
2753     return false;
2754
2755   if (Context.hasSameType(FromPointeeType, ToPointeeType))
2756     return true;
2757
2758   // Perform the quick checks that will tell us whether these
2759   // function types are obviously different.
2760   if (FromFunctionType->getNumParams() != ToFunctionType->getNumParams() ||
2761       FromFunctionType->isVariadic() != ToFunctionType->isVariadic())
2762     return false;
2763
2764   FunctionType::ExtInfo FromEInfo = FromFunctionType->getExtInfo();
2765   FunctionType::ExtInfo ToEInfo = ToFunctionType->getExtInfo();
2766   if (FromEInfo != ToEInfo)
2767     return false;
2768
2769   bool IncompatibleObjC = false;
2770   if (Context.hasSameType(FromFunctionType->getReturnType(),
2771                           ToFunctionType->getReturnType())) {
2772     // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2773   } else {
2774     QualType RHS = FromFunctionType->getReturnType();
2775     QualType LHS = ToFunctionType->getReturnType();
2776     if ((!getLangOpts().CPlusPlus || !RHS->isRecordType()) &&
2777         !RHS.hasQualifiers() && LHS.hasQualifiers())
2778        LHS = LHS.getUnqualifiedType();
2779
2780      if (Context.hasSameType(RHS,LHS)) {
2781        // OK exact match.
2782      } else if (isObjCPointerConversion(RHS, LHS,
2783                                         ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2784      if (IncompatibleObjC)
2785        return false;
2786      // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2787      }
2788      else
2789        return false;
2790    }
2791
2792    // Check argument types.
2793    for (unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = FromFunctionType->getNumParams();
2794         ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx) {
2795      IncompatibleObjC = false;
2796      QualType FromArgType = FromFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2797      QualType ToArgType = ToFunctionType->getParamType(ArgIdx);
2798      if (Context.hasSameType(FromArgType, ToArgType)) {
2799        // Okay, the types match exactly. Nothing to do.
2800      } else if (isObjCPointerConversion(ToArgType, FromArgType,
2801                                         ConvertedType, IncompatibleObjC)) {
2802        if (IncompatibleObjC)
2803          return false;
2804        // Okay, we have an Objective-C pointer conversion.
2805      } else
2806        // Argument types are too different. Abort.
2807        return false;
2808    }
2809
2810    SmallVector<FunctionProtoType::ExtParameterInfo, 4> NewParamInfos;
2811    bool CanUseToFPT, CanUseFromFPT;
2812    if (!Context.mergeExtParameterInfo(ToFunctionType, FromFunctionType,
2813                                       CanUseToFPT, CanUseFromFPT,
2814                                       NewParamInfos))
2815      return false;
2816
2817    ConvertedType = ToType;
2818    return true;
2819 }
2820
2821 enum {
2822   ft_default,
2823   ft_different_class,
2824   ft_parameter_arity,
2825   ft_parameter_mismatch,
2826   ft_return_type,
2827   ft_qualifer_mismatch,
2828   ft_noexcept
2829 };
2830
2831 /// Attempts to get the FunctionProtoType from a Type. Handles
2832 /// MemberFunctionPointers properly.
2833 static const FunctionProtoType *tryGetFunctionProtoType(QualType FromType) {
2834   if (auto *FPT = FromType->getAs<FunctionProtoType>())
2835     return FPT;
2836
2837   if (auto *MPT = FromType->getAs<MemberPointerType>())
2838     return MPT->getPointeeType()->getAs<FunctionProtoType>();
2839
2840   return nullptr;
2841 }
2842
2843 /// HandleFunctionTypeMismatch - Gives diagnostic information for differeing
2844 /// function types.  Catches different number of parameter, mismatch in
2845 /// parameter types, and different return types.
2846 void Sema::HandleFunctionTypeMismatch(PartialDiagnostic &PDiag,
2847                                       QualType FromType, QualType ToType) {
2848   // If either type is not valid, include no extra info.
2849   if (FromType.isNull() || ToType.isNull()) {
2850     PDiag << ft_default;
2851     return;
2852   }
2853
2854   // Get the function type from the pointers.
2855   if (FromType->isMemberPointerType() && ToType->isMemberPointerType()) {
2856     const auto *FromMember = FromType->castAs<MemberPointerType>(),
2857                *ToMember = ToType->castAs<MemberPointerType>();
2858     if (!Context.hasSameType(FromMember->getClass(), ToMember->getClass())) {
2859       PDiag << ft_different_class << QualType(ToMember->getClass(), 0)
2860             << QualType(FromMember->getClass(), 0);
2861       return;
2862     }
2863     FromType = FromMember->getPointeeType();
2864     ToType = ToMember->getPointeeType();
2865   }
2866
2867   if (FromType->isPointerType())
2868     FromType = FromType->getPointeeType();
2869   if (ToType->isPointerType())
2870     ToType = ToType->getPointeeType();
2871
2872   // Remove references.
2873   FromType = FromType.getNonReferenceType();
2874   ToType = ToType.getNonReferenceType();
2875
2876   // Don't print extra info for non-specialized template functions.
2877   if (FromType->isInstantiationDependentType() &&
2878       !FromType->getAs<TemplateSpecializationType>()) {
2879     PDiag << ft_default;
2880     return;
2881   }
2882
2883   // No extra info for same types.
2884   if (Context.hasSameType(FromType, ToType)) {
2885     PDiag << ft_default;
2886     return;
2887   }
2888
2889   const FunctionProtoType *FromFunction = tryGetFunctionProtoType(FromType),
2890                           *ToFunction = tryGetFunctionProtoType(ToType);
2891
2892   // Both types need to be function types.
2893   if (!FromFunction || !ToFunction) {
2894     PDiag << ft_default;
2895     return;
2896   }
2897
2898   if (FromFunction->getNumParams() != ToFunction->getNumParams()) {
2899     PDiag << ft_parameter_arity << ToFunction->getNumParams()
2900           << FromFunction->getNumParams();
2901     return;
2902   }
2903
2904   // Handle different parameter types.
2905   unsigned ArgPos;
2906   if (!FunctionParamTypesAreEqual(FromFunction, ToFunction, &ArgPos)) {
2907     PDiag << ft_parameter_mismatch << ArgPos + 1
2908           << ToFunction->getParamType(ArgPos)
2909           << FromFunction->getParamType(ArgPos);
2910     return;
2911   }
2912
2913   // Handle different return type.
2914   if (!Context.hasSameType(FromFunction->getReturnType(),
2915                            ToFunction->getReturnType())) {
2916     PDiag << ft_return_type << ToFunction->getReturnType()
2917           << FromFunction->getReturnType();
2918     return;
2919   }
2920
2921   if (FromFunction->getMethodQuals() != ToFunction->getMethodQuals()) {
2922     PDiag << ft_qualifer_mismatch << ToFunction->getMethodQuals()
2923           << FromFunction->getMethodQuals();
2924     return;
2925   }
2926
2927   // Handle exception specification differences on canonical type (in C++17
2928   // onwards).
2929   if (cast<FunctionProtoType>(FromFunction->getCanonicalTypeUnqualified())
2930           ->isNothrow() !=
2931       cast<FunctionProtoType>(ToFunction->getCanonicalTypeUnqualified())
2932           ->isNothrow()) {
2933     PDiag << ft_noexcept;
2934     return;
2935   }
2936
2937   // Unable to find a difference, so add no extra info.
2938   PDiag << ft_default;
2939 }
2940
2941 /// FunctionParamTypesAreEqual - This routine checks two function proto types
2942 /// for equality of their argument types. Caller has already checked that
2943 /// they have same number of arguments.  If the parameters are different,
2944 /// ArgPos will have the parameter index of the first different parameter.
2945 bool Sema::FunctionParamTypesAreEqual(const FunctionProtoType *OldType,
2946                                       const FunctionProtoType *NewType,
2947                                       unsigned *ArgPos) {
2948   for (FunctionProtoType::param_type_iterator O = OldType->param_type_begin(),
2949                                               N = NewType->param_type_begin(),
2950                                               E = OldType->param_type_end();
2951        O && (O != E); ++O, ++N) {
2952     // Ignore address spaces in pointee type. This is to disallow overloading
2953     // on __ptr32/__ptr64 address spaces.
2954     QualType Old = Context.removePtrSizeAddrSpace(O->getUnqualifiedType());
2955     QualType New = Context.removePtrSizeAddrSpace(N->getUnqualifiedType());
2956
2957     if (!Context.hasSameType(Old, New)) {
2958       if (ArgPos)
2959         *ArgPos = O - OldType->param_type_begin();
2960       return false;
2961     }
2962   }
2963   return true;
2964 }
2965
2966 /// CheckPointerConversion - Check the pointer conversion from the
2967 /// expression From to the type ToType. This routine checks for
2968 /// ambiguous or inaccessible derived-to-base pointer
2969 /// conversions for which IsPointerConversion has already returned
2970 /// true. It returns true and produces a diagnostic if there was an
2971 /// error, or returns false otherwise.
2972 bool Sema::CheckPointerConversion(Expr *From, QualType ToType,
2973                                   CastKind &Kind,
2974                                   CXXCastPath& BasePath,
2975                                   bool IgnoreBaseAccess,
2976                                   bool Diagnose) {
2977   QualType FromType = From->getType();
2978   bool IsCStyleOrFunctionalCast = IgnoreBaseAccess;
2979
2980   Kind = CK_BitCast;
2981
2982   if (Diagnose && !IsCStyleOrFunctionalCast && !FromType->isAnyPointerType() &&
2983       From->isNullPointerConstant(Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull) ==
2984           Expr::NPCK_ZeroExpression) {
2985     if (Context.hasSameUnqualifiedType(From->getType(), Context.BoolTy))
2986       DiagRuntimeBehavior(From->getExprLoc(), From,
2987                           PDiag(diag::warn_impcast_bool_to_null_pointer)
2988                             << ToType << From->getSourceRange());
2989     else if (!isUnevaluatedContext())
2990       Diag(From->getExprLoc(), diag::warn_non_literal_null_pointer)
2991         << ToType << From->getSourceRange();
2992   }
2993   if (const PointerType *ToPtrType = ToType->getAs<PointerType>()) {
2994     if (const PointerType *FromPtrType = FromType->getAs<PointerType>()) {
2995       QualType FromPointeeType = FromPtrType->getPointeeType(),
2996                ToPointeeType   = ToPtrType->getPointeeType();
2997
2998       if (FromPointeeType->isRecordType() && ToPointeeType->isRecordType() &&
2999           !Context.hasSameUnqualifiedType(FromPointeeType, ToPointeeType)) {
3000         // We must have a derived-to-base conversion. Check an
3001         // ambiguous or inaccessible conversion.
3002         unsigned InaccessibleID = 0;
3003         unsigned AmbigiousID = 0;
3004         if (Diagnose) {
3005           InaccessibleID = diag::err_upcast_to_inaccessible_base;
3006           AmbigiousID = diag::err_ambiguous_derived_to_base_conv;
3007         }
3008         if (CheckDerivedToBaseConversion(
3009                 FromPointeeType, ToPointeeType, InaccessibleID, AmbigiousID,
3010                 From->getExprLoc(), From->getSourceRange(), DeclarationName(),
3011                 &BasePath, IgnoreBaseAccess))
3012           return true;
3013
3014         // The conversion was successful.
3015         Kind = CK_DerivedToBase;
3016       }
3017
3018       if (Diagnose && !IsCStyleOrFunctionalCast &&
3019           FromPointeeType->isFunctionType() && ToPointeeType->isVoidType()) {
3020         assert(getLangOpts().MSVCCompat &&
3021                "this should only be possible with MSVCCompat!");
3022         Diag(From->getExprLoc(), diag::ext_ms_impcast_fn_obj)
3023             << From->getSourceRange();
3024       }
3025     }
3026   } else if (const ObjCObjectPointerType *ToPtrType =
3027                ToType->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
3028     if (const ObjCObjectPointerType *FromPtrType =
3029           FromType->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
3030       // Objective-C++ conversions are always okay.
3031       // FIXME: We should have a different class of conversions for the
3032       // Objective-C++ implicit conversions.
3033       if (FromPtrType->isObjCBuiltinType() || ToPtrType->isObjCBuiltinType())
3034         return false;
3035     } else if (FromType->isBlockPointerType()) {
3036       Kind = CK_BlockPointerToObjCPointerCast;
3037     } else {
3038       Kind = CK_CPointerToObjCPointerCast;
3039     }
3040   } else if (ToType->isBlockPointerType()) {
3041     if (!FromType->isBlockPointerType())
3042       Kind = CK_AnyPointerToBlockPointerCast;
3043   }
3044
3045   // We shouldn't fall into this case unless it's valid for other
3046   // reasons.
3047   if (From->isNullPointerConstant(Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNull))
3048     Kind = CK_NullToPointer;
3049
3050   return false;
3051 }
3052
3053 /// IsMemberPointerConversion - Determines whether the conversion of the
3054 /// expression From, which has the (possibly adjusted) type FromType, can be
3055 /// converted to the type ToType via a member pointer conversion (C++ 4.11).
3056 /// If so, returns true and places the converted type (that might differ from
3057 /// ToType in its cv-qualifiers at some level) into ConvertedType.
3058 bool Sema::IsMemberPointerConversion(Expr *From, QualType FromType,
3059                                      QualType ToType,
3060                                      bool InOverloadResolution,
3061                                      QualType &ConvertedType) {
3062   const MemberPointerType *ToTypePtr = ToType->getAs<MemberPointerType>();
3063   if (!ToTypePtr)
3064     return false;
3065
3066   // A null pointer constant can be converted to a member pointer (C++ 4.11p1)
3067   if (From->isNullPointerConstant(Context,
3068                     InOverloadResolution? Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull
3069                                         : Expr::NPC_ValueDependentIsNull)) {
3070     ConvertedType = ToType;
3071     return true;
3072   }
3073
3074   // Otherwise, both types have to be member pointers.
3075   const MemberPointerType *FromTypePtr = FromType->getAs<MemberPointerType>();
3076   if (!FromTypePtr)
3077     return false;
3078
3079   // A pointer to member of B can be converted to a pointer to member of D,
3080   // where D is derived from B (C++ 4.11p2).
3081   QualType FromClass(FromTypePtr->getClass(), 0);
3082   QualType ToClass(ToTypePtr->getClass(), 0);
3083
3084   if (!Context.hasSameUnqualifiedType(FromClass, ToClass) &&
3085       IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), ToClass, FromClass)) {
3086     ConvertedType = Context.getMemberPointerType(FromTypePtr->getPointeeType(),
3087                                                  ToClass.getTypePtr());
3088     return true;
3089   }
3090
3091   return false;
3092 }
3093
3094 /// CheckMemberPointerConversion - Check the member pointer conversion from the
3095 /// expression From to the type ToType. This routine checks for ambiguous or
3096 /// virtual or inaccessible base-to-derived member pointer conversions
3097 /// for which IsMemberPointerConversion has already returned true. It returns
3098 /// true and produces a diagnostic if there was an error, or returns false
3099 /// otherwise.
3100 bool Sema::CheckMemberPointerConversion(Expr *From, QualType ToType,
3101                                         CastKind &Kind,
3102                                         CXXCastPath &BasePath,
3103                                         bool IgnoreBaseAccess) {
3104   QualType FromType = From->getType();
3105   const MemberPointerType *FromPtrType = FromType->getAs<MemberPointerType>();
3106   if (!FromPtrType) {
3107     // This must be a null pointer to member pointer conversion
3108     assert(From->isNullPointerConstant(Context,
3109                                        Expr::NPC_ValueDependentIsNull) &&
3110            "Expr must be null pointer constant!");
3111     Kind = CK_NullToMemberPointer;
3112     return false;
3113   }
3114
3115   const MemberPointerType *ToPtrType = ToType->getAs<MemberPointerType>();
3116   assert(ToPtrType && "No member pointer cast has a target type "
3117                       "that is not a member pointer.");
3118
3119   QualType FromClass = QualType(FromPtrType->getClass(), 0);
3120   QualType ToClass   = QualType(ToPtrType->getClass(), 0);
3121
3122   // FIXME: What about dependent types?
3123   assert(FromClass->isRecordType() && "Pointer into non-class.");
3124   assert(ToClass->isRecordType() && "Pointer into non-class.");
3125
3126   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true, /*RecordPaths=*/true,
3127                      /*DetectVirtual=*/true);
3128   bool DerivationOkay =
3129       IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), ToClass, FromClass, Paths);
3130   assert(DerivationOkay &&
3131          "Should not have been called if derivation isn't OK.");
3132   (void)DerivationOkay;
3133
3134   if (Paths.isAmbiguous(Context.getCanonicalType(FromClass).
3135                                   getUnqualifiedType())) {
3136     std::string PathDisplayStr = getAmbiguousPathsDisplayString(Paths);
3137     Diag(From->getExprLoc(), diag::err_ambiguous_memptr_conv)
3138       << 0 << FromClass << ToClass << PathDisplayStr << From->getSourceRange();
3139     return true;
3140   }
3141
3142   if (const RecordType *VBase = Paths.getDetectedVirtual()) {
3143     Diag(From->getExprLoc(), diag::err_memptr_conv_via_virtual)
3144       << FromClass << ToClass << QualType(VBase, 0)
3145       << From->getSourceRange();
3146     return true;
3147   }
3148
3149   if (!IgnoreBaseAccess)
3150     CheckBaseClassAccess(From->getExprLoc(), FromClass, ToClass,
3151                          Paths.front(),
3152                          diag::err_downcast_from_inaccessible_base);
3153
3154   // Must be a base to derived member conversion.
3155   BuildBasePathArray(Paths, BasePath);
3156   Kind = CK_BaseToDerivedMemberPointer;
3157   return false;
3158 }
3159
3160 /// Determine whether the lifetime conversion between the two given
3161 /// qualifiers sets is nontrivial.
3162 static bool isNonTrivialObjCLifetimeConversion(Qualifiers FromQuals,
3163                                                Qualifiers ToQuals) {
3164   // Converting anything to const __unsafe_unretained is trivial.
3165   if (ToQuals.hasConst() &&
3166       ToQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
3167     return false;
3168
3169   return true;
3170 }
3171
3172 /// Perform a single iteration of the loop for checking if a qualification
3173 /// conversion is valid.
3174 ///
3175 /// Specifically, check whether any change between the qualifiers of \p
3176 /// FromType and \p ToType is permissible, given knowledge about whether every
3177 /// outer layer is const-qualified.
3178 static bool isQualificationConversionStep(QualType FromType, QualType ToType,
3179                                           bool CStyle,
3180                                           bool &PreviousToQualsIncludeConst,
3181                                           bool &ObjCLifetimeConversion) {
3182   Qualifiers FromQuals = FromType.getQualifiers();
3183   Qualifiers ToQuals = ToType.getQualifiers();
3184
3185   // Ignore __unaligned qualifier if this type is void.
3186   if (ToType.getUnqualifiedType()->isVoidType())
3187     FromQuals.removeUnaligned();
3188
3189   // Objective-C ARC:
3190   //   Check Objective-C lifetime conversions.
3191   if (FromQuals.getObjCLifetime() != ToQuals.getObjCLifetime()) {
3192     if (ToQuals.compatiblyIncludesObjCLifetime(FromQuals)) {
3193       if (isNonTrivialObjCLifetimeConversion(FromQuals, ToQuals))
3194         ObjCLifetimeConversion = true;
3195       FromQuals.removeObjCLifetime();
3196       ToQuals.removeObjCLifetime();
3197     } else {
3198       // Qualification conversions cannot cast between different
3199       // Objective-C lifetime qualifiers.
3200       return false;
3201     }
3202   }
3203
3204   // Allow addition/removal of GC attributes but not changing GC attributes.
3205   if (FromQuals.getObjCGCAttr() != ToQuals.getObjCGCAttr() &&
3206       (!FromQuals.hasObjCGCAttr() || !ToQuals.hasObjCGCAttr())) {
3207     FromQuals.removeObjCGCAttr();
3208     ToQuals.removeObjCGCAttr();
3209   }
3210
3211   //   -- for every j > 0, if const is in cv 1,j then const is in cv
3212   //      2,j, and similarly for volatile.
3213   if (!CStyle && !ToQuals.compatiblyIncludes(FromQuals))
3214     return false;
3215
3216   // For a C-style cast, just require the address spaces to overlap.
3217   // FIXME: Does "superset" also imply the representation of a pointer is the
3218   // same? We're assuming that it does here and in compatiblyIncludes.
3219   if (CStyle && !ToQuals.isAddressSpaceSupersetOf(FromQuals) &&
3220       !FromQuals.isAddressSpaceSupersetOf(ToQuals))
3221     return false;
3222
3223   //   -- if the cv 1,j and cv 2,j are different, then const is in
3224   //      every cv for 0 < k < j.
3225   if (!CStyle && FromQuals.getCVRQualifiers() != ToQuals.getCVRQualifiers() &&
3226       !PreviousToQualsIncludeConst)
3227     return false;
3228
3229   // Keep track of whether all prior cv-qualifiers in the "to" type
3230   // include const.
3231   PreviousToQualsIncludeConst =
3232       PreviousToQualsIncludeConst && ToQuals.hasConst();
3233   return true;
3234 }
3235
3236 /// IsQualificationConversion - Determines whether the conversion from
3237 /// an rvalue of type FromType to ToType is a qualification conversion
3238 /// (C++ 4.4).
3239 ///
3240 /// \param ObjCLifetimeConversion Output parameter that will be set to indicate
3241 /// when the qualification conversion involves a change in the Objective-C
3242 /// object lifetime.
3243 bool
3244 Sema::IsQualificationConversion(QualType FromType, QualType ToType,
3245                                 bool CStyle, bool &ObjCLifetimeConversion) {
3246   FromType = Context.getCanonicalType(FromType);
3247   ToType = Context.getCanonicalType(ToType);
3248   ObjCLifetimeConversion = false;
3249
3250   // If FromType and ToType are the same type, this is not a
3251   // qualification conversion.
3252   if (FromType.getUnqualifiedType() == ToType.getUnqualifiedType())
3253     return false;
3254
3255   // (C++ 4.4p4):
3256   //   A conversion can add cv-qualifiers at levels other than the first
3257   //   in multi-level pointers, subject to the following rules: [...]
3258   bool PreviousToQualsIncludeConst = true;
3259   bool UnwrappedAnyPointer = false;
3260   while (Context.UnwrapSimilarTypes(FromType, ToType)) {
3261     if (!isQualificationConversionStep(FromType, ToType, CStyle,
3262                                        PreviousToQualsIncludeConst,
3263                                        ObjCLifetimeConversion))
3264       return false;
3265     UnwrappedAnyPointer = true;
3266   }
3267
3268   // We are left with FromType and ToType being the pointee types
3269   // after unwrapping the original FromType and ToType the same number
3270   // of times. If we unwrapped any pointers, and if FromType and
3271   // ToType have the same unqualified type (since we checked
3272   // qualifiers above), then this is a qualification conversion.
3273   return UnwrappedAnyPointer && Context.hasSameUnqualifiedType(FromType,ToType);
3274 }
3275
3276 /// - Determine whether this is a conversion from a scalar type to an
3277 /// atomic type.
3278 ///
3279 /// If successful, updates \c SCS's second and third steps in the conversion
3280 /// sequence to finish the conversion.
3281 static bool tryAtomicConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
3282                                 bool InOverloadResolution,
3283                                 StandardConversionSequence &SCS,
3284                                 bool CStyle) {
3285   const AtomicType *ToAtomic = ToType->getAs<AtomicType>();
3286   if (!ToAtomic)
3287     return false;
3288
3289   StandardConversionSequence InnerSCS;
3290   if (!IsStandardConversion(S, From, ToAtomic->getValueType(),
3291                             InOverloadResolution, InnerSCS,
3292                             CStyle, /*AllowObjCWritebackConversion=*/false))
3293     return false;
3294
3295   SCS.Second = InnerSCS.Second;
3296   SCS.setToType(1, InnerSCS.getToType(1));
3297   SCS.Third = InnerSCS.Third;
3298   SCS.QualificationIncludesObjCLifetime
3299     = InnerSCS.QualificationIncludesObjCLifetime;
3300   SCS.setToType(2, InnerSCS.getToType(2));
3301   return true;
3302 }
3303
3304 static bool isFirstArgumentCompatibleWithType(ASTContext &Context,
3305                                               CXXConstructorDecl *Constructor,
3306                                               QualType Type) {
3307   const auto *CtorType = Constructor->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
3308   if (CtorType->getNumParams() > 0) {
3309     QualType FirstArg = CtorType->getParamType(0);
3310     if (Context.hasSameUnqualifiedType(Type, FirstArg.getNonReferenceType()))
3311       return true;
3312   }
3313   return false;
3314 }
3315
3316 static OverloadingResult
3317 IsInitializerListConstructorConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
3318                                        CXXRecordDecl *To,
3319                                        UserDefinedConversionSequence &User,
3320                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
3321                                        bool AllowExplicit) {
3322   CandidateSet.clear(OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
3323   for (auto *D : S.LookupConstructors(To)) {
3324     auto Info = getConstructorInfo(D);
3325     if (!Info)
3326       continue;
3327
3328     bool Usable = !Info.Constructor->isInvalidDecl() &&
3329                   S.isInitListConstructor(Info.Constructor);
3330     if (Usable) {
3331       // If the first argument is (a reference to) the target type,
3332       // suppress conversions.
3333       bool SuppressUserConversions = isFirstArgumentCompatibleWithType(
3334           S.Context, Info.Constructor, ToType);
3335       if (Info.ConstructorTmpl)
3336         S.AddTemplateOverloadCandidate(Info.ConstructorTmpl, Info.FoundDecl,
3337                                        /*ExplicitArgs*/ nullptr, From,
3338                                        CandidateSet, SuppressUserConversions,
3339                                        /*PartialOverloading*/ false,
3340                                        AllowExplicit);
3341       else
3342         S.AddOverloadCandidate(Info.Constructor, Info.FoundDecl, From,
3343                                CandidateSet, SuppressUserConversions,
3344                                /*PartialOverloading*/ false, AllowExplicit);
3345     }
3346   }
3347
3348   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
3349
3350   OverloadCandidateSet::iterator Best;
3351   switch (auto Result =
3352               CandidateSet.BestViableFunction(S, From->getBeginLoc(), Best)) {
3353   case OR_Deleted:
3354   case OR_Success: {
3355     // Record the standard conversion we used and the conversion function.
3356     CXXConstructorDecl *Constructor = cast<CXXConstructorDecl>(Best->Function);
3357     QualType ThisType = Constructor->getThisType();
3358     // Initializer lists don't have conversions as such.
3359     User.Before.setAsIdentityConversion();
3360     User.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
3361     User.ConversionFunction = Constructor;
3362     User.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
3363     User.After.setAsIdentityConversion();
3364     User.After.setFromType(ThisType->castAs<PointerType>()->getPointeeType());
3365     User.After.setAllToTypes(ToType);
3366     return Result;
3367   }
3368
3369   case OR_No_Viable_Function:
3370     return OR_No_Viable_Function;
3371   case OR_Ambiguous:
3372     return OR_Ambiguous;
3373   }
3374
3375   llvm_unreachable("Invalid OverloadResult!");
3376 }
3377
3378 /// Determines whether there is a user-defined conversion sequence
3379 /// (C++ [over.ics.user]) that converts expression From to the type
3380 /// ToType. If such a conversion exists, User will contain the
3381 /// user-defined conversion sequence that performs such a conversion
3382 /// and this routine will return true. Otherwise, this routine returns
3383 /// false and User is unspecified.
3384 ///
3385 /// \param AllowExplicit  true if the conversion should consider C++0x
3386 /// "explicit" conversion functions as well as non-explicit conversion
3387 /// functions (C++0x [class.conv.fct]p2).
3388 ///
3389 /// \param AllowObjCConversionOnExplicit true if the conversion should
3390 /// allow an extra Objective-C pointer conversion on uses of explicit
3391 /// constructors. Requires \c AllowExplicit to also be set.
3392 static OverloadingResult
3393 IsUserDefinedConversion(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
3394                         UserDefinedConversionSequence &User,
3395                         OverloadCandidateSet &CandidateSet,
3396                         bool AllowExplicit,
3397                         bool AllowObjCConversionOnExplicit) {
3398   assert(AllowExplicit || !AllowObjCConversionOnExplicit);
3399   CandidateSet.clear(OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
3400
3401   // Whether we will only visit constructors.
3402   bool ConstructorsOnly = false;
3403
3404   // If the type we are conversion to is a class type, enumerate its
3405   // constructors.
3406   if (const RecordType *ToRecordType = ToType->getAs<RecordType>()) {
3407     // C++ [over.match.ctor]p1:
3408     //   When objects of class type are direct-initialized (8.5), or
3409     //   copy-initialized from an expression of the same or a
3410     //   derived class type (8.5), overload resolution selects the
3411     //   constructor. [...] For copy-initialization, the candidate
3412     //   functions are all the converting constructors (12.3.1) of
3413     //   that class. The argument list is the expression-list within
3414     //   the parentheses of the initializer.
3415     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType, From->getType()) ||
3416         (From->getType()->getAs<RecordType>() &&
3417          S.IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), From->getType(), ToType)))
3418       ConstructorsOnly = true;
3419
3420     if (!S.isCompleteType(From->getExprLoc(), ToType)) {
3421       // We're not going to find any constructors.
3422     } else if (CXXRecordDecl *ToRecordDecl
3423                  = dyn_cast<CXXRecordDecl>(ToRecordType->getDecl())) {
3424
3425       Expr **Args = &From;
3426       unsigned NumArgs = 1;
3427       bool ListInitializing = false;
3428       if (InitListExpr *InitList = dyn_cast<InitListExpr>(From)) {
3429         // But first, see if there is an init-list-constructor that will work.
3430         OverloadingResult Result = IsInitializerListConstructorConversion(
3431             S, From, ToType, ToRecordDecl, User, CandidateSet, AllowExplicit);
3432         if (Result != OR_No_Viable_Function)
3433           return Result;
3434         // Never mind.
3435         CandidateSet.clear(
3436             OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
3437
3438         // If we're list-initializing, we pass the individual elements as
3439         // arguments, not the entire list.
3440         Args = InitList->getInits();
3441         NumArgs = InitList->getNumInits();
3442         ListInitializing = true;
3443       }
3444
3445       for (auto *D : S.LookupConstructors(ToRecordDecl)) {
3446         auto Info = getConstructorInfo(D);
3447         if (!Info)
3448           continue;
3449
3450         bool Usable = !Info.Constructor->isInvalidDecl();
3451         if (!ListInitializing)
3452           Usable = Usable && Info.Constructor->isConvertingConstructor(
3453                                  /*AllowExplicit*/ true);
3454         if (Usable) {
3455           bool SuppressUserConversions = !ConstructorsOnly;
3456           if (SuppressUserConversions && ListInitializing) {
3457             SuppressUserConversions = false;
3458             if (NumArgs == 1) {
3459               // If the first argument is (a reference to) the target type,
3460               // suppress conversions.
3461               SuppressUserConversions = isFirstArgumentCompatibleWithType(
3462                   S.Context, Info.Constructor, ToType);
3463             }
3464           }
3465           if (Info.ConstructorTmpl)
3466             S.AddTemplateOverloadCandidate(
3467                 Info.ConstructorTmpl, Info.FoundDecl,
3468                 /*ExplicitArgs*/ nullptr, llvm::makeArrayRef(Args, NumArgs),
3469                 CandidateSet, SuppressUserConversions,
3470                 /*PartialOverloading*/ false, AllowExplicit);
3471           else
3472             // Allow one user-defined conversion when user specifies a
3473             // From->ToType conversion via an static cast (c-style, etc).
3474             S.AddOverloadCandidate(Info.Constructor, Info.FoundDecl,
3475                                    llvm::makeArrayRef(Args, NumArgs),
3476                                    CandidateSet, SuppressUserConversions,
3477                                    /*PartialOverloading*/ false, AllowExplicit);
3478         }
3479       }
3480     }
3481   }
3482
3483   // Enumerate conversion functions, if we're allowed to.
3484   if (ConstructorsOnly || isa<InitListExpr>(From)) {
3485   } else if (!S.isCompleteType(From->getBeginLoc(), From->getType())) {
3486     // No conversion functions from incomplete types.
3487   } else if (const RecordType *FromRecordType =
3488                  From->getType()->getAs<RecordType>()) {
3489     if (CXXRecordDecl *FromRecordDecl
3490          = dyn_cast<CXXRecordDecl>(FromRecordType->getDecl())) {
3491       // Add all of the conversion functions as candidates.
3492       const auto &Conversions = FromRecordDecl->getVisibleConversionFunctions();
3493       for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
3494         DeclAccessPair FoundDecl = I.getPair();
3495         NamedDecl *D = FoundDecl.getDecl();
3496         CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
3497         if (isa<UsingShadowDecl>(D))
3498           D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
3499
3500         CXXConversionDecl *Conv;
3501         FunctionTemplateDecl *ConvTemplate;
3502         if ((ConvTemplate = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D)))
3503           Conv = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
3504         else
3505           Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
3506
3507         if (ConvTemplate)
3508           S.AddTemplateConversionCandidate(
3509               ConvTemplate, FoundDecl, ActingContext, From, ToType,
3510               CandidateSet, AllowObjCConversionOnExplicit, AllowExplicit);
3511         else
3512           S.AddConversionCandidate(
3513               Conv, FoundDecl, ActingContext, From, ToType, CandidateSet,
3514               AllowObjCConversionOnExplicit, AllowExplicit);
3515       }
3516     }
3517   }
3518
3519   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
3520
3521   OverloadCandidateSet::iterator Best;
3522   switch (auto Result =
3523               CandidateSet.BestViableFunction(S, From->getBeginLoc(), Best)) {
3524   case OR_Success:
3525   case OR_Deleted:
3526     // Record the standard conversion we used and the conversion function.
3527     if (CXXConstructorDecl *Constructor
3528           = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(Best->Function)) {
3529       // C++ [over.ics.user]p1:
3530       //   If the user-defined conversion is specified by a
3531       //   constructor (12.3.1), the initial standard conversion
3532       //   sequence converts the source type to the type required by
3533       //   the argument of the constructor.
3534       //
3535       QualType ThisType = Constructor->getThisType();
3536       if (isa<InitListExpr>(From)) {
3537         // Initializer lists don't have conversions as such.
3538         User.Before.setAsIdentityConversion();
3539       } else {
3540         if (Best->Conversions[0].isEllipsis())
3541           User.EllipsisConversion = true;
3542         else {
3543           User.Before = Best->Conversions[0].Standard;
3544           User.EllipsisConversion = false;
3545         }
3546       }
3547       User.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
3548       User.ConversionFunction = Constructor;
3549       User.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
3550       User.After.setAsIdentityConversion();
3551       User.After.setFromType(ThisType->castAs<PointerType>()->getPointeeType());
3552       User.After.setAllToTypes(ToType);
3553       return Result;
3554     }
3555     if (CXXConversionDecl *Conversion
3556                  = dyn_cast<CXXConversionDecl>(Best->Function)) {
3557       // C++ [over.ics.user]p1:
3558       //
3559       //   [...] If the user-defined conversion is specified by a
3560       //   conversion function (12.3.2), the initial standard
3561       //   conversion sequence converts the source type to the
3562       //   implicit object parameter of the conversion function.
3563       User.Before = Best->Conversions[0].Standard;
3564       User.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
3565       User.ConversionFunction = Conversion;
3566       User.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
3567       User.EllipsisConversion = false;
3568
3569       // C++ [over.ics.user]p2:
3570       //   The second standard conversion sequence converts the
3571       //   result of the user-defined conversion to the target type
3572       //   for the sequence. Since an implicit conversion sequence
3573       //   is an initialization, the special rules for
3574       //   initialization by user-defined conversion apply when
3575       //   selecting the best user-defined conversion for a
3576       //   user-defined conversion sequence (see 13.3.3 and
3577       //   13.3.3.1).
3578       User.After = Best->FinalConversion;
3579       return Result;
3580     }
3581     llvm_unreachable("Not a constructor or conversion function?");
3582
3583   case OR_No_Viable_Function:
3584     return OR_No_Viable_Function;
3585
3586   case OR_Ambiguous:
3587     return OR_Ambiguous;
3588   }
3589
3590   llvm_unreachable("Invalid OverloadResult!");
3591 }
3592
3593 bool
3594 Sema::DiagnoseMultipleUserDefinedConversion(Expr *From, QualType ToType) {
3595   ImplicitConversionSequence ICS;
3596   OverloadCandidateSet CandidateSet(From->getExprLoc(),
3597                                     OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
3598   OverloadingResult OvResult =
3599     IsUserDefinedConversion(*this, From, ToType, ICS.UserDefined,
3600                             CandidateSet, false, false);
3601
3602   if (!(OvResult == OR_Ambiguous ||
3603         (OvResult == OR_No_Viable_Function && !CandidateSet.empty())))
3604     return false;
3605
3606   auto Cands = CandidateSet.CompleteCandidates(
3607       *this,
3608       OvResult == OR_Ambiguous ? OCD_AmbiguousCandidates : OCD_AllCandidates,
3609       From);
3610   if (OvResult == OR_Ambiguous)
3611     Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_typecheck_ambiguous_condition)
3612         << From->getType() << ToType << From->getSourceRange();
3613   else { // OR_No_Viable_Function && !CandidateSet.empty()
3614     if (!RequireCompleteType(From->getBeginLoc(), ToType,
3615                              diag::err_typecheck_nonviable_condition_incomplete,
3616                              From->getType(), From->getSourceRange()))
3617       Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_typecheck_nonviable_condition)
3618           << false << From->getType() << From->getSourceRange() << ToType;
3619   }
3620
3621   CandidateSet.NoteCandidates(
3622                               *this, From, Cands);
3623   return true;
3624 }
3625
3626 /// Compare the user-defined conversion functions or constructors
3627 /// of two user-defined conversion sequences to determine whether any ordering
3628 /// is possible.
3629 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3630 compareConversionFunctions(Sema &S, FunctionDecl *Function1,
3631                            FunctionDecl *Function2) {
3632   if (!S.getLangOpts().ObjC || !S.getLangOpts().CPlusPlus11)
3633     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3634
3635   // Objective-C++:
3636   //   If both conversion functions are implicitly-declared conversions from
3637   //   a lambda closure type to a function pointer and a block pointer,
3638   //   respectively, always prefer the conversion to a function pointer,
3639   //   because the function pointer is more lightweight and is more likely
3640   //   to keep code working.
3641   CXXConversionDecl *Conv1 = dyn_cast_or_null<CXXConversionDecl>(Function1);
3642   if (!Conv1)
3643     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3644
3645   CXXConversionDecl *Conv2 = dyn_cast<CXXConversionDecl>(Function2);
3646   if (!Conv2)
3647     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3648
3649   if (Conv1->getParent()->isLambda() && Conv2->getParent()->isLambda()) {
3650     bool Block1 = Conv1->getConversionType()->isBlockPointerType();
3651     bool Block2 = Conv2->getConversionType()->isBlockPointerType();
3652     if (Block1 != Block2)
3653       return Block1 ? ImplicitConversionSequence::Worse
3654                     : ImplicitConversionSequence::Better;
3655   }
3656
3657   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3658 }
3659
3660 static bool hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(
3661     const ImplicitConversionSequence &ICS) {
3662   return (ICS.isStandard() && ICS.Standard.DeprecatedStringLiteralToCharPtr) ||
3663          (ICS.isUserDefined() &&
3664           ICS.UserDefined.Before.DeprecatedStringLiteralToCharPtr);
3665 }
3666
3667 /// CompareImplicitConversionSequences - Compare two implicit
3668 /// conversion sequences to determine whether one is better than the
3669 /// other or if they are indistinguishable (C++ 13.3.3.2).
3670 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3671 CompareImplicitConversionSequences(Sema &S, SourceLocation Loc,
3672                                    const ImplicitConversionSequence& ICS1,
3673                                    const ImplicitConversionSequence& ICS2)
3674 {
3675   // (C++ 13.3.3.2p2): When comparing the basic forms of implicit
3676   // conversion sequences (as defined in 13.3.3.1)
3677   //   -- a standard conversion sequence (13.3.3.1.1) is a better
3678   //      conversion sequence than a user-defined conversion sequence or
3679   //      an ellipsis conversion sequence, and
3680   //   -- a user-defined conversion sequence (13.3.3.1.2) is a better
3681   //      conversion sequence than an ellipsis conversion sequence
3682   //      (13.3.3.1.3).
3683   //
3684   // C++0x [over.best.ics]p10:
3685   //   For the purpose of ranking implicit conversion sequences as
3686   //   described in 13.3.3.2, the ambiguous conversion sequence is
3687   //   treated as a user-defined sequence that is indistinguishable
3688   //   from any other user-defined conversion sequence.
3689
3690   // String literal to 'char *' conversion has been deprecated in C++03. It has
3691   // been removed from C++11. We still accept this conversion, if it happens at
3692   // the best viable function. Otherwise, this conversion is considered worse
3693   // than ellipsis conversion. Consider this as an extension; this is not in the
3694   // standard. For example:
3695   //
3696   // int &f(...);    // #1
3697   // void f(char*);  // #2
3698   // void g() { int &r = f("foo"); }
3699   //
3700   // In C++03, we pick #2 as the best viable function.
3701   // In C++11, we pick #1 as the best viable function, because ellipsis
3702   // conversion is better than string-literal to char* conversion (since there
3703   // is no such conversion in C++11). If there was no #1 at all or #1 couldn't
3704   // convert arguments, #2 would be the best viable function in C++11.
3705   // If the best viable function has this conversion, a warning will be issued
3706   // in C++03, or an ExtWarn (+SFINAE failure) will be issued in C++11.
3707
3708   if (S.getLangOpts().CPlusPlus11 && !S.getLangOpts().WritableStrings &&
3709       hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS1) !=
3710       hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS2))
3711     return hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS1)
3712                ? ImplicitConversionSequence::Worse
3713                : ImplicitConversionSequence::Better;
3714
3715   if (ICS1.getKindRank() < ICS2.getKindRank())
3716     return ImplicitConversionSequence::Better;
3717   if (ICS2.getKindRank() < ICS1.getKindRank())
3718     return ImplicitConversionSequence::Worse;
3719
3720   // The following checks require both conversion sequences to be of
3721   // the same kind.
3722   if (ICS1.getKind() != ICS2.getKind())
3723     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3724
3725   ImplicitConversionSequence::CompareKind Result =
3726       ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3727
3728   // Two implicit conversion sequences of the same form are
3729   // indistinguishable conversion sequences unless one of the
3730   // following rules apply: (C++ 13.3.3.2p3):
3731
3732   // List-initialization sequence L1 is a better conversion sequence than
3733   // list-initialization sequence L2 if:
3734   // - L1 converts to std::initializer_list<X> for some X and L2 does not, or,
3735   //   if not that,
3736   // - L1 converts to type "array of N1 T", L2 converts to type "array of N2 T",
3737   //   and N1 is smaller than N2.,
3738   // even if one of the other rules in this paragraph would otherwise apply.
3739   if (!ICS1.isBad()) {
3740     if (ICS1.isStdInitializerListElement() &&
3741         !ICS2.isStdInitializerListElement())
3742       return ImplicitConversionSequence::Better;
3743     if (!ICS1.isStdInitializerListElement() &&
3744         ICS2.isStdInitializerListElement())
3745       return ImplicitConversionSequence::Worse;
3746   }
3747
3748   if (ICS1.isStandard())
3749     // Standard conversion sequence S1 is a better conversion sequence than
3750     // standard conversion sequence S2 if [...]
3751     Result = CompareStandardConversionSequences(S, Loc,
3752                                                 ICS1.Standard, ICS2.Standard);
3753   else if (ICS1.isUserDefined()) {
3754     // User-defined conversion sequence U1 is a better conversion
3755     // sequence than another user-defined conversion sequence U2 if
3756     // they contain the same user-defined conversion function or
3757     // constructor and if the second standard conversion sequence of
3758     // U1 is better than the second standard conversion sequence of
3759     // U2 (C++ 13.3.3.2p3).
3760     if (ICS1.UserDefined.ConversionFunction ==
3761           ICS2.UserDefined.ConversionFunction)
3762       Result = CompareStandardConversionSequences(S, Loc,
3763                                                   ICS1.UserDefined.After,
3764                                                   ICS2.UserDefined.After);
3765     else
3766       Result = compareConversionFunctions(S,
3767                                           ICS1.UserDefined.ConversionFunction,
3768                                           ICS2.UserDefined.ConversionFunction);
3769   }
3770
3771   return Result;
3772 }
3773
3774 // Per 13.3.3.2p3, compare the given standard conversion sequences to
3775 // determine if one is a proper subset of the other.
3776 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3777 compareStandardConversionSubsets(ASTContext &Context,
3778                                  const StandardConversionSequence& SCS1,
3779                                  const StandardConversionSequence& SCS2) {
3780   ImplicitConversionSequence::CompareKind Result
3781     = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3782
3783   // the identity conversion sequence is considered to be a subsequence of
3784   // any non-identity conversion sequence
3785   if (SCS1.isIdentityConversion() && !SCS2.isIdentityConversion())
3786     return ImplicitConversionSequence::Better;
3787   else if (!SCS1.isIdentityConversion() && SCS2.isIdentityConversion())
3788     return ImplicitConversionSequence::Worse;
3789
3790   if (SCS1.Second != SCS2.Second) {
3791     if (SCS1.Second == ICK_Identity)
3792       Result = ImplicitConversionSequence::Better;
3793     else if (SCS2.Second == ICK_Identity)
3794       Result = ImplicitConversionSequence::Worse;
3795     else
3796       return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3797   } else if (!Context.hasSimilarType(SCS1.getToType(1), SCS2.getToType(1)))
3798     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3799
3800   if (SCS1.Third == SCS2.Third) {
3801     return Context.hasSameType(SCS1.getToType(2), SCS2.getToType(2))? Result
3802                              : ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3803   }
3804
3805   if (SCS1.Third == ICK_Identity)
3806     return Result == ImplicitConversionSequence::Worse
3807              ? ImplicitConversionSequence::Indistinguishable
3808              : ImplicitConversionSequence::Better;
3809
3810   if (SCS2.Third == ICK_Identity)
3811     return Result == ImplicitConversionSequence::Better
3812              ? ImplicitConversionSequence::Indistinguishable
3813              : ImplicitConversionSequence::Worse;
3814
3815   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
3816 }
3817
3818 /// Determine whether one of the given reference bindings is better
3819 /// than the other based on what kind of bindings they are.
3820 static bool
3821 isBetterReferenceBindingKind(const StandardConversionSequence &SCS1,
3822                              const StandardConversionSequence &SCS2) {
3823   // C++0x [over.ics.rank]p3b4:
3824   //   -- S1 and S2 are reference bindings (8.5.3) and neither refers to an
3825   //      implicit object parameter of a non-static member function declared
3826   //      without a ref-qualifier, and *either* S1 binds an rvalue reference
3827   //      to an rvalue and S2 binds an lvalue reference *or S1 binds an
3828   //      lvalue reference to a function lvalue and S2 binds an rvalue
3829   //      reference*.
3830   //
3831   // FIXME: Rvalue references. We're going rogue with the above edits,
3832   // because the semantics in the current C++0x working paper (N3225 at the
3833   // time of this writing) break the standard definition of std::forward
3834   // and std::reference_wrapper when dealing with references to functions.
3835   // Proposed wording changes submitted to CWG for consideration.
3836   if (SCS1.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier ||
3837       SCS2.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier)
3838     return false;
3839
3840   return (!SCS1.IsLvalueReference && SCS1.BindsToRvalue &&
3841           SCS2.IsLvalueReference) ||
3842          (SCS1.IsLvalueReference && SCS1.BindsToFunctionLvalue &&
3843           !SCS2.IsLvalueReference && SCS2.BindsToFunctionLvalue);
3844 }
3845
3846 enum class FixedEnumPromotion {
3847   None,
3848   ToUnderlyingType,
3849   ToPromotedUnderlyingType
3850 };
3851
3852 /// Returns kind of fixed enum promotion the \a SCS uses.
3853 static FixedEnumPromotion
3854 getFixedEnumPromtion(Sema &S, const StandardConversionSequence &SCS) {
3855
3856   if (SCS.Second != ICK_Integral_Promotion)
3857     return FixedEnumPromotion::None;
3858
3859   QualType FromType = SCS.getFromType();
3860   if (!FromType->isEnumeralType())
3861     return FixedEnumPromotion::None;
3862
3863   EnumDecl *Enum = FromType->getAs<EnumType>()->getDecl();
3864   if (!Enum->isFixed())
3865     return FixedEnumPromotion::None;
3866
3867   QualType UnderlyingType = Enum->getIntegerType();
3868   if (S.Context.hasSameType(SCS.getToType(1), UnderlyingType))
3869     return FixedEnumPromotion::ToUnderlyingType;
3870
3871   return FixedEnumPromotion::ToPromotedUnderlyingType;
3872 }
3873
3874 /// CompareStandardConversionSequences - Compare two standard
3875 /// conversion sequences to determine whether one is better than the
3876 /// other or if they are indistinguishable (C++ 13.3.3.2p3).
3877 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
3878 CompareStandardConversionSequences(Sema &S, SourceLocation Loc,
3879                                    const StandardConversionSequence& SCS1,
3880                                    const StandardConversionSequence& SCS2)
3881 {
3882   // Standard conversion sequence S1 is a better conversion sequence
3883   // than standard conversion sequence S2 if (C++ 13.3.3.2p3):
3884
3885   //  -- S1 is a proper subsequence of S2 (comparing the conversion
3886   //     sequences in the canonical form defined by 13.3.3.1.1,
3887   //     excluding any Lvalue Transformation; the identity conversion
3888   //     sequence is considered to be a subsequence of any
3889   //     non-identity conversion sequence) or, if not that,
3890   if (ImplicitConversionSequence::CompareKind CK
3891         = compareStandardConversionSubsets(S.Context, SCS1, SCS2))
3892     return CK;
3893
3894   //  -- the rank of S1 is better than the rank of S2 (by the rules
3895   //     defined below), or, if not that,
3896   ImplicitConversionRank Rank1 = SCS1.getRank();
3897   ImplicitConversionRank Rank2 = SCS2.getRank();
3898   if (Rank1 < Rank2)
3899     return ImplicitConversionSequence::Better;
3900   else if (Rank2 < Rank1)
3901     return ImplicitConversionSequence::Worse;
3902
3903   // (C++ 13.3.3.2p4): Two conversion sequences with the same rank
3904   // are indistinguishable unless one of the following rules
3905   // applies:
3906
3907   //   A conversion that is not a conversion of a pointer, or
3908   //   pointer to member, to bool is better than another conversion
3909   //   that is such a conversion.
3910   if (SCS1.isPointerConversionToBool() != SCS2.isPointerConversionToBool())
3911     return SCS2.isPointerConversionToBool()
3912              ? ImplicitConversionSequence::Better
3913              : ImplicitConversionSequence::Worse;
3914
3915   // C++14 [over.ics.rank]p4b2:
3916   // This is retroactively applied to C++11 by CWG 1601.
3917   //
3918   //   A conversion that promotes an enumeration whose underlying type is fixed
3919   //   to its underlying type is better than one that promotes to the promoted
3920   //   underlying type, if the two are different.
3921   FixedEnumPromotion FEP1 = getFixedEnumPromtion(S, SCS1);
3922   FixedEnumPromotion FEP2 = getFixedEnumPromtion(S, SCS2);
3923   if (FEP1 != FixedEnumPromotion::None && FEP2 != FixedEnumPromotion::None &&
3924       FEP1 != FEP2)
3925     return FEP1 == FixedEnumPromotion::ToUnderlyingType
3926                ? ImplicitConversionSequence::Better
3927                : ImplicitConversionSequence::Worse;
3928
3929   // C++ [over.ics.rank]p4b2:
3930   //
3931   //   If class B is derived directly or indirectly from class A,
3932   //   conversion of B* to A* is better than conversion of B* to
3933   //   void*, and conversion of A* to void* is better than conversion
3934   //   of B* to void*.
3935   bool SCS1ConvertsToVoid
3936     = SCS1.isPointerConversionToVoidPointer(S.Context);
3937   bool SCS2ConvertsToVoid
3938     = SCS2.isPointerConversionToVoidPointer(S.Context);
3939   if (SCS1ConvertsToVoid != SCS2ConvertsToVoid) {
3940     // Exactly one of the conversion sequences is a conversion to
3941     // a void pointer; it's the worse conversion.
3942     return SCS2ConvertsToVoid ? ImplicitConversionSequence::Better
3943                               : ImplicitConversionSequence::Worse;
3944   } else if (!SCS1ConvertsToVoid && !SCS2ConvertsToVoid) {
3945     // Neither conversion sequence converts to a void pointer; compare
3946     // their derived-to-base conversions.
3947     if (ImplicitConversionSequence::CompareKind DerivedCK
3948           = CompareDerivedToBaseConversions(S, Loc, SCS1, SCS2))
3949       return DerivedCK;
3950   } else if (SCS1ConvertsToVoid && SCS2ConvertsToVoid &&
3951              !S.Context.hasSameType(SCS1.getFromType(), SCS2.getFromType())) {
3952     // Both conversion sequences are conversions to void
3953     // pointers. Compare the source types to determine if there's an
3954     // inheritance relationship in their sources.
3955     QualType FromType1 = SCS1.getFromType();
3956     QualType FromType2 = SCS2.getFromType();
3957
3958     // Adjust the types we're converting from via the array-to-pointer
3959     // conversion, if we need to.
3960     if (SCS1.First == ICK_Array_To_Pointer)
3961       FromType1 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType1);
3962     if (SCS2.First == ICK_Array_To_Pointer)
3963       FromType2 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType2);
3964
3965     QualType FromPointee1 = FromType1->getPointeeType().getUnqualifiedType();
3966     QualType FromPointee2 = FromType2->getPointeeType().getUnqualifiedType();
3967
3968     if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee2, FromPointee1))
3969       return ImplicitConversionSequence::Better;
3970     else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee1, FromPointee2))
3971       return ImplicitConversionSequence::Worse;
3972
3973     // Objective-C++: If one interface is more specific than the
3974     // other, it is the better one.
3975     const ObjCObjectPointerType* FromObjCPtr1
3976       = FromType1->getAs<ObjCObjectPointerType>();
3977     const ObjCObjectPointerType* FromObjCPtr2
3978       = FromType2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
3979     if (FromObjCPtr1 && FromObjCPtr2) {
3980       bool AssignLeft = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromObjCPtr1,
3981                                                           FromObjCPtr2);
3982       bool AssignRight = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromObjCPtr2,
3983                                                            FromObjCPtr1);
3984       if (AssignLeft != AssignRight) {
3985         return AssignLeft? ImplicitConversionSequence::Better
3986                          : ImplicitConversionSequence::Worse;
3987       }
3988     }
3989   }
3990
3991   if (SCS1.ReferenceBinding && SCS2.ReferenceBinding) {
3992     // Check for a better reference binding based on the kind of bindings.
3993     if (isBetterReferenceBindingKind(SCS1, SCS2))
3994       return ImplicitConversionSequence::Better;
3995     else if (isBetterReferenceBindingKind(SCS2, SCS1))
3996       return ImplicitConversionSequence::Worse;
3997   }
3998
3999   // Compare based on qualification conversions (C++ 13.3.3.2p3,
4000   // bullet 3).
4001   if (ImplicitConversionSequence::CompareKind QualCK
4002         = CompareQualificationConversions(S, SCS1, SCS2))
4003     return QualCK;
4004
4005   if (SCS1.ReferenceBinding && SCS2.ReferenceBinding) {
4006     // C++ [over.ics.rank]p3b4:
4007     //   -- S1 and S2 are reference bindings (8.5.3), and the types to
4008     //      which the references refer are the same type except for
4009     //      top-level cv-qualifiers, and the type to which the reference
4010     //      initialized by S2 refers is more cv-qualified than the type
4011     //      to which the reference initialized by S1 refers.
4012     QualType T1 = SCS1.getToType(2);
4013     QualType T2 = SCS2.getToType(2);
4014     T1 = S.Context.getCanonicalType(T1);
4015     T2 = S.Context.getCanonicalType(T2);
4016     Qualifiers T1Quals, T2Quals;
4017     QualType UnqualT1 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T1, T1Quals);
4018     QualType UnqualT2 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T2, T2Quals);
4019     if (UnqualT1 == UnqualT2) {
4020       // Objective-C++ ARC: If the references refer to objects with different
4021       // lifetimes, prefer bindings that don't change lifetime.
4022       if (SCS1.ObjCLifetimeConversionBinding !=
4023                                           SCS2.ObjCLifetimeConversionBinding) {
4024         return SCS1.ObjCLifetimeConversionBinding
4025                                            ? ImplicitConversionSequence::Worse
4026                                            : ImplicitConversionSequence::Better;
4027       }
4028
4029       // If the type is an array type, promote the element qualifiers to the
4030       // type for comparison.
4031       if (isa<ArrayType>(T1) && T1Quals)
4032         T1 = S.Context.getQualifiedType(UnqualT1, T1Quals);
4033       if (isa<ArrayType>(T2) && T2Quals)
4034         T2 = S.Context.getQualifiedType(UnqualT2, T2Quals);
4035       if (T2.isMoreQualifiedThan(T1))
4036         return ImplicitConversionSequence::Better;
4037       if (T1.isMoreQualifiedThan(T2))
4038         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4039     }
4040   }
4041
4042   // In Microsoft mode, prefer an integral conversion to a
4043   // floating-to-integral conversion if the integral conversion
4044   // is between types of the same size.
4045   // For example:
4046   // void f(float);
4047   // void f(int);
4048   // int main {
4049   //    long a;
4050   //    f(a);
4051   // }
4052   // Here, MSVC will call f(int) instead of generating a compile error
4053   // as clang will do in standard mode.
4054   if (S.getLangOpts().MSVCCompat && SCS1.Second == ICK_Integral_Conversion &&
4055       SCS2.Second == ICK_Floating_Integral &&
4056       S.Context.getTypeSize(SCS1.getFromType()) ==
4057           S.Context.getTypeSize(SCS1.getToType(2)))
4058     return ImplicitConversionSequence::Better;
4059
4060   // Prefer a compatible vector conversion over a lax vector conversion
4061   // For example:
4062   //
4063   // typedef float __v4sf __attribute__((__vector_size__(16)));
4064   // void f(vector float);
4065   // void f(vector signed int);
4066   // int main() {
4067   //   __v4sf a;
4068   //   f(a);
4069   // }
4070   // Here, we'd like to choose f(vector float) and not
4071   // report an ambiguous call error
4072   if (SCS1.Second == ICK_Vector_Conversion &&
4073       SCS2.Second == ICK_Vector_Conversion) {
4074     bool SCS1IsCompatibleVectorConversion = S.Context.areCompatibleVectorTypes(
4075         SCS1.getFromType(), SCS1.getToType(2));
4076     bool SCS2IsCompatibleVectorConversion = S.Context.areCompatibleVectorTypes(
4077         SCS2.getFromType(), SCS2.getToType(2));
4078
4079     if (SCS1IsCompatibleVectorConversion != SCS2IsCompatibleVectorConversion)
4080       return SCS1IsCompatibleVectorConversion
4081                  ? ImplicitConversionSequence::Better
4082                  : ImplicitConversionSequence::Worse;
4083   }
4084
4085   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4086 }
4087
4088 /// CompareQualificationConversions - Compares two standard conversion
4089 /// sequences to determine whether they can be ranked based on their
4090 /// qualification conversions (C++ 13.3.3.2p3 bullet 3).
4091 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
4092 CompareQualificationConversions(Sema &S,
4093                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
4094                                 const StandardConversionSequence& SCS2) {
4095   // C++ 13.3.3.2p3:
4096   //  -- S1 and S2 differ only in their qualification conversion and
4097   //     yield similar types T1 and T2 (C++ 4.4), respectively, and the
4098   //     cv-qualification signature of type T1 is a proper subset of
4099   //     the cv-qualification signature of type T2, and S1 is not the
4100   //     deprecated string literal array-to-pointer conversion (4.2).
4101   if (SCS1.First != SCS2.First || SCS1.Second != SCS2.Second ||
4102       SCS1.Third != SCS2.Third || SCS1.Third != ICK_Qualification)
4103     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4104
4105   // FIXME: the example in the standard doesn't use a qualification
4106   // conversion (!)
4107   QualType T1 = SCS1.getToType(2);
4108   QualType T2 = SCS2.getToType(2);
4109   T1 = S.Context.getCanonicalType(T1);
4110   T2 = S.Context.getCanonicalType(T2);
4111   assert(!T1->isReferenceType() && !T2->isReferenceType());
4112   Qualifiers T1Quals, T2Quals;
4113   QualType UnqualT1 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T1, T1Quals);
4114   QualType UnqualT2 = S.Context.getUnqualifiedArrayType(T2, T2Quals);
4115
4116   // If the types are the same, we won't learn anything by unwrapping
4117   // them.
4118   if (UnqualT1 == UnqualT2)
4119     return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4120
4121   ImplicitConversionSequence::CompareKind Result
4122     = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4123
4124   // Objective-C++ ARC:
4125   //   Prefer qualification conversions not involving a change in lifetime
4126   //   to qualification conversions that do not change lifetime.
4127   if (SCS1.QualificationIncludesObjCLifetime !=
4128                                       SCS2.QualificationIncludesObjCLifetime) {
4129     Result = SCS1.QualificationIncludesObjCLifetime
4130                ? ImplicitConversionSequence::Worse
4131                : ImplicitConversionSequence::Better;
4132   }
4133
4134   while (S.Context.UnwrapSimilarTypes(T1, T2)) {
4135     // Within each iteration of the loop, we check the qualifiers to
4136     // determine if this still looks like a qualification
4137     // conversion. Then, if all is well, we unwrap one more level of
4138     // pointers or pointers-to-members and do it all again
4139     // until there are no more pointers or pointers-to-members left
4140     // to unwrap. This essentially mimics what
4141     // IsQualificationConversion does, but here we're checking for a
4142     // strict subset of qualifiers.
4143     if (T1.getQualifiers().withoutObjCLifetime() ==
4144         T2.getQualifiers().withoutObjCLifetime())
4145       // The qualifiers are the same, so this doesn't tell us anything
4146       // about how the sequences rank.
4147       // ObjC ownership quals are omitted above as they interfere with
4148       // the ARC overload rule.
4149       ;
4150     else if (T2.isMoreQualifiedThan(T1)) {
4151       // T1 has fewer qualifiers, so it could be the better sequence.
4152       if (Result == ImplicitConversionSequence::Worse)
4153         // Neither has qualifiers that are a subset of the other's
4154         // qualifiers.
4155         return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4156
4157       Result = ImplicitConversionSequence::Better;
4158     } else if (T1.isMoreQualifiedThan(T2)) {
4159       // T2 has fewer qualifiers, so it could be the better sequence.
4160       if (Result == ImplicitConversionSequence::Better)
4161         // Neither has qualifiers that are a subset of the other's
4162         // qualifiers.
4163         return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4164
4165       Result = ImplicitConversionSequence::Worse;
4166     } else {
4167       // Qualifiers are disjoint.
4168       return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4169     }
4170
4171     // If the types after this point are equivalent, we're done.
4172     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(T1, T2))
4173       break;
4174   }
4175
4176   // Check that the winning standard conversion sequence isn't using
4177   // the deprecated string literal array to pointer conversion.
4178   switch (Result) {
4179   case ImplicitConversionSequence::Better:
4180     if (SCS1.DeprecatedStringLiteralToCharPtr)
4181       Result = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4182     break;
4183
4184   case ImplicitConversionSequence::Indistinguishable:
4185     break;
4186
4187   case ImplicitConversionSequence::Worse:
4188     if (SCS2.DeprecatedStringLiteralToCharPtr)
4189       Result = ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4190     break;
4191   }
4192
4193   return Result;
4194 }
4195
4196 /// CompareDerivedToBaseConversions - Compares two standard conversion
4197 /// sequences to determine whether they can be ranked based on their
4198 /// various kinds of derived-to-base conversions (C++
4199 /// [over.ics.rank]p4b3).  As part of these checks, we also look at
4200 /// conversions between Objective-C interface types.
4201 static ImplicitConversionSequence::CompareKind
4202 CompareDerivedToBaseConversions(Sema &S, SourceLocation Loc,
4203                                 const StandardConversionSequence& SCS1,
4204                                 const StandardConversionSequence& SCS2) {
4205   QualType FromType1 = SCS1.getFromType();
4206   QualType ToType1 = SCS1.getToType(1);
4207   QualType FromType2 = SCS2.getFromType();
4208   QualType ToType2 = SCS2.getToType(1);
4209
4210   // Adjust the types we're converting from via the array-to-pointer
4211   // conversion, if we need to.
4212   if (SCS1.First == ICK_Array_To_Pointer)
4213     FromType1 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType1);
4214   if (SCS2.First == ICK_Array_To_Pointer)
4215     FromType2 = S.Context.getArrayDecayedType(FromType2);
4216
4217   // Canonicalize all of the types.
4218   FromType1 = S.Context.getCanonicalType(FromType1);
4219   ToType1 = S.Context.getCanonicalType(ToType1);
4220   FromType2 = S.Context.getCanonicalType(FromType2);
4221   ToType2 = S.Context.getCanonicalType(ToType2);
4222
4223   // C++ [over.ics.rank]p4b3:
4224   //
4225   //   If class B is derived directly or indirectly from class A and
4226   //   class C is derived directly or indirectly from B,
4227   //
4228   // Compare based on pointer conversions.
4229   if (SCS1.Second == ICK_Pointer_Conversion &&
4230       SCS2.Second == ICK_Pointer_Conversion &&
4231       /*FIXME: Remove if Objective-C id conversions get their own rank*/
4232       FromType1->isPointerType() && FromType2->isPointerType() &&
4233       ToType1->isPointerType() && ToType2->isPointerType()) {
4234     QualType FromPointee1 =
4235         FromType1->castAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4236     QualType ToPointee1 =
4237         ToType1->castAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4238     QualType FromPointee2 =
4239         FromType2->castAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4240     QualType ToPointee2 =
4241         ToType2->castAs<PointerType>()->getPointeeType().getUnqualifiedType();
4242
4243     //   -- conversion of C* to B* is better than conversion of C* to A*,
4244     if (FromPointee1 == FromPointee2 && ToPointee1 != ToPointee2) {
4245       if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee1, ToPointee2))
4246         return ImplicitConversionSequence::Better;
4247       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee2, ToPointee1))
4248         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4249     }
4250
4251     //   -- conversion of B* to A* is better than conversion of C* to A*,
4252     if (FromPointee1 != FromPointee2 && ToPointee1 == ToPointee2) {
4253       if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee2, FromPointee1))
4254         return ImplicitConversionSequence::Better;
4255       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee1, FromPointee2))
4256         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4257     }
4258   } else if (SCS1.Second == ICK_Pointer_Conversion &&
4259              SCS2.Second == ICK_Pointer_Conversion) {
4260     const ObjCObjectPointerType *FromPtr1
4261       = FromType1->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4262     const ObjCObjectPointerType *FromPtr2
4263       = FromType2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4264     const ObjCObjectPointerType *ToPtr1
4265       = ToType1->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4266     const ObjCObjectPointerType *ToPtr2
4267       = ToType2->getAs<ObjCObjectPointerType>();
4268
4269     if (FromPtr1 && FromPtr2 && ToPtr1 && ToPtr2) {
4270       // Apply the same conversion ranking rules for Objective-C pointer types
4271       // that we do for C++ pointers to class types. However, we employ the
4272       // Objective-C pseudo-subtyping relationship used for assignment of
4273       // Objective-C pointer types.
4274       bool FromAssignLeft
4275         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromPtr1, FromPtr2);
4276       bool FromAssignRight
4277         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(FromPtr2, FromPtr1);
4278       bool ToAssignLeft
4279         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(ToPtr1, ToPtr2);
4280       bool ToAssignRight
4281         = S.Context.canAssignObjCInterfaces(ToPtr2, ToPtr1);
4282
4283       // A conversion to an a non-id object pointer type or qualified 'id'
4284       // type is better than a conversion to 'id'.
4285       if (ToPtr1->isObjCIdType() &&
4286           (ToPtr2->isObjCQualifiedIdType() || ToPtr2->getInterfaceDecl()))
4287         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4288       if (ToPtr2->isObjCIdType() &&
4289           (ToPtr1->isObjCQualifiedIdType() || ToPtr1->getInterfaceDecl()))
4290         return ImplicitConversionSequence::Better;
4291
4292       // A conversion to a non-id object pointer type is better than a
4293       // conversion to a qualified 'id' type
4294       if (ToPtr1->isObjCQualifiedIdType() && ToPtr2->getInterfaceDecl())
4295         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4296       if (ToPtr2->isObjCQualifiedIdType() && ToPtr1->getInterfaceDecl())
4297         return ImplicitConversionSequence::Better;
4298
4299       // A conversion to an a non-Class object pointer type or qualified 'Class'
4300       // type is better than a conversion to 'Class'.
4301       if (ToPtr1->isObjCClassType() &&
4302           (ToPtr2->isObjCQualifiedClassType() || ToPtr2->getInterfaceDecl()))
4303         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4304       if (ToPtr2->isObjCClassType() &&
4305           (ToPtr1->isObjCQualifiedClassType() || ToPtr1->getInterfaceDecl()))
4306         return ImplicitConversionSequence::Better;
4307
4308       // A conversion to a non-Class object pointer type is better than a
4309       // conversion to a qualified 'Class' type.
4310       if (ToPtr1->isObjCQualifiedClassType() && ToPtr2->getInterfaceDecl())
4311         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4312       if (ToPtr2->isObjCQualifiedClassType() && ToPtr1->getInterfaceDecl())
4313         return ImplicitConversionSequence::Better;
4314
4315       //   -- "conversion of C* to B* is better than conversion of C* to A*,"
4316       if (S.Context.hasSameType(FromType1, FromType2) &&
4317           !FromPtr1->isObjCIdType() && !FromPtr1->isObjCClassType() &&
4318           (ToAssignLeft != ToAssignRight)) {
4319         if (FromPtr1->isSpecialized()) {
4320           // "conversion of B<A> * to B * is better than conversion of B * to
4321           // C *.
4322           bool IsFirstSame =
4323               FromPtr1->getInterfaceDecl() == ToPtr1->getInterfaceDecl();
4324           bool IsSecondSame =
4325               FromPtr1->getInterfaceDecl() == ToPtr2->getInterfaceDecl();
4326           if (IsFirstSame) {
4327             if (!IsSecondSame)
4328               return ImplicitConversionSequence::Better;
4329           } else if (IsSecondSame)
4330             return ImplicitConversionSequence::Worse;
4331         }
4332         return ToAssignLeft? ImplicitConversionSequence::Worse
4333                            : ImplicitConversionSequence::Better;
4334       }
4335
4336       //   -- "conversion of B* to A* is better than conversion of C* to A*,"
4337       if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType1, ToType2) &&
4338           (FromAssignLeft != FromAssignRight))
4339         return FromAssignLeft? ImplicitConversionSequence::Better
4340         : ImplicitConversionSequence::Worse;
4341     }
4342   }
4343
4344   // Ranking of member-pointer types.
4345   if (SCS1.Second == ICK_Pointer_Member && SCS2.Second == ICK_Pointer_Member &&
4346       FromType1->isMemberPointerType() && FromType2->isMemberPointerType() &&
4347       ToType1->isMemberPointerType() && ToType2->isMemberPointerType()) {
4348     const auto *FromMemPointer1 = FromType1->castAs<MemberPointerType>();
4349     const auto *ToMemPointer1 = ToType1->castAs<MemberPointerType>();
4350     const auto *FromMemPointer2 = FromType2->castAs<MemberPointerType>();
4351     const auto *ToMemPointer2 = ToType2->castAs<MemberPointerType>();
4352     const Type *FromPointeeType1 = FromMemPointer1->getClass();
4353     const Type *ToPointeeType1 = ToMemPointer1->getClass();
4354     const Type *FromPointeeType2 = FromMemPointer2->getClass();
4355     const Type *ToPointeeType2 = ToMemPointer2->getClass();
4356     QualType FromPointee1 = QualType(FromPointeeType1, 0).getUnqualifiedType();
4357     QualType ToPointee1 = QualType(ToPointeeType1, 0).getUnqualifiedType();
4358     QualType FromPointee2 = QualType(FromPointeeType2, 0).getUnqualifiedType();
4359     QualType ToPointee2 = QualType(ToPointeeType2, 0).getUnqualifiedType();
4360     // conversion of A::* to B::* is better than conversion of A::* to C::*,
4361     if (FromPointee1 == FromPointee2 && ToPointee1 != ToPointee2) {
4362       if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee1, ToPointee2))
4363         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4364       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToPointee2, ToPointee1))
4365         return ImplicitConversionSequence::Better;
4366     }
4367     // conversion of B::* to C::* is better than conversion of A::* to C::*
4368     if (ToPointee1 == ToPointee2 && FromPointee1 != FromPointee2) {
4369       if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee1, FromPointee2))
4370         return ImplicitConversionSequence::Better;
4371       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromPointee2, FromPointee1))
4372         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4373     }
4374   }
4375
4376   if (SCS1.Second == ICK_Derived_To_Base) {
4377     //   -- conversion of C to B is better than conversion of C to A,
4378     //   -- binding of an expression of type C to a reference of type
4379     //      B& is better than binding an expression of type C to a
4380     //      reference of type A&,
4381     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType1, FromType2) &&
4382         !S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType1, ToType2)) {
4383       if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToType1, ToType2))
4384         return ImplicitConversionSequence::Better;
4385       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, ToType2, ToType1))
4386         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4387     }
4388
4389     //   -- conversion of B to A is better than conversion of C to A.
4390     //   -- binding of an expression of type B to a reference of type
4391     //      A& is better than binding an expression of type C to a
4392     //      reference of type A&,
4393     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(FromType1, FromType2) &&
4394         S.Context.hasSameUnqualifiedType(ToType1, ToType2)) {
4395       if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromType2, FromType1))
4396         return ImplicitConversionSequence::Better;
4397       else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromType1, FromType2))
4398         return ImplicitConversionSequence::Worse;
4399     }
4400   }
4401
4402   return ImplicitConversionSequence::Indistinguishable;
4403 }
4404
4405 /// Determine whether the given type is valid, e.g., it is not an invalid
4406 /// C++ class.
4407 static bool isTypeValid(QualType T) {
4408   if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl())
4409     return !Record->isInvalidDecl();
4410
4411   return true;
4412 }
4413
4414 static QualType withoutUnaligned(ASTContext &Ctx, QualType T) {
4415   if (!T.getQualifiers().hasUnaligned())
4416     return T;
4417
4418   Qualifiers Q;
4419   T = Ctx.getUnqualifiedArrayType(T, Q);
4420   Q.removeUnaligned();
4421   return Ctx.getQualifiedType(T, Q);
4422 }
4423
4424 /// CompareReferenceRelationship - Compare the two types T1 and T2 to
4425 /// determine whether they are reference-compatible,
4426 /// reference-related, or incompatible, for use in C++ initialization by
4427 /// reference (C++ [dcl.ref.init]p4). Neither type can be a reference
4428 /// type, and the first type (T1) is the pointee type of the reference
4429 /// type being initialized.
4430 Sema::ReferenceCompareResult
4431 Sema::CompareReferenceRelationship(SourceLocation Loc,
4432                                    QualType OrigT1, QualType OrigT2,
4433                                    ReferenceConversions *ConvOut) {
4434   assert(!OrigT1->isReferenceType() &&
4435     "T1 must be the pointee type of the reference type");
4436   assert(!OrigT2->isReferenceType() && "T2 cannot be a reference type");
4437
4438   QualType T1 = Context.getCanonicalType(OrigT1);
4439   QualType T2 = Context.getCanonicalType(OrigT2);
4440   Qualifiers T1Quals, T2Quals;
4441   QualType UnqualT1 = Context.getUnqualifiedArrayType(T1, T1Quals);
4442   QualType UnqualT2 = Context.getUnqualifiedArrayType(T2, T2Quals);
4443
4444   ReferenceConversions ConvTmp;
4445   ReferenceConversions &Conv = ConvOut ? *ConvOut : ConvTmp;
4446   Conv = ReferenceConversions();
4447
4448   // C++2a [dcl.init.ref]p4:
4449   //   Given types "cv1 T1" and "cv2 T2," "cv1 T1" is
4450   //   reference-related to "cv2 T2" if T1 is similar to T2, or
4451   //   T1 is a base class of T2.
4452   //   "cv1 T1" is reference-compatible with "cv2 T2" if
4453   //   a prvalue of type "pointer to cv2 T2" can be converted to the type
4454   //   "pointer to cv1 T1" via a standard conversion sequence.
4455
4456   // Check for standard conversions we can apply to pointers: derived-to-base
4457   // conversions, ObjC pointer conversions, and function pointer conversions.
4458   // (Qualification conversions are checked last.)
4459   QualType ConvertedT2;
4460   if (UnqualT1 == UnqualT2) {
4461     // Nothing to do.
4462   } else if (isCompleteType(Loc, OrigT2) &&
4463              isTypeValid(UnqualT1) && isTypeValid(UnqualT2) &&
4464              IsDerivedFrom(Loc, UnqualT2, UnqualT1))
4465     Conv |= ReferenceConversions::DerivedToBase;
4466   else if (UnqualT1->isObjCObjectOrInterfaceType() &&
4467            UnqualT2->isObjCObjectOrInterfaceType() &&
4468            Context.canBindObjCObjectType(UnqualT1, UnqualT2))
4469     Conv |= ReferenceConversions::ObjC;
4470   else if (UnqualT2->isFunctionType() &&
4471            IsFunctionConversion(UnqualT2, UnqualT1, ConvertedT2)) {
4472     Conv |= ReferenceConversions::Function;
4473     // No need to check qualifiers; function types don't have them.
4474     return Ref_Compatible;
4475   }
4476   bool ConvertedReferent = Conv != 0;
4477
4478   // We can have a qualification conversion. Compute whether the types are
4479   // similar at the same time.
4480   bool PreviousToQualsIncludeConst = true;
4481   bool TopLevel = true;
4482   do {
4483     if (T1 == T2)
4484       break;
4485
4486     // We will need a qualification conversion.
4487     Conv |= ReferenceConversions::Qualification;
4488
4489     // Track whether we performed a qualification conversion anywhere other
4490     // than the top level. This matters for ranking reference bindings in
4491     // overload resolution.
4492     if (!TopLevel)
4493       Conv |= ReferenceConversions::NestedQualification;
4494
4495     // MS compiler ignores __unaligned qualifier for references; do the same.
4496     T1 = withoutUnaligned(Context, T1);
4497     T2 = withoutUnaligned(Context, T2);
4498
4499     // If we find a qualifier mismatch, the types are not reference-compatible,
4500     // but are still be reference-related if they're similar.
4501     bool ObjCLifetimeConversion = false;
4502     if (!isQualificationConversionStep(T2, T1, /*CStyle=*/false,
4503                                        PreviousToQualsIncludeConst,
4504                                        ObjCLifetimeConversion))
4505       return (ConvertedReferent || Context.hasSimilarType(T1, T2))
4506                  ? Ref_Related
4507                  : Ref_Incompatible;
4508
4509     // FIXME: Should we track this for any level other than the first?
4510     if (ObjCLifetimeConversion)
4511       Conv |= ReferenceConversions::ObjCLifetime;
4512
4513     TopLevel = false;
4514   } while (Context.UnwrapSimilarTypes(T1, T2));
4515
4516   // At this point, if the types are reference-related, we must either have the
4517   // same inner type (ignoring qualifiers), or must have already worked out how
4518   // to convert the referent.
4519   return (ConvertedReferent || Context.hasSameUnqualifiedType(T1, T2))
4520              ? Ref_Compatible
4521              : Ref_Incompatible;
4522 }
4523
4524 /// Look for a user-defined conversion to a value reference-compatible
4525 ///        with DeclType. Return true if something definite is found.
4526 static bool
4527 FindConversionForRefInit(Sema &S, ImplicitConversionSequence &ICS,
4528                          QualType DeclType, SourceLocation DeclLoc,
4529                          Expr *Init, QualType T2, bool AllowRvalues,
4530                          bool AllowExplicit) {
4531   assert(T2->isRecordType() && "Can only find conversions of record types.");
4532   auto *T2RecordDecl = cast<CXXRecordDecl>(T2->castAs<RecordType>()->getDecl());
4533
4534   OverloadCandidateSet CandidateSet(
4535       DeclLoc, OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion);
4536   const auto &Conversions = T2RecordDecl->getVisibleConversionFunctions();
4537   for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
4538     NamedDecl *D = *I;
4539     CXXRecordDecl *ActingDC = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
4540     if (isa<UsingShadowDecl>(D))
4541       D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
4542
4543     FunctionTemplateDecl *ConvTemplate
4544       = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
4545     CXXConversionDecl *Conv;
4546     if (ConvTemplate)
4547       Conv = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
4548     else
4549       Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
4550
4551     if (AllowRvalues) {
4552       // If we are initializing an rvalue reference, don't permit conversion
4553       // functions that return lvalues.
4554       if (!ConvTemplate && DeclType->isRValueReferenceType()) {
4555         const ReferenceType *RefType
4556           = Conv->getConversionType()->getAs<LValueReferenceType>();
4557         if (RefType && !RefType->getPointeeType()->isFunctionType())
4558           continue;
4559       }
4560
4561       if (!ConvTemplate &&
4562           S.CompareReferenceRelationship(
4563               DeclLoc,
4564               Conv->getConversionType()
4565                   .getNonReferenceType()
4566                   .getUnqualifiedType(),
4567               DeclType.getNonReferenceType().getUnqualifiedType()) ==
4568               Sema::Ref_Incompatible)
4569         continue;
4570     } else {
4571       // If the conversion function doesn't return a reference type,
4572       // it can't be considered for this conversion. An rvalue reference
4573       // is only acceptable if its referencee is a function type.
4574
4575       const ReferenceType *RefType =
4576         Conv->getConversionType()->getAs<ReferenceType>();
4577       if (!RefType ||
4578           (!RefType->isLValueReferenceType() &&
4579            !RefType->getPointeeType()->isFunctionType()))
4580         continue;
4581     }
4582
4583     if (ConvTemplate)
4584       S.AddTemplateConversionCandidate(
4585           ConvTemplate, I.getPair(), ActingDC, Init, DeclType, CandidateSet,
4586           /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false, AllowExplicit);
4587     else
4588       S.AddConversionCandidate(
4589           Conv, I.getPair(), ActingDC, Init, DeclType, CandidateSet,
4590           /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false, AllowExplicit);
4591   }
4592
4593   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
4594
4595   OverloadCandidateSet::iterator Best;
4596   switch (CandidateSet.BestViableFunction(S, DeclLoc, Best)) {
4597   case OR_Success:
4598     // C++ [over.ics.ref]p1:
4599     //
4600     //   [...] If the parameter binds directly to the result of
4601     //   applying a conversion function to the argument
4602     //   expression, the implicit conversion sequence is a
4603     //   user-defined conversion sequence (13.3.3.1.2), with the
4604     //   second standard conversion sequence either an identity
4605     //   conversion or, if the conversion function returns an
4606     //   entity of a type that is a derived class of the parameter
4607     //   type, a derived-to-base Conversion.
4608     if (!Best->FinalConversion.DirectBinding)
4609       return false;
4610
4611     ICS.setUserDefined();
4612     ICS.UserDefined.Before = Best->Conversions[0].Standard;
4613     ICS.UserDefined.After = Best->FinalConversion;
4614     ICS.UserDefined.HadMultipleCandidates = HadMultipleCandidates;
4615     ICS.UserDefined.ConversionFunction = Best->Function;
4616     ICS.UserDefined.FoundConversionFunction = Best->FoundDecl;
4617     ICS.UserDefined.EllipsisConversion = false;
4618     assert(ICS.UserDefined.After.ReferenceBinding &&
4619            ICS.UserDefined.After.DirectBinding &&
4620            "Expected a direct reference binding!");
4621     return true;
4622
4623   case OR_Ambiguous:
4624     ICS.setAmbiguous();
4625     for (OverloadCandidateSet::iterator Cand = CandidateSet.begin();
4626          Cand != CandidateSet.end(); ++Cand)
4627       if (Cand->Best)
4628         ICS.Ambiguous.addConversion(Cand->FoundDecl, Cand->Function);
4629     return true;
4630
4631   case OR_No_Viable_Function:
4632   case OR_Deleted:
4633     // There was no suitable conversion, or we found a deleted
4634     // conversion; continue with other checks.
4635     return false;
4636   }
4637
4638   llvm_unreachable("Invalid OverloadResult!");
4639 }
4640
4641 /// Compute an implicit conversion sequence for reference
4642 /// initialization.
4643 static ImplicitConversionSequence
4644 TryReferenceInit(Sema &S, Expr *Init, QualType DeclType,
4645                  SourceLocation DeclLoc,
4646                  bool SuppressUserConversions,
4647                  bool AllowExplicit) {
4648   assert(DeclType->isReferenceType() && "Reference init needs a reference");
4649
4650   // Most paths end in a failed conversion.
4651   ImplicitConversionSequence ICS;
4652   ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, Init, DeclType);
4653
4654   QualType T1 = DeclType->castAs<ReferenceType>()->getPointeeType();
4655   QualType T2 = Init->getType();
4656
4657   // If the initializer is the address of an overloaded function, try
4658   // to resolve the overloaded function. If all goes well, T2 is the
4659   // type of the resulting function.
4660   if (S.Context.getCanonicalType(T2) == S.Context.OverloadTy) {
4661     DeclAccessPair Found;
4662     if (FunctionDecl *Fn = S.ResolveAddressOfOverloadedFunction(Init, DeclType,
4663                                                                 false, Found))
4664       T2 = Fn->getType();
4665   }
4666
4667   // Compute some basic properties of the types and the initializer.
4668   bool isRValRef = DeclType->isRValueReferenceType();
4669   Expr::Classification InitCategory = Init->Classify(S.Context);
4670
4671   Sema::ReferenceConversions RefConv;
4672   Sema::ReferenceCompareResult RefRelationship =
4673       S.CompareReferenceRelationship(DeclLoc, T1, T2, &RefConv);
4674
4675   auto SetAsReferenceBinding = [&](bool BindsDirectly) {
4676     ICS.setStandard();
4677     ICS.Standard.First = ICK_Identity;
4678     // FIXME: A reference binding can be a function conversion too. We should
4679     // consider that when ordering reference-to-function bindings.
4680     ICS.Standard.Second = (RefConv & Sema::ReferenceConversions::DerivedToBase)
4681                               ? ICK_Derived_To_Base
4682                               : (RefConv & Sema::ReferenceConversions::ObjC)
4683                                     ? ICK_Compatible_Conversion
4684                                     : ICK_Identity;
4685     // FIXME: As a speculative fix to a defect introduced by CWG2352, we rank
4686     // a reference binding that performs a non-top-level qualification
4687     // conversion as a qualification conversion, not as an identity conversion.
4688     ICS.Standard.Third = (RefConv &
4689                               Sema::ReferenceConversions::NestedQualification)
4690                              ? ICK_Qualification
4691                              : ICK_Identity;
4692     ICS.Standard.FromTypePtr = T2.getAsOpaquePtr();
4693     ICS.Standard.setToType(0, T2);
4694     ICS.Standard.setToType(1, T1);
4695     ICS.Standard.setToType(2, T1);
4696     ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
4697     ICS.Standard.DirectBinding = BindsDirectly;
4698     ICS.Standard.IsLvalueReference = !isRValRef;
4699     ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = T2->isFunctionType();
4700     ICS.Standard.BindsToRvalue = InitCategory.isRValue();
4701     ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4702     ICS.Standard.ObjCLifetimeConversionBinding =
4703         (RefConv & Sema::ReferenceConversions::ObjCLifetime) != 0;
4704     ICS.Standard.CopyConstructor = nullptr;
4705     ICS.Standard.DeprecatedStringLiteralToCharPtr = false;
4706   };
4707
4708   // C++0x [dcl.init.ref]p5:
4709   //   A reference to type "cv1 T1" is initialized by an expression
4710   //   of type "cv2 T2" as follows:
4711
4712   //     -- If reference is an lvalue reference and the initializer expression
4713   if (!isRValRef) {
4714     //     -- is an lvalue (but is not a bit-field), and "cv1 T1" is
4715     //        reference-compatible with "cv2 T2," or
4716     //
4717     // Per C++ [over.ics.ref]p4, we don't check the bit-field property here.
4718     if (InitCategory.isLValue() && RefRelationship == Sema::Ref_Compatible) {
4719       // C++ [over.ics.ref]p1:
4720       //   When a parameter of reference type binds directly (8.5.3)
4721       //   to an argument expression, the implicit conversion sequence
4722       //   is the identity conversion, unless the argument expression
4723       //   has a type that is a derived class of the parameter type,
4724       //   in which case the implicit conversion sequence is a
4725       //   derived-to-base Conversion (13.3.3.1).
4726       SetAsReferenceBinding(/*BindsDirectly=*/true);
4727
4728       // Nothing more to do: the inaccessibility/ambiguity check for
4729       // derived-to-base conversions is suppressed when we're
4730       // computing the implicit conversion sequence (C++
4731       // [over.best.ics]p2).
4732       return ICS;
4733     }
4734
4735     //       -- has a class type (i.e., T2 is a class type), where T1 is
4736     //          not reference-related to T2, and can be implicitly
4737     //          converted to an lvalue of type "cv3 T3," where "cv1 T1"
4738     //          is reference-compatible with "cv3 T3" 92) (this
4739     //          conversion is selected by enumerating the applicable
4740     //          conversion functions (13.3.1.6) and choosing the best
4741     //          one through overload resolution (13.3)),
4742     if (!SuppressUserConversions && T2->isRecordType() &&
4743         S.isCompleteType(DeclLoc, T2) &&
4744         RefRelationship == Sema::Ref_Incompatible) {
4745       if (FindConversionForRefInit(S, ICS, DeclType, DeclLoc,
4746                                    Init, T2, /*AllowRvalues=*/false,
4747                                    AllowExplicit))
4748         return ICS;
4749     }
4750   }
4751
4752   //     -- Otherwise, the reference shall be an lvalue reference to a
4753   //        non-volatile const type (i.e., cv1 shall be const), or the reference
4754   //        shall be an rvalue reference.
4755   if (!isRValRef && (!T1.isConstQualified() || T1.isVolatileQualified()))
4756     return ICS;
4757
4758   //       -- If the initializer expression
4759   //
4760   //            -- is an xvalue, class prvalue, array prvalue or function
4761   //               lvalue and "cv1 T1" is reference-compatible with "cv2 T2", or
4762   if (RefRelationship == Sema::Ref_Compatible &&
4763       (InitCategory.isXValue() ||
4764        (InitCategory.isPRValue() &&
4765           (T2->isRecordType() || T2->isArrayType())) ||
4766        (InitCategory.isLValue() && T2->isFunctionType()))) {
4767     // In C++11, this is always a direct binding. In C++98/03, it's a direct
4768     // binding unless we're binding to a class prvalue.
4769     // Note: Although xvalues wouldn't normally show up in C++98/03 code, we
4770     // allow the use of rvalue references in C++98/03 for the benefit of
4771     // standard library implementors; therefore, we need the xvalue check here.
4772     SetAsReferenceBinding(/*BindsDirectly=*/S.getLangOpts().CPlusPlus11 ||
4773                           !(InitCategory.isPRValue() || T2->isRecordType()));
4774     return ICS;
4775   }
4776
4777   //            -- has a class type (i.e., T2 is a class type), where T1 is not
4778   //               reference-related to T2, and can be implicitly converted to
4779   //               an xvalue, class prvalue, or function lvalue of type
4780   //               "cv3 T3", where "cv1 T1" is reference-compatible with
4781   //               "cv3 T3",
4782   //
4783   //          then the reference is bound to the value of the initializer
4784   //          expression in the first case and to the result of the conversion
4785   //          in the second case (or, in either case, to an appropriate base
4786   //          class subobject).
4787   if (!SuppressUserConversions && RefRelationship == Sema::Ref_Incompatible &&
4788       T2->isRecordType() && S.isCompleteType(DeclLoc, T2) &&
4789       FindConversionForRefInit(S, ICS, DeclType, DeclLoc,
4790                                Init, T2, /*AllowRvalues=*/true,
4791                                AllowExplicit)) {
4792     // In the second case, if the reference is an rvalue reference
4793     // and the second standard conversion sequence of the
4794     // user-defined conversion sequence includes an lvalue-to-rvalue
4795     // conversion, the program is ill-formed.
4796     if (ICS.isUserDefined() && isRValRef &&
4797         ICS.UserDefined.After.First == ICK_Lvalue_To_Rvalue)
4798       ICS.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, Init, DeclType);
4799
4800     return ICS;
4801   }
4802
4803   // A temporary of function type cannot be created; don't even try.
4804   if (T1->isFunctionType())
4805     return ICS;
4806
4807   //       -- Otherwise, a temporary of type "cv1 T1" is created and
4808   //          initialized from the initializer expression using the
4809   //          rules for a non-reference copy initialization (8.5). The
4810   //          reference is then bound to the temporary. If T1 is
4811   //          reference-related to T2, cv1 must be the same
4812   //          cv-qualification as, or greater cv-qualification than,
4813   //          cv2; otherwise, the program is ill-formed.
4814   if (RefRelationship == Sema::Ref_Related) {
4815     // If cv1 == cv2 or cv1 is a greater cv-qualified than cv2, then
4816     // we would be reference-compatible or reference-compatible with
4817     // added qualification. But that wasn't the case, so the reference
4818     // initialization fails.
4819     //
4820     // Note that we only want to check address spaces and cvr-qualifiers here.
4821     // ObjC GC, lifetime and unaligned qualifiers aren't important.
4822     Qualifiers T1Quals = T1.getQualifiers();
4823     Qualifiers T2Quals = T2.getQualifiers();
4824     T1Quals.removeObjCGCAttr();
4825     T1Quals.removeObjCLifetime();
4826     T2Quals.removeObjCGCAttr();
4827     T2Quals.removeObjCLifetime();
4828     // MS compiler ignores __unaligned qualifier for references; do the same.
4829     T1Quals.removeUnaligned();
4830     T2Quals.removeUnaligned();
4831     if (!T1Quals.compatiblyIncludes(T2Quals))
4832       return ICS;
4833   }
4834
4835   // If at least one of the types is a class type, the types are not
4836   // related, and we aren't allowed any user conversions, the
4837   // reference binding fails. This case is important for breaking
4838   // recursion, since TryImplicitConversion below will attempt to
4839   // create a temporary through the use of a copy constructor.
4840   if (SuppressUserConversions && RefRelationship == Sema::Ref_Incompatible &&
4841       (T1->isRecordType() || T2->isRecordType()))
4842     return ICS;
4843
4844   // If T1 is reference-related to T2 and the reference is an rvalue
4845   // reference, the initializer expression shall not be an lvalue.
4846   if (RefRelationship >= Sema::Ref_Related &&
4847       isRValRef && Init->Classify(S.Context).isLValue())
4848     return ICS;
4849
4850   // C++ [over.ics.ref]p2:
4851   //   When a parameter of reference type is not bound directly to
4852   //   an argument expression, the conversion sequence is the one
4853   //   required to convert the argument expression to the
4854   //   underlying type of the reference according to
4855   //   13.3.3.1. Conceptually, this conversion sequence corresponds
4856   //   to copy-initializing a temporary of the underlying type with
4857   //   the argument expression. Any difference in top-level
4858   //   cv-qualification is subsumed by the initialization itself
4859   //   and does not constitute a conversion.
4860   ICS = TryImplicitConversion(S, Init, T1, SuppressUserConversions,
4861                               /*AllowExplicit=*/false,
4862                               /*InOverloadResolution=*/false,
4863                               /*CStyle=*/false,
4864                               /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
4865                               /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
4866
4867   // Of course, that's still a reference binding.
4868   if (ICS.isStandard()) {
4869     ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
4870     ICS.Standard.IsLvalueReference = !isRValRef;
4871     ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = false;
4872     ICS.Standard.BindsToRvalue = true;
4873     ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4874     ICS.Standard.ObjCLifetimeConversionBinding = false;
4875   } else if (ICS.isUserDefined()) {
4876     const ReferenceType *LValRefType =
4877         ICS.UserDefined.ConversionFunction->getReturnType()
4878             ->getAs<LValueReferenceType>();
4879
4880     // C++ [over.ics.ref]p3:
4881     //   Except for an implicit object parameter, for which see 13.3.1, a
4882     //   standard conversion sequence cannot be formed if it requires [...]
4883     //   binding an rvalue reference to an lvalue other than a function
4884     //   lvalue.
4885     // Note that the function case is not possible here.
4886     if (DeclType->isRValueReferenceType() && LValRefType) {
4887       // FIXME: This is the wrong BadConversionSequence. The problem is binding
4888       // an rvalue reference to a (non-function) lvalue, not binding an lvalue
4889       // reference to an rvalue!
4890       ICS.setBad(BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue, Init, DeclType);
4891       return ICS;
4892     }
4893
4894     ICS.UserDefined.After.ReferenceBinding = true;
4895     ICS.UserDefined.After.IsLvalueReference = !isRValRef;
4896     ICS.UserDefined.After.BindsToFunctionLvalue = false;
4897     ICS.UserDefined.After.BindsToRvalue = !LValRefType;
4898     ICS.UserDefined.After.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
4899     ICS.UserDefined.After.ObjCLifetimeConversionBinding = false;
4900   }
4901
4902   return ICS;
4903 }
4904
4905 static ImplicitConversionSequence
4906 TryCopyInitialization(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
4907                       bool SuppressUserConversions,
4908                       bool InOverloadResolution,
4909                       bool AllowObjCWritebackConversion,
4910                       bool AllowExplicit = false);
4911
4912 /// TryListConversion - Try to copy-initialize a value of type ToType from the
4913 /// initializer list From.
4914 static ImplicitConversionSequence
4915 TryListConversion(Sema &S, InitListExpr *From, QualType ToType,
4916                   bool SuppressUserConversions,
4917                   bool InOverloadResolution,
4918                   bool AllowObjCWritebackConversion) {
4919   // C++11 [over.ics.list]p1:
4920   //   When an argument is an initializer list, it is not an expression and
4921   //   special rules apply for converting it to a parameter type.
4922
4923   ImplicitConversionSequence Result;
4924   Result.setBad(BadConversionSequence::no_conversion, From, ToType);
4925
4926   // We need a complete type for what follows. Incomplete types can never be
4927   // initialized from init lists.
4928   if (!S.isCompleteType(From->getBeginLoc(), ToType))
4929     return Result;
4930
4931   // Per DR1467:
4932   //   If the parameter type is a class X and the initializer list has a single
4933   //   element of type cv U, where U is X or a class derived from X, the
4934   //   implicit conversion sequence is the one required to convert the element
4935   //   to the parameter type.
4936   //
4937   //   Otherwise, if the parameter type is a character array [... ]
4938   //   and the initializer list has a single element that is an
4939   //   appropriately-typed string literal (8.5.2 [dcl.init.string]), the
4940   //   implicit conversion sequence is the identity conversion.
4941   if (From->getNumInits() == 1) {
4942     if (ToType->isRecordType()) {
4943       QualType InitType = From->getInit(0)->getType();
4944       if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(InitType, ToType) ||
4945           S.IsDerivedFrom(From->getBeginLoc(), InitType, ToType))
4946         return TryCopyInitialization(S, From->getInit(0), ToType,
4947                                      SuppressUserConversions,
4948                                      InOverloadResolution,
4949                                      AllowObjCWritebackConversion);
4950     }
4951     // FIXME: Check the other conditions here: array of character type,
4952     // initializer is a string literal.
4953     if (ToType->isArrayType()) {
4954       InitializedEntity Entity =
4955         InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, ToType,
4956                                                /*Consumed=*/false);
4957       if (S.CanPerformCopyInitialization(Entity, From)) {
4958         Result.setStandard();
4959         Result.Standard.setAsIdentityConversion();
4960         Result.Standard.setFromType(ToType);
4961         Result.Standard.setAllToTypes(ToType);
4962         return Result;
4963       }
4964     }
4965   }
4966
4967   // C++14 [over.ics.list]p2: Otherwise, if the parameter type [...] (below).
4968   // C++11 [over.ics.list]p2:
4969   //   If the parameter type is std::initializer_list<X> or "array of X" and
4970   //   all the elements can be implicitly converted to X, the implicit
4971   //   conversion sequence is the worst conversion necessary to convert an
4972   //   element of the list to X.
4973   //
4974   // C++14 [over.ics.list]p3:
4975   //   Otherwise, if the parameter type is "array of N X", if the initializer
4976   //   list has exactly N elements or if it has fewer than N elements and X is
4977   //   default-constructible, and if all the elements of the initializer list
4978   //   can be implicitly converted to X, the implicit conversion sequence is
4979   //   the worst conversion necessary to convert an element of the list to X.
4980   //
4981   // FIXME: We're missing a lot of these checks.
4982   bool toStdInitializerList = false;
4983   QualType X;
4984   if (ToType->isArrayType())
4985     X = S.Context.getAsArrayType(ToType)->getElementType();
4986   else
4987     toStdInitializerList = S.isStdInitializerList(ToType, &X);
4988   if (!X.isNull()) {
4989     for (unsigned i = 0, e = From->getNumInits(); i < e; ++i) {
4990       Expr *Init = From->getInit(i);
4991       ImplicitConversionSequence ICS =
4992           TryCopyInitialization(S, Init, X, SuppressUserConversions,
4993                                 InOverloadResolution,
4994                                 AllowObjCWritebackConversion);
4995       // If a single element isn't convertible, fail.
4996       if (ICS.isBad()) {
4997         Result = ICS;
4998         break;
4999       }
5000       // Otherwise, look for the worst conversion.
5001       if (Result.isBad() || CompareImplicitConversionSequences(
5002                                 S, From->getBeginLoc(), ICS, Result) ==
5003                                 ImplicitConversionSequence::Worse)
5004         Result = ICS;
5005     }
5006
5007     // For an empty list, we won't have computed any conversion sequence.
5008     // Introduce the identity conversion sequence.
5009     if (From->getNumInits() == 0) {
5010       Result.setStandard();
5011       Result.Standard.setAsIdentityConversion();
5012       Result.Standard.setFromType(ToType);
5013       Result.Standard.setAllToTypes(ToType);
5014     }
5015
5016     Result.setStdInitializerListElement(toStdInitializerList);
5017     return Result;
5018   }
5019
5020   // C++14 [over.ics.list]p4:
5021   // C++11 [over.ics.list]p3:
5022   //   Otherwise, if the parameter is a non-aggregate class X and overload
5023   //   resolution chooses a single best constructor [...] the implicit
5024   //   conversion sequence is a user-defined conversion sequence. If multiple
5025   //   constructors are viable but none is better than the others, the
5026   //   implicit conversion sequence is a user-defined conversion sequence.
5027   if (ToType->isRecordType() && !ToType->isAggregateType()) {
5028     // This function can deal with initializer lists.
5029     return TryUserDefinedConversion(S, From, ToType, SuppressUserConversions,
5030                                     /*AllowExplicit=*/false,
5031                                     InOverloadResolution, /*CStyle=*/false,
5032                                     AllowObjCWritebackConversion,
5033                                     /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5034   }
5035
5036   // C++14 [over.ics.list]p5:
5037   // C++11 [over.ics.list]p4:
5038   //   Otherwise, if the parameter has an aggregate type which can be
5039   //   initialized from the initializer list [...] the implicit conversion
5040   //   sequence is a user-defined conversion sequence.
5041   if (ToType->isAggregateType()) {
5042     // Type is an aggregate, argument is an init list. At this point it comes
5043     // down to checking whether the initialization works.
5044     // FIXME: Find out whether this parameter is consumed or not.
5045     InitializedEntity Entity =
5046         InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, ToType,
5047                                                /*Consumed=*/false);
5048     if (S.CanPerformAggregateInitializationForOverloadResolution(Entity,
5049                                                                  From)) {
5050       Result.setUserDefined();
5051       Result.UserDefined.Before.setAsIdentityConversion();
5052       // Initializer lists don't have a type.
5053       Result.UserDefined.Before.setFromType(QualType());
5054       Result.UserDefined.Before.setAllToTypes(QualType());
5055
5056       Result.UserDefined.After.setAsIdentityConversion();
5057       Result.UserDefined.After.setFromType(ToType);
5058       Result.UserDefined.After.setAllToTypes(ToType);
5059       Result.UserDefined.ConversionFunction = nullptr;
5060     }
5061     return Result;
5062   }
5063
5064   // C++14 [over.ics.list]p6:
5065   // C++11 [over.ics.list]p5:
5066   //   Otherwise, if the parameter is a reference, see 13.3.3.1.4.
5067   if (ToType->isReferenceType()) {
5068     // The standard is notoriously unclear here, since 13.3.3.1.4 doesn't
5069     // mention initializer lists in any way. So we go by what list-
5070     // initialization would do and try to extrapolate from that.
5071
5072     QualType T1 = ToType->castAs<ReferenceType>()->getPointeeType();
5073
5074     // If the initializer list has a single element that is reference-related
5075     // to the parameter type, we initialize the reference from that.
5076     if (From->getNumInits() == 1) {
5077       Expr *Init = From->getInit(0);
5078
5079       QualType T2 = Init->getType();
5080
5081       // If the initializer is the address of an overloaded function, try
5082       // to resolve the overloaded function. If all goes well, T2 is the
5083       // type of the resulting function.
5084       if (S.Context.getCanonicalType(T2) == S.Context.OverloadTy) {
5085         DeclAccessPair Found;
5086         if (FunctionDecl *Fn = S.ResolveAddressOfOverloadedFunction(
5087                                    Init, ToType, false, Found))
5088           T2 = Fn->getType();
5089       }
5090
5091       // Compute some basic properties of the types and the initializer.
5092       Sema::ReferenceCompareResult RefRelationship =
5093           S.CompareReferenceRelationship(From->getBeginLoc(), T1, T2);
5094
5095       if (RefRelationship >= Sema::Ref_Related) {
5096         return TryReferenceInit(S, Init, ToType, /*FIXME*/ From->getBeginLoc(),
5097                                 SuppressUserConversions,
5098                                 /*AllowExplicit=*/false);
5099       }
5100     }
5101
5102     // Otherwise, we bind the reference to a temporary created from the
5103     // initializer list.
5104     Result = TryListConversion(S, From, T1, SuppressUserConversions,
5105                                InOverloadResolution,
5106                                AllowObjCWritebackConversion);
5107     if (Result.isFailure())
5108       return Result;
5109     assert(!Result.isEllipsis() &&
5110            "Sub-initialization cannot result in ellipsis conversion.");
5111
5112     // Can we even bind to a temporary?
5113     if (ToType->isRValueReferenceType() ||
5114         (T1.isConstQualified() && !T1.isVolatileQualified())) {
5115       StandardConversionSequence &SCS = Result.isStandard() ? Result.Standard :
5116                                             Result.UserDefined.After;
5117       SCS.ReferenceBinding = true;
5118       SCS.IsLvalueReference = ToType->isLValueReferenceType();
5119       SCS.BindsToRvalue = true;
5120       SCS.BindsToFunctionLvalue = false;
5121       SCS.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier = false;
5122       SCS.ObjCLifetimeConversionBinding = false;
5123     } else
5124       Result.setBad(BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue,
5125                     From, ToType);
5126     return Result;
5127   }
5128
5129   // C++14 [over.ics.list]p7:
5130   // C++11 [over.ics.list]p6:
5131   //   Otherwise, if the parameter type is not a class:
5132   if (!ToType->isRecordType()) {
5133     //    - if the initializer list has one element that is not itself an
5134     //      initializer list, the implicit conversion sequence is the one
5135     //      required to convert the element to the parameter type.
5136     unsigned NumInits = From->getNumInits();
5137     if (NumInits == 1 && !isa<InitListExpr>(From->getInit(0)))
5138       Result = TryCopyInitialization(S, From->getInit(0), ToType,
5139                                      SuppressUserConversions,
5140                                      InOverloadResolution,
5141                                      AllowObjCWritebackConversion);
5142     //    - if the initializer list has no elements, the implicit conversion
5143     //      sequence is the identity conversion.
5144     else if (NumInits == 0) {
5145       Result.setStandard();
5146       Result.Standard.setAsIdentityConversion();
5147       Result.Standard.setFromType(ToType);
5148       Result.Standard.setAllToTypes(ToType);
5149     }
5150     return Result;
5151   }
5152
5153   // C++14 [over.ics.list]p8:
5154   // C++11 [over.ics.list]p7:
5155   //   In all cases other than those enumerated above, no conversion is possible
5156   return Result;
5157 }
5158
5159 /// TryCopyInitialization - Try to copy-initialize a value of type
5160 /// ToType from the expression From. Return the implicit conversion
5161 /// sequence required to pass this argument, which may be a bad
5162 /// conversion sequence (meaning that the argument cannot be passed to
5163 /// a parameter of this type). If @p SuppressUserConversions, then we
5164 /// do not permit any user-defined conversion sequences.
5165 static ImplicitConversionSequence
5166 TryCopyInitialization(Sema &S, Expr *From, QualType ToType,
5167                       bool SuppressUserConversions,
5168                       bool InOverloadResolution,
5169                       bool AllowObjCWritebackConversion,
5170                       bool AllowExplicit) {
5171   if (InitListExpr *FromInitList = dyn_cast<InitListExpr>(From))
5172     return TryListConversion(S, FromInitList, ToType, SuppressUserConversions,
5173                              InOverloadResolution,AllowObjCWritebackConversion);
5174
5175   if (ToType->isReferenceType())
5176     return TryReferenceInit(S, From, ToType,
5177                             /*FIXME:*/ From->getBeginLoc(),
5178                             SuppressUserConversions, AllowExplicit);
5179
5180   return TryImplicitConversion(S, From, ToType,
5181                                SuppressUserConversions,
5182                                /*AllowExplicit=*/false,
5183                                InOverloadResolution,
5184                                /*CStyle=*/false,
5185                                AllowObjCWritebackConversion,
5186                                /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5187 }
5188
5189 static bool TryCopyInitialization(const CanQualType FromQTy,
5190                                   const CanQualType ToQTy,
5191                                   Sema &S,
5192                                   SourceLocation Loc,
5193                                   ExprValueKind FromVK) {
5194   OpaqueValueExpr TmpExpr(Loc, FromQTy, FromVK);
5195   ImplicitConversionSequence ICS =
5196     TryCopyInitialization(S, &TmpExpr, ToQTy, true, true, false);
5197
5198   return !ICS.isBad();
5199 }
5200
5201 /// TryObjectArgumentInitialization - Try to initialize the object
5202 /// parameter of the given member function (@c Method) from the
5203 /// expression @p From.
5204 static ImplicitConversionSequence
5205 TryObjectArgumentInitialization(Sema &S, SourceLocation Loc, QualType FromType,
5206                                 Expr::Classification FromClassification,
5207                                 CXXMethodDecl *Method,
5208                                 CXXRecordDecl *ActingContext) {
5209   QualType ClassType = S.Context.getTypeDeclType(ActingContext);
5210   // [class.dtor]p2: A destructor can be invoked for a const, volatile or
5211   //                 const volatile object.
5212   Qualifiers Quals = Method->getMethodQualifiers();
5213   if (isa<CXXDestructorDecl>(Method)) {
5214     Quals.addConst();
5215     Quals.addVolatile();
5216   }
5217
5218   QualType ImplicitParamType = S.Context.getQualifiedType(ClassType, Quals);
5219
5220   // Set up the conversion sequence as a "bad" conversion, to allow us
5221   // to exit early.
5222   ImplicitConversionSequence ICS;
5223
5224   // We need to have an object of class type.
5225   if (const PointerType *PT = FromType->getAs<PointerType>()) {
5226     FromType = PT->getPointeeType();
5227
5228     // When we had a pointer, it's implicitly dereferenced, so we
5229     // better have an lvalue.
5230     assert(FromClassification.isLValue());
5231   }
5232
5233   assert(FromType->isRecordType());
5234
5235   // C++0x [over.match.funcs]p4:
5236   //   For non-static member functions, the type of the implicit object
5237   //   parameter is
5238   //
5239   //     - "lvalue reference to cv X" for functions declared without a
5240   //        ref-qualifier or with the & ref-qualifier
5241   //     - "rvalue reference to cv X" for functions declared with the &&
5242   //        ref-qualifier
5243   //
5244   // where X is the class of which the function is a member and cv is the
5245   // cv-qualification on the member function declaration.
5246   //
5247   // However, when finding an implicit conversion sequence for the argument, we
5248   // are not allowed to perform user-defined conversions
5249   // (C++ [over.match.funcs]p5). We perform a simplified version of
5250   // reference binding here, that allows class rvalues to bind to
5251   // non-constant references.
5252
5253   // First check the qualifiers.
5254   QualType FromTypeCanon = S.Context.getCanonicalType(FromType);
5255   if (ImplicitParamType.getCVRQualifiers()
5256                                     != FromTypeCanon.getLocalCVRQualifiers() &&
5257       !ImplicitParamType.isAtLeastAsQualifiedAs(FromTypeCanon)) {
5258     ICS.setBad(BadConversionSequence::bad_qualifiers,
5259                FromType, ImplicitParamType);
5260     return ICS;
5261   }
5262
5263   if (FromTypeCanon.hasAddressSpace()) {
5264     Qualifiers QualsImplicitParamType = ImplicitParamType.getQualifiers();
5265     Qualifiers QualsFromType = FromTypeCanon.getQualifiers();
5266     if (!QualsImplicitParamType.isAddressSpaceSupersetOf(QualsFromType)) {
5267       ICS.setBad(BadConversionSequence::bad_qualifiers,
5268                  FromType, ImplicitParamType);
5269       return ICS;
5270     }
5271   }
5272
5273   // Check that we have either the same type or a derived type. It
5274   // affects the conversion rank.
5275   QualType ClassTypeCanon = S.Context.getCanonicalType(ClassType);
5276   ImplicitConversionKind SecondKind;
5277   if (ClassTypeCanon == FromTypeCanon.getLocalUnqualifiedType()) {
5278     SecondKind = ICK_Identity;
5279   } else if (S.IsDerivedFrom(Loc, FromType, ClassType))
5280     SecondKind = ICK_Derived_To_Base;
5281   else {
5282     ICS.setBad(BadConversionSequence::unrelated_class,
5283                FromType, ImplicitParamType);
5284     return ICS;
5285   }
5286
5287   // Check the ref-qualifier.
5288   switch (Method->getRefQualifier()) {
5289   case RQ_None:
5290     // Do nothing; we don't care about lvalueness or rvalueness.
5291     break;
5292
5293   case RQ_LValue:
5294     if (!FromClassification.isLValue() && !Quals.hasOnlyConst()) {
5295       // non-const lvalue reference cannot bind to an rvalue
5296       ICS.setBad(BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue, FromType,
5297                  ImplicitParamType);
5298       return ICS;
5299     }
5300     break;
5301
5302   case RQ_RValue:
5303     if (!FromClassification.isRValue()) {
5304       // rvalue reference cannot bind to an lvalue
5305       ICS.setBad(BadConversionSequence::rvalue_ref_to_lvalue, FromType,
5306                  ImplicitParamType);
5307       return ICS;
5308     }
5309     break;
5310   }
5311
5312   // Success. Mark this as a reference binding.
5313   ICS.setStandard();
5314   ICS.Standard.setAsIdentityConversion();
5315   ICS.Standard.Second = SecondKind;
5316   ICS.Standard.setFromType(FromType);
5317   ICS.Standard.setAllToTypes(ImplicitParamType);
5318   ICS.Standard.ReferenceBinding = true;
5319   ICS.Standard.DirectBinding = true;
5320   ICS.Standard.IsLvalueReference = Method->getRefQualifier() != RQ_RValue;
5321   ICS.Standard.BindsToFunctionLvalue = false;
5322   ICS.Standard.BindsToRvalue = FromClassification.isRValue();
5323   ICS.Standard.BindsImplicitObjectArgumentWithoutRefQualifier
5324     = (Method->getRefQualifier() == RQ_None);
5325   return ICS;
5326 }
5327
5328 /// PerformObjectArgumentInitialization - Perform initialization of
5329 /// the implicit object parameter for the given Method with the given
5330 /// expression.
5331 ExprResult
5332 Sema::PerformObjectArgumentInitialization(Expr *From,
5333                                           NestedNameSpecifier *Qualifier,
5334                                           NamedDecl *FoundDecl,
5335                                           CXXMethodDecl *Method) {
5336   QualType FromRecordType, DestType;
5337   QualType ImplicitParamRecordType  =
5338     Method->getThisType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5339
5340   Expr::Classification FromClassification;
5341   if (const PointerType *PT = From->getType()->getAs<PointerType>()) {
5342     FromRecordType = PT->getPointeeType();
5343     DestType = Method->getThisType();
5344     FromClassification = Expr::Classification::makeSimpleLValue();
5345   } else {
5346     FromRecordType = From->getType();
5347     DestType = ImplicitParamRecordType;
5348     FromClassification = From->Classify(Context);
5349
5350     // When performing member access on an rvalue, materialize a temporary.
5351     if (From->isRValue()) {
5352       From = CreateMaterializeTemporaryExpr(FromRecordType, From,
5353                                             Method->getRefQualifier() !=
5354                                                 RefQualifierKind::RQ_RValue);
5355     }
5356   }
5357
5358   // Note that we always use the true parent context when performing
5359   // the actual argument initialization.
5360   ImplicitConversionSequence ICS = TryObjectArgumentInitialization(
5361       *this, From->getBeginLoc(), From->getType(), FromClassification, Method,
5362       Method->getParent());
5363   if (ICS.isBad()) {
5364     switch (ICS.Bad.Kind) {
5365     case BadConversionSequence::bad_qualifiers: {
5366       Qualifiers FromQs = FromRecordType.getQualifiers();
5367       Qualifiers ToQs = DestType.getQualifiers();
5368       unsigned CVR = FromQs.getCVRQualifiers() & ~ToQs.getCVRQualifiers();
5369       if (CVR) {
5370         Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_member_function_call_bad_cvr)
5371             << Method->getDeclName() << FromRecordType << (CVR - 1)
5372             << From->getSourceRange();
5373         Diag(Method->getLocation(), diag::note_previous_decl)
5374           << Method->getDeclName();
5375         return ExprError();
5376       }
5377       break;
5378     }
5379
5380     case BadConversionSequence::lvalue_ref_to_rvalue:
5381     case BadConversionSequence::rvalue_ref_to_lvalue: {
5382       bool IsRValueQualified =
5383         Method->getRefQualifier() == RefQualifierKind::RQ_RValue;
5384       Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_member_function_call_bad_ref)
5385           << Method->getDeclName() << FromClassification.isRValue()
5386           << IsRValueQualified;
5387       Diag(Method->getLocation(), diag::note_previous_decl)
5388         << Method->getDeclName();
5389       return ExprError();
5390     }
5391
5392     case BadConversionSequence::no_conversion:
5393     case BadConversionSequence::unrelated_class:
5394       break;
5395     }
5396
5397     return Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_member_function_call_bad_type)
5398            << ImplicitParamRecordType << FromRecordType
5399            << From->getSourceRange();
5400   }
5401
5402   if (ICS.Standard.Second == ICK_Derived_To_Base) {
5403     ExprResult FromRes =
5404       PerformObjectMemberConversion(From, Qualifier, FoundDecl, Method);
5405     if (FromRes.isInvalid())
5406       return ExprError();
5407     From = FromRes.get();
5408   }
5409
5410   if (!Context.hasSameType(From->getType(), DestType)) {
5411     CastKind CK;
5412     QualType PteeTy = DestType->getPointeeType();
5413     LangAS DestAS =
5414         PteeTy.isNull() ? DestType.getAddressSpace() : PteeTy.getAddressSpace();
5415     if (FromRecordType.getAddressSpace() != DestAS)
5416       CK = CK_AddressSpaceConversion;
5417     else
5418       CK = CK_NoOp;
5419     From = ImpCastExprToType(From, DestType, CK, From->getValueKind()).get();
5420   }
5421   return From;
5422 }
5423
5424 /// TryContextuallyConvertToBool - Attempt to contextually convert the
5425 /// expression From to bool (C++0x [conv]p3).
5426 static ImplicitConversionSequence
5427 TryContextuallyConvertToBool(Sema &S, Expr *From) {
5428   return TryImplicitConversion(S, From, S.Context.BoolTy,
5429                                /*SuppressUserConversions=*/false,
5430                                /*AllowExplicit=*/true,
5431                                /*InOverloadResolution=*/false,
5432                                /*CStyle=*/false,
5433                                /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
5434                                /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false);
5435 }
5436
5437 /// PerformContextuallyConvertToBool - Perform a contextual conversion
5438 /// of the expression From to bool (C++0x [conv]p3).
5439 ExprResult Sema::PerformContextuallyConvertToBool(Expr *From) {
5440   if (checkPlaceholderForOverload(*this, From))
5441     return ExprError();
5442
5443   ImplicitConversionSequence ICS = TryContextuallyConvertToBool(*this, From);
5444   if (!ICS.isBad())
5445     return PerformImplicitConversion(From, Context.BoolTy, ICS, AA_Converting);
5446
5447   if (!DiagnoseMultipleUserDefinedConversion(From, Context.BoolTy))
5448     return Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_typecheck_bool_condition)
5449            << From->getType() << From->getSourceRange();
5450   return ExprError();
5451 }
5452
5453 /// Check that the specified conversion is permitted in a converted constant
5454 /// expression, according to C++11 [expr.const]p3. Return true if the conversion
5455 /// is acceptable.
5456 static bool CheckConvertedConstantConversions(Sema &S,
5457                                               StandardConversionSequence &SCS) {
5458   // Since we know that the target type is an integral or unscoped enumeration
5459   // type, most conversion kinds are impossible. All possible First and Third
5460   // conversions are fine.
5461   switch (SCS.Second) {
5462   case ICK_Identity:
5463   case ICK_Function_Conversion:
5464   case ICK_Integral_Promotion:
5465   case ICK_Integral_Conversion: // Narrowing conversions are checked elsewhere.
5466   case ICK_Zero_Queue_Conversion:
5467     return true;
5468
5469   case ICK_Boolean_Conversion:
5470     // Conversion from an integral or unscoped enumeration type to bool is
5471     // classified as ICK_Boolean_Conversion, but it's also arguably an integral
5472     // conversion, so we allow it in a converted constant expression.
5473     //
5474     // FIXME: Per core issue 1407, we should not allow this, but that breaks
5475     // a lot of popular code. We should at least add a warning for this
5476     // (non-conforming) extension.
5477     return SCS.getFromType()->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
5478            SCS.getToType(2)->isBooleanType();
5479
5480   case ICK_Pointer_Conversion:
5481   case ICK_Pointer_Member:
5482     // C++1z: null pointer conversions and null member pointer conversions are
5483     // only permitted if the source type is std::nullptr_t.
5484     return SCS.getFromType()->isNullPtrType();
5485
5486   case ICK_Floating_Promotion:
5487   case ICK_Complex_Promotion:
5488   case ICK_Floating_Conversion:
5489   case ICK_Complex_Conversion:
5490   case ICK_Floating_Integral:
5491   case ICK_Compatible_Conversion:
5492   case ICK_Derived_To_Base:
5493   case ICK_Vector_Conversion:
5494   case ICK_Vector_Splat:
5495   case ICK_Complex_Real:
5496   case ICK_Block_Pointer_Conversion:
5497   case ICK_TransparentUnionConversion:
5498   case ICK_Writeback_Conversion:
5499   case ICK_Zero_Event_Conversion:
5500   case ICK_C_Only_Conversion:
5501   case ICK_Incompatible_Pointer_Conversion:
5502     return false;
5503
5504   case ICK_Lvalue_To_Rvalue:
5505   case ICK_Array_To_Pointer:
5506   case ICK_Function_To_Pointer:
5507     llvm_unreachable("found a first conversion kind in Second");
5508
5509   case ICK_Qualification:
5510     llvm_unreachable("found a third conversion kind in Second");
5511
5512   case ICK_Num_Conversion_Kinds:
5513     break;
5514   }
5515
5516   llvm_unreachable("unknown conversion kind");
5517 }
5518
5519 /// CheckConvertedConstantExpression - Check that the expression From is a
5520 /// converted constant expression of type T, perform the conversion and produce
5521 /// the converted expression, per C++11 [expr.const]p3.
5522 static ExprResult CheckConvertedConstantExpression(Sema &S, Expr *From,
5523                                                    QualType T, APValue &Value,
5524                                                    Sema::CCEKind CCE,
5525                                                    bool RequireInt) {
5526   assert(S.getLangOpts().CPlusPlus11 &&
5527          "converted constant expression outside C++11");
5528
5529   if (checkPlaceholderForOverload(S, From))
5530     return ExprError();
5531
5532   // C++1z [expr.const]p3:
5533   //  A converted constant expression of type T is an expression,
5534   //  implicitly converted to type T, where the converted
5535   //  expression is a constant expression and the implicit conversion
5536   //  sequence contains only [... list of conversions ...].
5537   // C++1z [stmt.if]p2:
5538   //  If the if statement is of the form if constexpr, the value of the
5539   //  condition shall be a contextually converted constant expression of type
5540   //  bool.
5541   ImplicitConversionSequence ICS =
5542       CCE == Sema::CCEK_ConstexprIf || CCE == Sema::CCEK_ExplicitBool
5543           ? TryContextuallyConvertToBool(S, From)
5544           : TryCopyInitialization(S, From, T,
5545                                   /*SuppressUserConversions=*/false,
5546                                   /*InOverloadResolution=*/false,
5547                                   /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
5548                                   /*AllowExplicit=*/false);
5549   StandardConversionSequence *SCS = nullptr;
5550   switch (ICS.getKind()) {
5551   case ImplicitConversionSequence::StandardConversion:
5552     SCS = &ICS.Standard;
5553     break;
5554   case ImplicitConversionSequence::UserDefinedConversion:
5555     // We are converting to a non-class type, so the Before sequence
5556     // must be trivial.
5557     SCS = &ICS.UserDefined.After;
5558     break;
5559   case ImplicitConversionSequence::AmbiguousConversion:
5560   case ImplicitConversionSequence::BadConversion:
5561     if (!S.DiagnoseMultipleUserDefinedConversion(From, T))
5562       return S.Diag(From->getBeginLoc(),
5563                     diag::err_typecheck_converted_constant_expression)
5564              << From->getType() << From->getSourceRange() << T;
5565     return ExprError();
5566
5567   case ImplicitConversionSequence::EllipsisConversion:
5568     llvm_unreachable("ellipsis conversion in converted constant expression");
5569   }
5570
5571   // Check that we would only use permitted conversions.
5572   if (!CheckConvertedConstantConversions(S, *SCS)) {
5573     return S.Diag(From->getBeginLoc(),
5574                   diag::err_typecheck_converted_constant_expression_disallowed)
5575            << From->getType() << From->getSourceRange() << T;
5576   }
5577   // [...] and where the reference binding (if any) binds directly.
5578   if (SCS->ReferenceBinding && !SCS->DirectBinding) {
5579     return S.Diag(From->getBeginLoc(),
5580                   diag::err_typecheck_converted_constant_expression_indirect)
5581            << From->getType() << From->getSourceRange() << T;
5582   }
5583
5584   ExprResult Result =
5585       S.PerformImplicitConversion(From, T, ICS, Sema::AA_Converting);
5586   if (Result.isInvalid())
5587     return Result;
5588
5589   // C++2a [intro.execution]p5:
5590   //   A full-expression is [...] a constant-expression [...]
5591   Result =
5592       S.ActOnFinishFullExpr(Result.get(), From->getExprLoc(),
5593                             /*DiscardedValue=*/false, /*IsConstexpr=*/true);
5594   if (Result.isInvalid())
5595     return Result;
5596
5597   // Check for a narrowing implicit conversion.
5598   APValue PreNarrowingValue;
5599   QualType PreNarrowingType;
5600   switch (SCS->getNarrowingKind(S.Context, Result.get(), PreNarrowingValue,
5601                                 PreNarrowingType)) {
5602   case NK_Dependent_Narrowing:
5603     // Implicit conversion to a narrower type, but the expression is
5604     // value-dependent so we can't tell whether it's actually narrowing.
5605   case NK_Variable_Narrowing:
5606     // Implicit conversion to a narrower type, and the value is not a constant
5607     // expression. We'll diagnose this in a moment.
5608   case NK_Not_Narrowing:
5609     break;
5610
5611   case NK_Constant_Narrowing:
5612     S.Diag(From->getBeginLoc(), diag::ext_cce_narrowing)
5613         << CCE << /*Constant*/ 1
5614         << PreNarrowingValue.getAsString(S.Context, PreNarrowingType) << T;
5615     break;
5616
5617   case NK_Type_Narrowing:
5618     S.Diag(From->getBeginLoc(), diag::ext_cce_narrowing)
5619         << CCE << /*Constant*/ 0 << From->getType() << T;
5620     break;
5621   }
5622
5623   if (Result.get()->isValueDependent()) {
5624     Value = APValue();
5625     return Result;
5626   }
5627
5628   // Check the expression is a constant expression.
5629   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
5630   Expr::EvalResult Eval;
5631   Eval.Diag = &Notes;
5632   Expr::ConstExprUsage Usage = CCE == Sema::CCEK_TemplateArg
5633                                    ? Expr::EvaluateForMangling
5634                                    : Expr::EvaluateForCodeGen;
5635
5636   if (!Result.get()->EvaluateAsConstantExpr(Eval, Usage, S.Context) ||
5637       (RequireInt && !Eval.Val.isInt())) {
5638     // The expression can't be folded, so we can't keep it at this position in
5639     // the AST.
5640     Result = ExprError();
5641   } else {
5642     Value = Eval.Val;
5643
5644     if (Notes.empty()) {
5645       // It's a constant expression.
5646       return ConstantExpr::Create(S.Context, Result.get(), Value);
5647     }
5648   }
5649
5650   // It's not a constant expression. Produce an appropriate diagnostic.
5651   if (Notes.size() == 1 &&
5652       Notes[0].second.getDiagID() == diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr)
5653     S.Diag(Notes[0].first, diag::err_expr_not_cce) << CCE;
5654   else {
5655     S.Diag(From->getBeginLoc(), diag::err_expr_not_cce)
5656         << CCE << From->getSourceRange();
5657     for (unsigned I = 0; I < Notes.size(); ++I)
5658       S.Diag(Notes[I].first, Notes[I].second);
5659   }
5660   return ExprError();
5661 }
5662
5663 ExprResult Sema::CheckConvertedConstantExpression(Expr *From, QualType T,
5664                                                   APValue &Value, CCEKind CCE) {
5665   return ::CheckConvertedConstantExpression(*this, From, T, Value, CCE, false);
5666 }
5667
5668 ExprResult Sema::CheckConvertedConstantExpression(Expr *From, QualType T,
5669                                                   llvm::APSInt &Value,
5670                                                   CCEKind CCE) {
5671   assert(T->isIntegralOrEnumerationType() && "unexpected converted const type");
5672
5673   APValue V;
5674   auto R = ::CheckConvertedConstantExpression(*this, From, T, V, CCE, true);
5675   if (!R.isInvalid() && !R.get()->isValueDependent())
5676     Value = V.getInt();
5677   return R;
5678 }
5679
5680
5681 /// dropPointerConversions - If the given standard conversion sequence
5682 /// involves any pointer conversions, remove them.  This may change
5683 /// the result type of the conversion sequence.
5684 static void dropPointerConversion(StandardConversionSequence &SCS) {
5685   if (SCS.Second == ICK_Pointer_Conversion) {
5686     SCS.Second = ICK_Identity;
5687     SCS.Third = ICK_Identity;
5688     SCS.ToTypePtrs[2] = SCS.ToTypePtrs[1] = SCS.ToTypePtrs[0];
5689   }
5690 }
5691
5692 /// TryContextuallyConvertToObjCPointer - Attempt to contextually
5693 /// convert the expression From to an Objective-C pointer type.
5694 static ImplicitConversionSequence
5695 TryContextuallyConvertToObjCPointer(Sema &S, Expr *From) {
5696   // Do an implicit conversion to 'id'.
5697   QualType Ty = S.Context.getObjCIdType();
5698   ImplicitConversionSequence ICS
5699     = TryImplicitConversion(S, From, Ty,
5700                             // FIXME: Are these flags correct?
5701                             /*SuppressUserConversions=*/false,
5702                             /*AllowExplicit=*/true,
5703                             /*InOverloadResolution=*/false,
5704                             /*CStyle=*/false,
5705                             /*AllowObjCWritebackConversion=*/false,
5706                             /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/true);
5707
5708   // Strip off any final conversions to 'id'.
5709   switch (ICS.getKind()) {
5710   case ImplicitConversionSequence::BadConversion:
5711   case ImplicitConversionSequence::AmbiguousConversion:
5712   case ImplicitConversionSequence::EllipsisConversion:
5713     break;
5714
5715   case ImplicitConversionSequence::UserDefinedConversion:
5716     dropPointerConversion(ICS.UserDefined.After);
5717     break;
5718
5719   case ImplicitConversionSequence::StandardConversion:
5720     dropPointerConversion(ICS.Standard);
5721     break;
5722   }
5723
5724   return ICS;
5725 }
5726
5727 /// PerformContextuallyConvertToObjCPointer - Perform a contextual
5728 /// conversion of the expression From to an Objective-C pointer type.
5729 /// Returns a valid but null ExprResult if no conversion sequence exists.
5730 ExprResult Sema::PerformContextuallyConvertToObjCPointer(Expr *From) {
5731   if (checkPlaceholderForOverload(*this, From))
5732     return ExprError();
5733
5734   QualType Ty = Context.getObjCIdType();
5735   ImplicitConversionSequence ICS =
5736     TryContextuallyConvertToObjCPointer(*this, From);
5737   if (!ICS.isBad())
5738     return PerformImplicitConversion(From, Ty, ICS, AA_Converting);
5739   return ExprResult();
5740 }
5741
5742 /// Determine whether the provided type is an integral type, or an enumeration
5743 /// type of a permitted flavor.
5744 bool Sema::ICEConvertDiagnoser::match(QualType T) {
5745   return AllowScopedEnumerations ? T->isIntegralOrEnumerationType()
5746                                  : T->isIntegralOrUnscopedEnumerationType();
5747 }
5748
5749 static ExprResult
5750 diagnoseAmbiguousConversion(Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *From,
5751                             Sema::ContextualImplicitConverter &Converter,
5752                             QualType T, UnresolvedSetImpl &ViableConversions) {
5753
5754   if (Converter.Suppress)
5755     return ExprError();
5756
5757   Converter.diagnoseAmbiguous(SemaRef, Loc, T) << From->getSourceRange();
5758   for (unsigned I = 0, N = ViableConversions.size(); I != N; ++I) {
5759     CXXConversionDecl *Conv =
5760         cast<CXXConversionDecl>(ViableConversions[I]->getUnderlyingDecl());
5761     QualType ConvTy = Conv->getConversionType().getNonReferenceType();
5762     Converter.noteAmbiguous(SemaRef, Conv, ConvTy);
5763   }
5764   return From;
5765 }
5766
5767 static bool
5768 diagnoseNoViableConversion(Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *&From,
5769                            Sema::ContextualImplicitConverter &Converter,
5770                            QualType T, bool HadMultipleCandidates,
5771                            UnresolvedSetImpl &ExplicitConversions) {
5772   if (ExplicitConversions.size() == 1 && !Converter.Suppress) {
5773     DeclAccessPair Found = ExplicitConversions[0];
5774     CXXConversionDecl *Conversion =
5775         cast<CXXConversionDecl>(Found->getUnderlyingDecl());
5776
5777     // The user probably meant to invoke the given explicit
5778     // conversion; use it.
5779     QualType ConvTy = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
5780     std::string TypeStr;
5781     ConvTy.getAsStringInternal(TypeStr, SemaRef.getPrintingPolicy());
5782
5783     Converter.diagnoseExplicitConv(SemaRef, Loc, T, ConvTy)
5784         << FixItHint::CreateInsertion(From->getBeginLoc(),
5785                                       "static_cast<" + TypeStr + ">(")
5786         << FixItHint::CreateInsertion(
5787                SemaRef.getLocForEndOfToken(From->getEndLoc()), ")");
5788     Converter.noteExplicitConv(SemaRef, Conversion, ConvTy);
5789
5790     // If we aren't in a SFINAE context, build a call to the
5791     // explicit conversion function.
5792     if (SemaRef.isSFINAEContext())
5793       return true;
5794
5795     SemaRef.CheckMemberOperatorAccess(From->getExprLoc(), From, nullptr, Found);
5796     ExprResult Result = SemaRef.BuildCXXMemberCallExpr(From, Found, Conversion,
5797                                                        HadMultipleCandidates);
5798     if (Result.isInvalid())
5799       return true;
5800     // Record usage of conversion in an implicit cast.
5801     From = ImplicitCastExpr::Create(SemaRef.Context, Result.get()->getType(),
5802                                     CK_UserDefinedConversion, Result.get(),
5803                                     nullptr, Result.get()->getValueKind());
5804   }
5805   return false;
5806 }
5807
5808 static bool recordConversion(Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *&From,
5809                              Sema::ContextualImplicitConverter &Converter,
5810                              QualType T, bool HadMultipleCandidates,
5811                              DeclAccessPair &Found) {
5812   CXXConversionDecl *Conversion =
5813       cast<CXXConversionDecl>(Found->getUnderlyingDecl());
5814   SemaRef.CheckMemberOperatorAccess(From->getExprLoc(), From, nullptr, Found);
5815
5816   QualType ToType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
5817   if (!Converter.SuppressConversion) {
5818     if (SemaRef.isSFINAEContext())
5819       return true;
5820
5821     Converter.diagnoseConversion(SemaRef, Loc, T, ToType)
5822         << From->getSourceRange();
5823   }
5824
5825   ExprResult Result = SemaRef.BuildCXXMemberCallExpr(From, Found, Conversion,
5826                                                      HadMultipleCandidates);
5827   if (Result.isInvalid())
5828     return true;
5829   // Record usage of conversion in an implicit cast.
5830   From = ImplicitCastExpr::Create(SemaRef.Context, Result.get()->getType(),
5831                                   CK_UserDefinedConversion, Result.get(),
5832                                   nullptr, Result.get()->getValueKind());
5833   return false;
5834 }
5835
5836 static ExprResult finishContextualImplicitConversion(
5837     Sema &SemaRef, SourceLocation Loc, Expr *From,
5838     Sema::ContextualImplicitConverter &Converter) {
5839   if (!Converter.match(From->getType()) && !Converter.Suppress)
5840     Converter.diagnoseNoMatch(SemaRef, Loc, From->getType())
5841         << From->getSourceRange();
5842
5843   return SemaRef.DefaultLvalueConversion(From);
5844 }
5845
5846 static void
5847 collectViableConversionCandidates(Sema &SemaRef, Expr *From, QualType ToType,
5848                                   UnresolvedSetImpl &ViableConversions,
5849                                   OverloadCandidateSet &CandidateSet) {
5850   for (unsigned I = 0, N = ViableConversions.size(); I != N; ++I) {
5851     DeclAccessPair FoundDecl = ViableConversions[I];
5852     NamedDecl *D = FoundDecl.getDecl();
5853     CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
5854     if (isa<UsingShadowDecl>(D))
5855       D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
5856
5857     CXXConversionDecl *Conv;
5858     FunctionTemplateDecl *ConvTemplate;
5859     if ((ConvTemplate = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D)))
5860       Conv = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
5861     else
5862       Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
5863
5864     if (ConvTemplate)
5865       SemaRef.AddTemplateConversionCandidate(
5866           ConvTemplate, FoundDecl, ActingContext, From, ToType, CandidateSet,
5867           /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false, /*AllowExplicit*/ true);
5868     else
5869       SemaRef.AddConversionCandidate(Conv, FoundDecl, ActingContext, From,
5870                                      ToType, CandidateSet,
5871                                      /*AllowObjCConversionOnExplicit=*/false,
5872                                      /*AllowExplicit*/ true);
5873   }
5874 }
5875
5876 /// Attempt to convert the given expression to a type which is accepted
5877 /// by the given converter.
5878 ///
5879 /// This routine will attempt to convert an expression of class type to a
5880 /// type accepted by the specified converter. In C++11 and before, the class
5881 /// must have a single non-explicit conversion function converting to a matching
5882 /// type. In C++1y, there can be multiple such conversion functions, but only
5883 /// one target type.
5884 ///
5885 /// \param Loc The source location of the construct that requires the
5886 /// conversion.
5887 ///
5888 /// \param From The expression we're converting from.
5889 ///
5890 /// \param Converter Used to control and diagnose the conversion process.
5891 ///
5892 /// \returns The expression, converted to an integral or enumeration type if
5893 /// successful.
5894 ExprResult Sema::PerformContextualImplicitConversion(
5895     SourceLocation Loc, Expr *From, ContextualImplicitConverter &Converter) {
5896   // We can't perform any more checking for type-dependent expressions.
5897   if (From->isTypeDependent())
5898     return From;
5899
5900   // Process placeholders immediately.
5901   if (From->hasPlaceholderType()) {
5902     ExprResult result = CheckPlaceholderExpr(From);
5903     if (result.isInvalid())
5904       return result;
5905     From = result.get();
5906   }
5907
5908   // If the expression already has a matching type, we're golden.
5909   QualType T = From->getType();
5910   if (Converter.match(T))
5911     return DefaultLvalueConversion(From);
5912
5913   // FIXME: Check for missing '()' if T is a function type?
5914
5915   // We can only perform contextual implicit conversions on objects of class
5916   // type.
5917   const RecordType *RecordTy = T->getAs<RecordType>();
5918   if (!RecordTy || !getLangOpts().CPlusPlus) {
5919     if (!Converter.Suppress)
5920       Converter.diagnoseNoMatch(*this, Loc, T) << From->getSourceRange();
5921     return From;
5922   }
5923
5924   // We must have a complete class type.
5925   struct TypeDiagnoserPartialDiag : TypeDiagnoser {
5926     ContextualImplicitConverter &Converter;
5927     Expr *From;
5928
5929     TypeDiagnoserPartialDiag(ContextualImplicitConverter &Converter, Expr *From)
5930         : Converter(Converter), From(From) {}
5931
5932     void diagnose(Sema &S, SourceLocation Loc, QualType T) override {
5933       Converter.diagnoseIncomplete(S, Loc, T) << From->getSourceRange();
5934     }
5935   } IncompleteDiagnoser(Converter, From);
5936
5937   if (Converter.Suppress ? !isCompleteType(Loc, T)
5938                          : RequireCompleteType(Loc, T, IncompleteDiagnoser))
5939     return From;
5940
5941   // Look for a conversion to an integral or enumeration type.
5942   UnresolvedSet<4>
5943       ViableConversions; // These are *potentially* viable in C++1y.
5944   UnresolvedSet<4> ExplicitConversions;
5945   const auto &Conversions =
5946       cast<CXXRecordDecl>(RecordTy->getDecl())->getVisibleConversionFunctions();
5947
5948   bool HadMultipleCandidates =
5949       (std::distance(Conversions.begin(), Conversions.end()) > 1);
5950
5951   // To check that there is only one target type, in C++1y:
5952   QualType ToType;
5953   bool HasUniqueTargetType = true;
5954
5955   // Collect explicit or viable (potentially in C++1y) conversions.
5956   for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
5957     NamedDecl *D = (*I)->getUnderlyingDecl();
5958     CXXConversionDecl *Conversion;
5959     FunctionTemplateDecl *ConvTemplate = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
5960     if (ConvTemplate) {
5961       if (getLangOpts().CPlusPlus14)
5962         Conversion = cast<CXXConversionDecl>(ConvTemplate->getTemplatedDecl());
5963       else
5964         continue; // C++11 does not consider conversion operator templates(?).
5965     } else
5966       Conversion = cast<CXXConversionDecl>(D);
5967
5968     assert((!ConvTemplate || getLangOpts().CPlusPlus14) &&
5969            "Conversion operator templates are considered potentially "
5970            "viable in C++1y");
5971
5972     QualType CurToType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
5973     if (Converter.match(CurToType) || ConvTemplate) {
5974
5975       if (Conversion->isExplicit()) {
5976         // FIXME: For C++1y, do we need this restriction?
5977         // cf. diagnoseNoViableConversion()
5978         if (!ConvTemplate)
5979           ExplicitConversions.addDecl(I.getDecl(), I.getAccess());
5980       } else {
5981         if (!ConvTemplate && getLangOpts().CPlusPlus14) {
5982           if (ToType.isNull())
5983             ToType = CurToType.getUnqualifiedType();
5984           else if (HasUniqueTargetType &&
5985                    (CurToType.getUnqualifiedType() != ToType))
5986             HasUniqueTargetType = false;
5987         }
5988         ViableConversions.addDecl(I.getDecl(), I.getAccess());
5989       }
5990     }
5991   }
5992
5993   if (getLangOpts().CPlusPlus14) {
5994     // C++1y [conv]p6:
5995     // ... An expression e of class type E appearing in such a context
5996     // is said to be contextually implicitly converted to a specified
5997     // type T and is well-formed if and only if e can be implicitly
5998     // converted to a type T that is determined as follows: E is searched
5999     // for conversion functions whose return type is cv T or reference to
6000     // cv T such that T is allowed by the context. There shall be
6001     // exactly one such T.
6002
6003     // If no unique T is found:
6004     if (ToType.isNull()) {
6005       if (diagnoseNoViableConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6006                                      HadMultipleCandidates,
6007                                      ExplicitConversions))
6008         return ExprError();
6009       return finishContextualImplicitConversion(*this, Loc, From, Converter);
6010     }
6011
6012     // If more than one unique Ts are found:
6013     if (!HasUniqueTargetType)
6014       return diagnoseAmbiguousConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6015                                          ViableConversions);
6016
6017     // If one unique T is found:
6018     // First, build a candidate set from the previously recorded
6019     // potentially viable conversions.
6020     OverloadCandidateSet CandidateSet(Loc, OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
6021     collectViableConversionCandidates(*this, From, ToType, ViableConversions,
6022                                       CandidateSet);
6023
6024     // Then, perform overload resolution over the candidate set.
6025     OverloadCandidateSet::iterator Best;
6026     switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, Loc, Best)) {
6027     case OR_Success: {
6028       // Apply this conversion.
6029       DeclAccessPair Found =
6030           DeclAccessPair::make(Best->Function, Best->FoundDecl.getAccess());
6031       if (recordConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6032                            HadMultipleCandidates, Found))
6033         return ExprError();
6034       break;
6035     }
6036     case OR_Ambiguous:
6037       return diagnoseAmbiguousConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6038                                          ViableConversions);
6039     case OR_No_Viable_Function:
6040       if (diagnoseNoViableConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6041                                      HadMultipleCandidates,
6042                                      ExplicitConversions))
6043         return ExprError();
6044       LLVM_FALLTHROUGH;
6045     case OR_Deleted:
6046       // We'll complain below about a non-integral condition type.
6047       break;
6048     }
6049   } else {
6050     switch (ViableConversions.size()) {
6051     case 0: {
6052       if (diagnoseNoViableConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6053                                      HadMultipleCandidates,
6054                                      ExplicitConversions))
6055         return ExprError();
6056
6057       // We'll complain below about a non-integral condition type.
6058       break;
6059     }
6060     case 1: {
6061       // Apply this conversion.
6062       DeclAccessPair Found = ViableConversions[0];
6063       if (recordConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6064                            HadMultipleCandidates, Found))
6065         return ExprError();
6066       break;
6067     }
6068     default:
6069       return diagnoseAmbiguousConversion(*this, Loc, From, Converter, T,
6070                                          ViableConversions);
6071     }
6072   }
6073
6074   return finishContextualImplicitConversion(*this, Loc, From, Converter);
6075 }
6076
6077 /// IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate - Determine whether Fn is
6078 /// an acceptable non-member overloaded operator for a call whose
6079 /// arguments have types T1 (and, if non-empty, T2). This routine
6080 /// implements the check in C++ [over.match.oper]p3b2 concerning
6081 /// enumeration types.
6082 static bool IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate(ASTContext &Context,
6083                                                    FunctionDecl *Fn,
6084                                                    ArrayRef<Expr *> Args) {
6085   QualType T1 = Args[0]->getType();
6086   QualType T2 = Args.size() > 1 ? Args[1]->getType() : QualType();
6087
6088   if (T1->isDependentType() || (!T2.isNull() && T2->isDependentType()))
6089     return true;
6090
6091   if (T1->isRecordType() || (!T2.isNull() && T2->isRecordType()))
6092     return true;
6093
6094   const auto *Proto = Fn->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
6095   if (Proto->getNumParams() < 1)
6096     return false;
6097
6098   if (T1->isEnumeralType()) {
6099     QualType ArgType = Proto->getParamType(0).getNonReferenceType();
6100     if (Context.hasSameUnqualifiedType(T1, ArgType))
6101       return true;
6102   }
6103
6104   if (Proto->getNumParams() < 2)
6105     return false;
6106
6107   if (!T2.isNull() && T2->isEnumeralType()) {
6108     QualType ArgType = Proto->getParamType(1).getNonReferenceType();
6109     if (Context.hasSameUnqualifiedType(T2, ArgType))
6110       return true;
6111   }
6112
6113   return false;
6114 }
6115
6116 /// AddOverloadCandidate - Adds the given function to the set of
6117 /// candidate functions, using the given function call arguments.  If
6118 /// @p SuppressUserConversions, then don't allow user-defined
6119 /// conversions via constructors or conversion operators.
6120 ///
6121 /// \param PartialOverloading true if we are performing "partial" overloading
6122 /// based on an incomplete set of function arguments. This feature is used by
6123 /// code completion.
6124 void Sema::AddOverloadCandidate(
6125     FunctionDecl *Function, DeclAccessPair FoundDecl, ArrayRef<Expr *> Args,
6126     OverloadCandidateSet &CandidateSet, bool SuppressUserConversions,
6127     bool PartialOverloading, bool AllowExplicit, bool AllowExplicitConversions,
6128     ADLCallKind IsADLCandidate, ConversionSequenceList EarlyConversions,
6129     OverloadCandidateParamOrder PO) {
6130   const FunctionProtoType *Proto
6131     = dyn_cast<FunctionProtoType>(Function->getType()->getAs<FunctionType>());
6132   assert(Proto && "Functions without a prototype cannot be overloaded");
6133   assert(!Function->getDescribedFunctionTemplate() &&
6134          "Use AddTemplateOverloadCandidate for function templates");
6135
6136   if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Function)) {
6137     if (!isa<CXXConstructorDecl>(Method)) {
6138       // If we get here, it's because we're calling a member function
6139       // that is named without a member access expression (e.g.,
6140       // "this->f") that was either written explicitly or created
6141       // implicitly. This can happen with a qualified call to a member
6142       // function, e.g., X::f(). We use an empty type for the implied
6143       // object argument (C++ [over.call.func]p3), and the acting context
6144       // is irrelevant.
6145       AddMethodCandidate(Method, FoundDecl, Method->getParent(), QualType(),
6146                          Expr::Classification::makeSimpleLValue(), Args,
6147                          CandidateSet, SuppressUserConversions,
6148                          PartialOverloading, EarlyConversions, PO);
6149       return;
6150     }
6151     // We treat a constructor like a non-member function, since its object
6152     // argument doesn't participate in overload resolution.
6153   }
6154
6155   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Function, PO))
6156     return;
6157
6158   // C++11 [class.copy]p11: [DR1402]
6159   //   A defaulted move constructor that is defined as deleted is ignored by
6160   //   overload resolution.
6161   CXXConstructorDecl *Constructor = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(Function);
6162   if (Constructor && Constructor->isDefaulted() && Constructor->isDeleted() &&
6163       Constructor->isMoveConstructor())
6164     return;
6165
6166   // Overload resolution is always an unevaluated context.
6167   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
6168       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
6169
6170   // C++ [over.match.oper]p3:
6171   //   if no operand has a class type, only those non-member functions in the
6172   //   lookup set that have a first parameter of type T1 or "reference to
6173   //   (possibly cv-qualified) T1", when T1 is an enumeration type, or (if there
6174   //   is a right operand) a second parameter of type T2 or "reference to
6175   //   (possibly cv-qualified) T2", when T2 is an enumeration type, are
6176   //   candidate functions.
6177   if (CandidateSet.getKind() == OverloadCandidateSet::CSK_Operator &&
6178       !IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate(Context, Function, Args))
6179     return;
6180
6181   // Add this candidate
6182   OverloadCandidate &Candidate =
6183       CandidateSet.addCandidate(Args.size(), EarlyConversions);
6184   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6185   Candidate.Function = Function;
6186   Candidate.Viable = true;
6187   Candidate.RewriteKind =
6188       CandidateSet.getRewriteInfo().getRewriteKind(Function, PO);
6189   Candidate.IsSurrogate = false;
6190   Candidate.IsADLCandidate = IsADLCandidate;
6191   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
6192   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6193
6194   // Explicit functions are not actually candidates at all if we're not
6195   // allowing them in this context, but keep them around so we can point
6196   // to them in diagnostics.
6197   if (!AllowExplicit && ExplicitSpecifier::getFromDecl(Function).isExplicit()) {
6198     Candidate.Viable = false;
6199     Candidate.FailureKind = ovl_fail_explicit;
6200     return;
6201   }
6202
6203   if (Function->isMultiVersion() && Function->hasAttr<TargetAttr>() &&
6204       !Function->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion()) {
6205     Candidate.Viable = false;
6206     Candidate.FailureKind = ovl_non_default_multiversion_function;
6207     return;
6208   }
6209
6210   if (Constructor) {
6211     // C++ [class.copy]p3:
6212     //   A member function template is never instantiated to perform the copy
6213     //   of a class object to an object of its class type.
6214     QualType ClassType = Context.getTypeDeclType(Constructor->getParent());
6215     if (Args.size() == 1 && Constructor->isSpecializationCopyingObject() &&
6216         (Context.hasSameUnqualifiedType(ClassType, Args[0]->getType()) ||
6217          IsDerivedFrom(Args[0]->getBeginLoc(), Args[0]->getType(),
6218                        ClassType))) {
6219       Candidate.Viable = false;
6220       Candidate.FailureKind = ovl_fail_illegal_constructor;
6221       return;
6222     }
6223
6224     // C++ [over.match.funcs]p8: (proposed DR resolution)
6225     //   A constructor inherited from class type C that has a first parameter
6226     //   of type "reference to P" (including such a constructor instantiated
6227     //   from a template) is excluded from the set of candidate functions when
6228     //   constructing an object of type cv D if the argument list has exactly
6229     //   one argument and D is reference-related to P and P is reference-related
6230     //   to C.
6231     auto *Shadow = dyn_cast<ConstructorUsingShadowDecl>(FoundDecl.getDecl());
6232     if (Shadow && Args.size() == 1 && Constructor->getNumParams() >= 1 &&
6233         Constructor->getParamDecl(0)->getType()->isReferenceType()) {
6234       QualType P = Constructor->getParamDecl(0)->getType()->getPointeeType();
6235       QualType C = Context.getRecordType(Constructor->getParent());
6236       QualType D = Context.getRecordType(Shadow->getParent());
6237       SourceLocation Loc = Args.front()->getExprLoc();
6238       if ((Context.hasSameUnqualifiedType(P, C) || IsDerivedFrom(Loc, P, C)) &&
6239           (Context.hasSameUnqualifiedType(D, P) || IsDerivedFrom(Loc, D, P))) {
6240         Candidate.Viable = false;
6241         Candidate.FailureKind = ovl_fail_inhctor_slice;
6242         return;
6243       }
6244     }
6245
6246     // Check that the constructor is capable of constructing an object in the
6247     // destination address space.
6248     if (!Qualifiers::isAddressSpaceSupersetOf(
6249             Constructor->getMethodQualifiers().getAddressSpace(),
6250             CandidateSet.getDestAS())) {
6251       Candidate.Viable = false;
6252       Candidate.FailureKind = ovl_fail_object_addrspace_mismatch;
6253     }
6254   }
6255
6256   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
6257
6258   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having fewer than m
6259   // parameters is viable only if it has an ellipsis in its parameter
6260   // list (8.3.5).
6261   if (TooManyArguments(NumParams, Args.size(), PartialOverloading) &&
6262       !Proto->isVariadic()) {
6263     Candidate.Viable = false;
6264     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_many_arguments;
6265     return;
6266   }
6267
6268   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having more than m parameters
6269   // is viable only if the (m+1)st parameter has a default argument
6270   // (8.3.6). For the purposes of overload resolution, the
6271   // parameter list is truncated on the right, so that there are
6272   // exactly m parameters.
6273   unsigned MinRequiredArgs = Function->getMinRequiredArguments();
6274   if (Args.size() < MinRequiredArgs && !PartialOverloading) {
6275     // Not enough arguments.
6276     Candidate.Viable = false;
6277     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_few_arguments;
6278     return;
6279   }
6280
6281   // (CUDA B.1): Check for invalid calls between targets.
6282   if (getLangOpts().CUDA)
6283     if (const FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(CurContext))
6284       // Skip the check for callers that are implicit members, because in this
6285       // case we may not yet know what the member's target is; the target is
6286       // inferred for the member automatically, based on the bases and fields of
6287       // the class.
6288       if (!Caller->isImplicit() && !IsAllowedCUDACall(Caller, Function)) {
6289         Candidate.Viable = false;
6290         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_target;
6291         return;
6292       }
6293
6294   if (Expr *RequiresClause = Function->getTrailingRequiresClause()) {
6295     ConstraintSatisfaction Satisfaction;
6296     if (CheckConstraintSatisfaction(RequiresClause, Satisfaction) ||
6297         !Satisfaction.IsSatisfied) {
6298       Candidate.Viable = false;
6299       Candidate.FailureKind = ovl_fail_constraints_not_satisfied;
6300       return;
6301     }
6302   }
6303
6304   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
6305   // arguments.
6306   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
6307     unsigned ConvIdx =
6308         PO == OverloadCandidateParamOrder::Reversed ? 1 - ArgIdx : ArgIdx;
6309     if (Candidate.Conversions[ConvIdx].isInitialized()) {
6310       // We already formed a conversion sequence for this parameter during
6311       // template argument deduction.
6312     } else if (ArgIdx < NumParams) {
6313       // (C++ 13.3.2p3): for F to be a viable function, there shall
6314       // exist for each argument an implicit conversion sequence
6315       // (13.3.3.1) that converts that argument to the corresponding
6316       // parameter of F.
6317       QualType ParamType = Proto->getParamType(ArgIdx);
6318       Candidate.Conversions[ConvIdx] = TryCopyInitialization(
6319           *this, Args[ArgIdx], ParamType, SuppressUserConversions,
6320           /*InOverloadResolution=*/true,
6321           /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6322           getLangOpts().ObjCAutoRefCount, AllowExplicitConversions);
6323       if (Candidate.Conversions[ConvIdx].isBad()) {
6324         Candidate.Viable = false;
6325         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6326         return;
6327       }
6328     } else {
6329       // (C++ 13.3.2p2): For the purposes of overload resolution, any
6330       // argument for which there is no corresponding parameter is
6331       // considered to ""match the ellipsis" (C+ 13.3.3.1.3).
6332       Candidate.Conversions[ConvIdx].setEllipsis();
6333     }
6334   }
6335
6336   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Function, Args)) {
6337     Candidate.Viable = false;
6338     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
6339     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
6340     return;
6341   }
6342
6343   if (LangOpts.OpenCL && isOpenCLDisabledDecl(Function)) {
6344     Candidate.Viable = false;
6345     Candidate.FailureKind = ovl_fail_ext_disabled;
6346     return;
6347   }
6348 }
6349
6350 ObjCMethodDecl *
6351 Sema::SelectBestMethod(Selector Sel, MultiExprArg Args, bool IsInstance,
6352                        SmallVectorImpl<ObjCMethodDecl *> &Methods) {
6353   if (Methods.size() <= 1)
6354     return nullptr;
6355
6356   for (unsigned b = 0, e = Methods.size(); b < e; b++) {
6357     bool Match = true;
6358     ObjCMethodDecl *Method = Methods[b];
6359     unsigned NumNamedArgs = Sel.getNumArgs();
6360     // Method might have more arguments than selector indicates. This is due
6361     // to addition of c-style arguments in method.
6362     if (Method->param_size() > NumNamedArgs)
6363       NumNamedArgs = Method->param_size();
6364     if (Args.size() < NumNamedArgs)
6365       continue;
6366
6367     for (unsigned i = 0; i < NumNamedArgs; i++) {
6368       // We can't do any type-checking on a type-dependent argument.
6369       if (Args[i]->isTypeDependent()) {
6370         Match = false;
6371         break;
6372       }
6373
6374       ParmVarDecl *param = Method->parameters()[i];
6375       Expr *argExpr = Args[i];
6376       assert(argExpr && "SelectBestMethod(): missing expression");
6377
6378       // Strip the unbridged-cast placeholder expression off unless it's
6379       // a consumed argument.
6380       if (argExpr->hasPlaceholderType(BuiltinType::ARCUnbridgedCast) &&
6381           !param->hasAttr<CFConsumedAttr>())
6382         argExpr = stripARCUnbridgedCast(argExpr);
6383
6384       // If the parameter is __unknown_anytype, move on to the next method.
6385       if (param->getType() == Context.UnknownAnyTy) {
6386         Match = false;
6387         break;
6388       }
6389
6390       ImplicitConversionSequence ConversionState
6391         = TryCopyInitialization(*this, argExpr, param->getType(),
6392                                 /*SuppressUserConversions*/false,
6393                                 /*InOverloadResolution=*/true,
6394                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6395                                 getLangOpts().ObjCAutoRefCount,
6396                                 /*AllowExplicit*/false);
6397       // This function looks for a reasonably-exact match, so we consider
6398       // incompatible pointer conversions to be a failure here.
6399       if (ConversionState.isBad() ||
6400           (ConversionState.isStandard() &&
6401            ConversionState.Standard.Second ==
6402                ICK_Incompatible_Pointer_Conversion)) {
6403         Match = false;
6404         break;
6405       }
6406     }
6407     // Promote additional arguments to variadic methods.
6408     if (Match && Method->isVariadic()) {
6409       for (unsigned i = NumNamedArgs, e = Args.size(); i < e; ++i) {
6410         if (Args[i]->isTypeDependent()) {
6411           Match = false;
6412           break;
6413         }
6414         ExprResult Arg = DefaultVariadicArgumentPromotion(Args[i], VariadicMethod,
6415                                                           nullptr);
6416         if (Arg.isInvalid()) {
6417           Match = false;
6418           break;
6419         }
6420       }
6421     } else {
6422       // Check for extra arguments to non-variadic methods.
6423       if (Args.size() != NumNamedArgs)
6424         Match = false;
6425       else if (Match && NumNamedArgs == 0 && Methods.size() > 1) {
6426         // Special case when selectors have no argument. In this case, select
6427         // one with the most general result type of 'id'.
6428         for (unsigned b = 0, e = Methods.size(); b < e; b++) {
6429           QualType ReturnT = Methods[b]->getReturnType();
6430           if (ReturnT->isObjCIdType())
6431             return Methods[b];
6432         }
6433       }
6434     }
6435
6436     if (Match)
6437       return Method;
6438   }
6439   return nullptr;
6440 }
6441
6442 static bool
6443 convertArgsForAvailabilityChecks(Sema &S, FunctionDecl *Function, Expr *ThisArg,
6444                                  ArrayRef<Expr *> Args, Sema::SFINAETrap &Trap,
6445                                  bool MissingImplicitThis, Expr *&ConvertedThis,
6446                                  SmallVectorImpl<Expr *> &ConvertedArgs) {
6447   if (ThisArg) {
6448     CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Function);
6449     assert(!isa<CXXConstructorDecl>(Method) &&
6450            "Shouldn't have `this` for ctors!");
6451     assert(!Method->isStatic() && "Shouldn't have `this` for static methods!");
6452     ExprResult R = S.PerformObjectArgumentInitialization(
6453         ThisArg, /*Qualifier=*/nullptr, Method, Method);
6454     if (R.isInvalid())
6455       return false;
6456     ConvertedThis = R.get();
6457   } else {
6458     if (auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Function)) {
6459       (void)MD;
6460       assert((MissingImplicitThis || MD->isStatic() ||
6461               isa<CXXConstructorDecl>(MD)) &&
6462              "Expected `this` for non-ctor instance methods");
6463     }
6464     ConvertedThis = nullptr;
6465   }
6466
6467   // Ignore any variadic arguments. Converting them is pointless, since the
6468   // user can't refer to them in the function condition.
6469   unsigned ArgSizeNoVarargs = std::min(Function->param_size(), Args.size());
6470
6471   // Convert the arguments.
6472   for (unsigned I = 0; I != ArgSizeNoVarargs; ++I) {
6473     ExprResult R;
6474     R = S.PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
6475                                         S.Context, Function->getParamDecl(I)),
6476                                     SourceLocation(), Args[I]);
6477
6478     if (R.isInvalid())
6479       return false;
6480
6481     ConvertedArgs.push_back(R.get());
6482   }
6483
6484   if (Trap.hasErrorOccurred())
6485     return false;
6486
6487   // Push default arguments if needed.
6488   if (!Function->isVariadic() && Args.size() < Function->getNumParams()) {
6489     for (unsigned i = Args.size(), e = Function->getNumParams(); i != e; ++i) {
6490       ParmVarDecl *P = Function->getParamDecl(i);
6491       Expr *DefArg = P->hasUninstantiatedDefaultArg()
6492                          ? P->getUninstantiatedDefaultArg()
6493                          : P->getDefaultArg();
6494       // This can only happen in code completion, i.e. when PartialOverloading
6495       // is true.
6496       if (!DefArg)
6497         return false;
6498       ExprResult R =
6499           S.PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
6500                                           S.Context, Function->getParamDecl(i)),
6501                                       SourceLocation(), DefArg);
6502       if (R.isInvalid())
6503         return false;
6504       ConvertedArgs.push_back(R.get());
6505     }
6506
6507     if (Trap.hasErrorOccurred())
6508       return false;
6509   }
6510   return true;
6511 }
6512
6513 EnableIfAttr *Sema::CheckEnableIf(FunctionDecl *Function, ArrayRef<Expr *> Args,
6514                                   bool MissingImplicitThis) {
6515   auto EnableIfAttrs = Function->specific_attrs<EnableIfAttr>();
6516   if (EnableIfAttrs.begin() == EnableIfAttrs.end())
6517     return nullptr;
6518
6519   SFINAETrap Trap(*this);
6520   SmallVector<Expr *, 16> ConvertedArgs;
6521   // FIXME: We should look into making enable_if late-parsed.
6522   Expr *DiscardedThis;
6523   if (!convertArgsForAvailabilityChecks(
6524           *this, Function, /*ThisArg=*/nullptr, Args, Trap,
6525           /*MissingImplicitThis=*/true, DiscardedThis, ConvertedArgs))
6526     return *EnableIfAttrs.begin();
6527
6528   for (auto *EIA : EnableIfAttrs) {
6529     APValue Result;
6530     // FIXME: This doesn't consider value-dependent cases, because doing so is
6531     // very difficult. Ideally, we should handle them more gracefully.
6532     if (EIA->getCond()->isValueDependent() ||
6533         !EIA->getCond()->EvaluateWithSubstitution(
6534             Result, Context, Function, llvm::makeArrayRef(ConvertedArgs)))
6535       return EIA;
6536
6537     if (!Result.isInt() || !Result.getInt().getBoolValue())
6538       return EIA;
6539   }
6540   return nullptr;
6541 }
6542
6543 template <typename CheckFn>
6544 static bool diagnoseDiagnoseIfAttrsWith(Sema &S, const NamedDecl *ND,
6545                                         bool ArgDependent, SourceLocation Loc,
6546                                         CheckFn &&IsSuccessful) {
6547   SmallVector<const DiagnoseIfAttr *, 8> Attrs;
6548   for (const auto *DIA : ND->specific_attrs<DiagnoseIfAttr>()) {
6549     if (ArgDependent == DIA->getArgDependent())
6550       Attrs.push_back(DIA);
6551   }
6552
6553   // Common case: No diagnose_if attributes, so we can quit early.
6554   if (Attrs.empty())
6555     return false;
6556
6557   auto WarningBegin = std::stable_partition(
6558       Attrs.begin(), Attrs.end(),
6559       [](const DiagnoseIfAttr *DIA) { return DIA->isError(); });
6560
6561   // Note that diagnose_if attributes are late-parsed, so they appear in the
6562   // correct order (unlike enable_if attributes).
6563   auto ErrAttr = llvm::find_if(llvm::make_range(Attrs.begin(), WarningBegin),
6564                                IsSuccessful);
6565   if (ErrAttr != WarningBegin) {
6566     const DiagnoseIfAttr *DIA = *ErrAttr;
6567     S.Diag(Loc, diag::err_diagnose_if_succeeded) << DIA->getMessage();
6568     S.Diag(DIA->getLocation(), diag::note_from_diagnose_if)
6569         << DIA->getParent() << DIA->getCond()->getSourceRange();
6570     return true;
6571   }
6572
6573   for (const auto *DIA : llvm::make_range(WarningBegin, Attrs.end()))
6574     if (IsSuccessful(DIA)) {
6575       S.Diag(Loc, diag::warn_diagnose_if_succeeded) << DIA->getMessage();
6576       S.Diag(DIA->getLocation(), diag::note_from_diagnose_if)
6577           << DIA->getParent() << DIA->getCond()->getSourceRange();
6578     }
6579
6580   return false;
6581 }
6582
6583 bool Sema::diagnoseArgDependentDiagnoseIfAttrs(const FunctionDecl *Function,
6584                                                const Expr *ThisArg,
6585                                                ArrayRef<const Expr *> Args,
6586                                                SourceLocation Loc) {
6587   return diagnoseDiagnoseIfAttrsWith(
6588       *this, Function, /*ArgDependent=*/true, Loc,
6589       [&](const DiagnoseIfAttr *DIA) {
6590         APValue Result;
6591         // It's sane to use the same Args for any redecl of this function, since
6592         // EvaluateWithSubstitution only cares about the position of each
6593         // argument in the arg list, not the ParmVarDecl* it maps to.
6594         if (!DIA->getCond()->EvaluateWithSubstitution(
6595                 Result, Context, cast<FunctionDecl>(DIA->getParent()), Args, ThisArg))
6596           return false;
6597         return Result.isInt() && Result.getInt().getBoolValue();
6598       });
6599 }
6600
6601 bool Sema::diagnoseArgIndependentDiagnoseIfAttrs(const NamedDecl *ND,
6602                                                  SourceLocation Loc) {
6603   return diagnoseDiagnoseIfAttrsWith(
6604       *this, ND, /*ArgDependent=*/false, Loc,
6605       [&](const DiagnoseIfAttr *DIA) {
6606         bool Result;
6607         return DIA->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Context) &&
6608                Result;
6609       });
6610 }
6611
6612 /// Add all of the function declarations in the given function set to
6613 /// the overload candidate set.
6614 void Sema::AddFunctionCandidates(const UnresolvedSetImpl &Fns,
6615                                  ArrayRef<Expr *> Args,
6616                                  OverloadCandidateSet &CandidateSet,
6617                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
6618                                  bool SuppressUserConversions,
6619                                  bool PartialOverloading,
6620                                  bool FirstArgumentIsBase) {
6621   for (UnresolvedSetIterator F = Fns.begin(), E = Fns.end(); F != E; ++F) {
6622     NamedDecl *D = F.getDecl()->getUnderlyingDecl();
6623     ArrayRef<Expr *> FunctionArgs = Args;
6624
6625     FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
6626     FunctionDecl *FD =
6627         FunTmpl ? FunTmpl->getTemplatedDecl() : cast<FunctionDecl>(D);
6628
6629     if (isa<CXXMethodDecl>(FD) && !cast<CXXMethodDecl>(FD)->isStatic()) {
6630       QualType ObjectType;
6631       Expr::Classification ObjectClassification;
6632       if (Args.size() > 0) {
6633         if (Expr *E = Args[0]) {
6634           // Use the explicit base to restrict the lookup:
6635           ObjectType = E->getType();
6636           // Pointers in the object arguments are implicitly dereferenced, so we
6637           // always classify them as l-values.
6638           if (!ObjectType.isNull() && ObjectType->isPointerType())
6639             ObjectClassification = Expr::Classification::makeSimpleLValue();
6640           else
6641             ObjectClassification = E->Classify(Context);
6642         } // .. else there is an implicit base.
6643         FunctionArgs = Args.slice(1);
6644       }
6645       if (FunTmpl) {
6646         AddMethodTemplateCandidate(
6647             FunTmpl, F.getPair(),
6648             cast<CXXRecordDecl>(FunTmpl->getDeclContext()),
6649             ExplicitTemplateArgs, ObjectType, ObjectClassification,
6650             FunctionArgs, CandidateSet, SuppressUserConversions,
6651             PartialOverloading);
6652       } else {
6653         AddMethodCandidate(cast<CXXMethodDecl>(FD), F.getPair(),
6654                            cast<CXXMethodDecl>(FD)->getParent(), ObjectType,
6655                            ObjectClassification, FunctionArgs, CandidateSet,
6656                            SuppressUserConversions, PartialOverloading);
6657       }
6658     } else {
6659       // This branch handles both standalone functions and static methods.
6660
6661       // Slice the first argument (which is the base) when we access
6662       // static method as non-static.
6663       if (Args.size() > 0 &&
6664           (!Args[0] || (FirstArgumentIsBase && isa<CXXMethodDecl>(FD) &&
6665                         !isa<CXXConstructorDecl>(FD)))) {
6666         assert(cast<CXXMethodDecl>(FD)->isStatic());
6667         FunctionArgs = Args.slice(1);
6668       }
6669       if (FunTmpl) {
6670         AddTemplateOverloadCandidate(FunTmpl, F.getPair(),
6671                                      ExplicitTemplateArgs, FunctionArgs,
6672                                      CandidateSet, SuppressUserConversions,
6673                                      PartialOverloading);
6674       } else {
6675         AddOverloadCandidate(FD, F.getPair(), FunctionArgs, CandidateSet,
6676                              SuppressUserConversions, PartialOverloading);
6677       }
6678     }
6679   }
6680 }
6681
6682 /// AddMethodCandidate - Adds a named decl (which is some kind of
6683 /// method) as a method candidate to the given overload set.
6684 void Sema::AddMethodCandidate(DeclAccessPair FoundDecl, QualType ObjectType,
6685                               Expr::Classification ObjectClassification,
6686                               ArrayRef<Expr *> Args,
6687                               OverloadCandidateSet &CandidateSet,
6688                               bool SuppressUserConversions,
6689                               OverloadCandidateParamOrder PO) {
6690   NamedDecl *Decl = FoundDecl.getDecl();
6691   CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(Decl->getDeclContext());
6692
6693   if (isa<UsingShadowDecl>(Decl))
6694     Decl = cast<UsingShadowDecl>(Decl)->getTargetDecl();
6695
6696   if (FunctionTemplateDecl *TD = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Decl)) {
6697     assert(isa<CXXMethodDecl>(TD->getTemplatedDecl()) &&
6698            "Expected a member function template");
6699     AddMethodTemplateCandidate(TD, FoundDecl, ActingContext,
6700                                /*ExplicitArgs*/ nullptr, ObjectType,
6701                                ObjectClassification, Args, CandidateSet,
6702                                SuppressUserConversions, false, PO);
6703   } else {
6704     AddMethodCandidate(cast<CXXMethodDecl>(Decl), FoundDecl, ActingContext,
6705                        ObjectType, ObjectClassification, Args, CandidateSet,
6706                        SuppressUserConversions, false, None, PO);
6707   }
6708 }
6709
6710 /// AddMethodCandidate - Adds the given C++ member function to the set
6711 /// of candidate functions, using the given function call arguments
6712 /// and the object argument (@c Object). For example, in a call
6713 /// @c o.f(a1,a2), @c Object will contain @c o and @c Args will contain
6714 /// both @c a1 and @c a2. If @p SuppressUserConversions, then don't
6715 /// allow user-defined conversions via constructors or conversion
6716 /// operators.
6717 void
6718 Sema::AddMethodCandidate(CXXMethodDecl *Method, DeclAccessPair FoundDecl,
6719                          CXXRecordDecl *ActingContext, QualType ObjectType,
6720                          Expr::Classification ObjectClassification,
6721                          ArrayRef<Expr *> Args,
6722                          OverloadCandidateSet &CandidateSet,
6723                          bool SuppressUserConversions,
6724                          bool PartialOverloading,
6725                          ConversionSequenceList EarlyConversions,
6726                          OverloadCandidateParamOrder PO) {
6727   const FunctionProtoType *Proto
6728     = dyn_cast<FunctionProtoType>(Method->getType()->getAs<FunctionType>());
6729   assert(Proto && "Methods without a prototype cannot be overloaded");
6730   assert(!isa<CXXConstructorDecl>(Method) &&
6731          "Use AddOverloadCandidate for constructors");
6732
6733   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Method, PO))
6734     return;
6735
6736   // C++11 [class.copy]p23: [DR1402]
6737   //   A defaulted move assignment operator that is defined as deleted is
6738   //   ignored by overload resolution.
6739   if (Method->isDefaulted() && Method->isDeleted() &&
6740       Method->isMoveAssignmentOperator())
6741     return;
6742
6743   // Overload resolution is always an unevaluated context.
6744   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
6745       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
6746
6747   // Add this candidate
6748   OverloadCandidate &Candidate =
6749       CandidateSet.addCandidate(Args.size() + 1, EarlyConversions);
6750   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6751   Candidate.Function = Method;
6752   Candidate.RewriteKind =
6753       CandidateSet.getRewriteInfo().getRewriteKind(Method, PO);
6754   Candidate.IsSurrogate = false;
6755   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
6756   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6757
6758   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
6759
6760   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having fewer than m
6761   // parameters is viable only if it has an ellipsis in its parameter
6762   // list (8.3.5).
6763   if (TooManyArguments(NumParams, Args.size(), PartialOverloading) &&
6764       !Proto->isVariadic()) {
6765     Candidate.Viable = false;
6766     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_many_arguments;
6767     return;
6768   }
6769
6770   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having more than m parameters
6771   // is viable only if the (m+1)st parameter has a default argument
6772   // (8.3.6). For the purposes of overload resolution, the
6773   // parameter list is truncated on the right, so that there are
6774   // exactly m parameters.
6775   unsigned MinRequiredArgs = Method->getMinRequiredArguments();
6776   if (Args.size() < MinRequiredArgs && !PartialOverloading) {
6777     // Not enough arguments.
6778     Candidate.Viable = false;
6779     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_few_arguments;
6780     return;
6781   }
6782
6783   Candidate.Viable = true;
6784
6785   if (Method->isStatic() || ObjectType.isNull())
6786     // The implicit object argument is ignored.
6787     Candidate.IgnoreObjectArgument = true;
6788   else {
6789     unsigned ConvIdx = PO == OverloadCandidateParamOrder::Reversed ? 1 : 0;
6790     // Determine the implicit conversion sequence for the object
6791     // parameter.
6792     Candidate.Conversions[ConvIdx] = TryObjectArgumentInitialization(
6793         *this, CandidateSet.getLocation(), ObjectType, ObjectClassification,
6794         Method, ActingContext);
6795     if (Candidate.Conversions[ConvIdx].isBad()) {
6796       Candidate.Viable = false;
6797       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6798       return;
6799     }
6800   }
6801
6802   // (CUDA B.1): Check for invalid calls between targets.
6803   if (getLangOpts().CUDA)
6804     if (const FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(CurContext))
6805       if (!IsAllowedCUDACall(Caller, Method)) {
6806         Candidate.Viable = false;
6807         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_target;
6808         return;
6809       }
6810
6811   if (Expr *RequiresClause = Method->getTrailingRequiresClause()) {
6812     ConstraintSatisfaction Satisfaction;
6813     if (CheckConstraintSatisfaction(RequiresClause, Satisfaction) ||
6814         !Satisfaction.IsSatisfied) {
6815       Candidate.Viable = false;
6816       Candidate.FailureKind = ovl_fail_constraints_not_satisfied;
6817       return;
6818     }
6819   }
6820
6821   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
6822   // arguments.
6823   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
6824     unsigned ConvIdx =
6825         PO == OverloadCandidateParamOrder::Reversed ? 0 : (ArgIdx + 1);
6826     if (Candidate.Conversions[ConvIdx].isInitialized()) {
6827       // We already formed a conversion sequence for this parameter during
6828       // template argument deduction.
6829     } else if (ArgIdx < NumParams) {
6830       // (C++ 13.3.2p3): for F to be a viable function, there shall
6831       // exist for each argument an implicit conversion sequence
6832       // (13.3.3.1) that converts that argument to the corresponding
6833       // parameter of F.
6834       QualType ParamType = Proto->getParamType(ArgIdx);
6835       Candidate.Conversions[ConvIdx]
6836         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamType,
6837                                 SuppressUserConversions,
6838                                 /*InOverloadResolution=*/true,
6839                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
6840                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
6841       if (Candidate.Conversions[ConvIdx].isBad()) {
6842         Candidate.Viable = false;
6843         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6844         return;
6845       }
6846     } else {
6847       // (C++ 13.3.2p2): For the purposes of overload resolution, any
6848       // argument for which there is no corresponding parameter is
6849       // considered to "match the ellipsis" (C+ 13.3.3.1.3).
6850       Candidate.Conversions[ConvIdx].setEllipsis();
6851     }
6852   }
6853
6854   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Method, Args, true)) {
6855     Candidate.Viable = false;
6856     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
6857     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
6858     return;
6859   }
6860
6861   if (Method->isMultiVersion() && Method->hasAttr<TargetAttr>() &&
6862       !Method->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion()) {
6863     Candidate.Viable = false;
6864     Candidate.FailureKind = ovl_non_default_multiversion_function;
6865   }
6866 }
6867
6868 /// Add a C++ member function template as a candidate to the candidate
6869 /// set, using template argument deduction to produce an appropriate member
6870 /// function template specialization.
6871 void Sema::AddMethodTemplateCandidate(
6872     FunctionTemplateDecl *MethodTmpl, DeclAccessPair FoundDecl,
6873     CXXRecordDecl *ActingContext,
6874     TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs, QualType ObjectType,
6875     Expr::Classification ObjectClassification, ArrayRef<Expr *> Args,
6876     OverloadCandidateSet &CandidateSet, bool SuppressUserConversions,
6877     bool PartialOverloading, OverloadCandidateParamOrder PO) {
6878   if (!CandidateSet.isNewCandidate(MethodTmpl, PO))
6879     return;
6880
6881   // C++ [over.match.funcs]p7:
6882   //   In each case where a candidate is a function template, candidate
6883   //   function template specializations are generated using template argument
6884   //   deduction (14.8.3, 14.8.2). Those candidates are then handled as
6885   //   candidate functions in the usual way.113) A given name can refer to one
6886   //   or more function templates and also to a set of overloaded non-template
6887   //   functions. In such a case, the candidate functions generated from each
6888   //   function template are combined with the set of non-template candidate
6889   //   functions.
6890   TemplateDeductionInfo Info(CandidateSet.getLocation());
6891   FunctionDecl *Specialization = nullptr;
6892   ConversionSequenceList Conversions;
6893   if (TemplateDeductionResult Result = DeduceTemplateArguments(
6894           MethodTmpl, ExplicitTemplateArgs, Args, Specialization, Info,
6895           PartialOverloading, [&](ArrayRef<QualType> ParamTypes) {
6896             return CheckNonDependentConversions(
6897                 MethodTmpl, ParamTypes, Args, CandidateSet, Conversions,
6898                 SuppressUserConversions, ActingContext, ObjectType,
6899                 ObjectClassification, PO);
6900           })) {
6901     OverloadCandidate &Candidate =
6902         CandidateSet.addCandidate(Conversions.size(), Conversions);
6903     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6904     Candidate.Function = MethodTmpl->getTemplatedDecl();
6905     Candidate.Viable = false;
6906     Candidate.RewriteKind =
6907       CandidateSet.getRewriteInfo().getRewriteKind(Candidate.Function, PO);
6908     Candidate.IsSurrogate = false;
6909     Candidate.IgnoreObjectArgument =
6910         cast<CXXMethodDecl>(Candidate.Function)->isStatic() ||
6911         ObjectType.isNull();
6912     Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6913     if (Result == TDK_NonDependentConversionFailure)
6914       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
6915     else {
6916       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_deduction;
6917       Candidate.DeductionFailure = MakeDeductionFailureInfo(Context, Result,
6918                                                             Info);
6919     }
6920     return;
6921   }
6922
6923   // Add the function template specialization produced by template argument
6924   // deduction as a candidate.
6925   assert(Specialization && "Missing member function template specialization?");
6926   assert(isa<CXXMethodDecl>(Specialization) &&
6927          "Specialization is not a member function?");
6928   AddMethodCandidate(cast<CXXMethodDecl>(Specialization), FoundDecl,
6929                      ActingContext, ObjectType, ObjectClassification, Args,
6930                      CandidateSet, SuppressUserConversions, PartialOverloading,
6931                      Conversions, PO);
6932 }
6933
6934 /// Determine whether a given function template has a simple explicit specifier
6935 /// or a non-value-dependent explicit-specification that evaluates to true.
6936 static bool isNonDependentlyExplicit(FunctionTemplateDecl *FTD) {
6937   return ExplicitSpecifier::getFromDecl(FTD->getTemplatedDecl()).isExplicit();
6938 }
6939
6940 /// Add a C++ function template specialization as a candidate
6941 /// in the candidate set, using template argument deduction to produce
6942 /// an appropriate function template specialization.
6943 void Sema::AddTemplateOverloadCandidate(
6944     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate, DeclAccessPair FoundDecl,
6945     TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs, ArrayRef<Expr *> Args,
6946     OverloadCandidateSet &CandidateSet, bool SuppressUserConversions,
6947     bool PartialOverloading, bool AllowExplicit, ADLCallKind IsADLCandidate,
6948     OverloadCandidateParamOrder PO) {
6949   if (!CandidateSet.isNewCandidate(FunctionTemplate, PO))
6950     return;
6951
6952   // If the function template has a non-dependent explicit specification,
6953   // exclude it now if appropriate; we are not permitted to perform deduction
6954   // and substitution in this case.
6955   if (!AllowExplicit && isNonDependentlyExplicit(FunctionTemplate)) {
6956     OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate();
6957     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6958     Candidate.Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
6959     Candidate.Viable = false;
6960     Candidate.FailureKind = ovl_fail_explicit;
6961     return;
6962   }
6963
6964   // C++ [over.match.funcs]p7:
6965   //   In each case where a candidate is a function template, candidate
6966   //   function template specializations are generated using template argument
6967   //   deduction (14.8.3, 14.8.2). Those candidates are then handled as
6968   //   candidate functions in the usual way.113) A given name can refer to one
6969   //   or more function templates and also to a set of overloaded non-template
6970   //   functions. In such a case, the candidate functions generated from each
6971   //   function template are combined with the set of non-template candidate
6972   //   functions.
6973   TemplateDeductionInfo Info(CandidateSet.getLocation());
6974   FunctionDecl *Specialization = nullptr;
6975   ConversionSequenceList Conversions;
6976   if (TemplateDeductionResult Result = DeduceTemplateArguments(
6977           FunctionTemplate, ExplicitTemplateArgs, Args, Specialization, Info,
6978           PartialOverloading, [&](ArrayRef<QualType> ParamTypes) {
6979             return CheckNonDependentConversions(
6980                 FunctionTemplate, ParamTypes, Args, CandidateSet, Conversions,
6981                 SuppressUserConversions, nullptr, QualType(), {}, PO);
6982           })) {
6983     OverloadCandidate &Candidate =
6984         CandidateSet.addCandidate(Conversions.size(), Conversions);
6985     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
6986     Candidate.Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
6987     Candidate.Viable = false;
6988     Candidate.RewriteKind =
6989       CandidateSet.getRewriteInfo().getRewriteKind(Candidate.Function, PO);
6990     Candidate.IsSurrogate = false;
6991     Candidate.IsADLCandidate = IsADLCandidate;
6992     // Ignore the object argument if there is one, since we don't have an object
6993     // type.
6994     Candidate.IgnoreObjectArgument =
6995         isa<CXXMethodDecl>(Candidate.Function) &&
6996         !isa<CXXConstructorDecl>(Candidate.Function);
6997     Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
6998     if (Result == TDK_NonDependentConversionFailure)
6999       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7000     else {
7001       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_deduction;
7002       Candidate.DeductionFailure = MakeDeductionFailureInfo(Context, Result,
7003                                                             Info);
7004     }
7005     return;
7006   }
7007
7008   // Add the function template specialization produced by template argument
7009   // deduction as a candidate.
7010   assert(Specialization && "Missing function template specialization?");
7011   AddOverloadCandidate(
7012       Specialization, FoundDecl, Args, CandidateSet, SuppressUserConversions,
7013       PartialOverloading, AllowExplicit,
7014       /*AllowExplicitConversions*/ false, IsADLCandidate, Conversions, PO);
7015 }
7016
7017 /// Check that implicit conversion sequences can be formed for each argument
7018 /// whose corresponding parameter has a non-dependent type, per DR1391's
7019 /// [temp.deduct.call]p10.
7020 bool Sema::CheckNonDependentConversions(
7021     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate, ArrayRef<QualType> ParamTypes,
7022     ArrayRef<Expr *> Args, OverloadCandidateSet &CandidateSet,
7023     ConversionSequenceList &Conversions, bool SuppressUserConversions,
7024     CXXRecordDecl *ActingContext, QualType ObjectType,
7025     Expr::Classification ObjectClassification, OverloadCandidateParamOrder PO) {
7026   // FIXME: The cases in which we allow explicit conversions for constructor
7027   // arguments never consider calling a constructor template. It's not clear
7028   // that is correct.
7029   const bool AllowExplicit = false;
7030
7031   auto *FD = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
7032   auto *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
7033   bool HasThisConversion = Method && !isa<CXXConstructorDecl>(Method);
7034   unsigned ThisConversions = HasThisConversion ? 1 : 0;
7035
7036   Conversions =
7037       CandidateSet.allocateConversionSequences(ThisConversions + Args.size());
7038
7039   // Overload resolution is always an unevaluated context.
7040   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
7041       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
7042
7043   // For a method call, check the 'this' conversion here too. DR1391 doesn't
7044   // require that, but this check should never result in a hard error, and
7045   // overload resolution is permitted to sidestep instantiations.
7046   if (HasThisConversion && !cast<CXXMethodDecl>(FD)->isStatic() &&
7047       !ObjectType.isNull()) {
7048     unsigned ConvIdx = PO == OverloadCandidateParamOrder::Reversed ? 1 : 0;
7049     Conversions[ConvIdx] = TryObjectArgumentInitialization(
7050         *this, CandidateSet.getLocation(), ObjectType, ObjectClassification,
7051         Method, ActingContext);
7052     if (Conversions[ConvIdx].isBad())
7053       return true;
7054   }
7055
7056   for (unsigned I = 0, N = std::min(ParamTypes.size(), Args.size()); I != N;
7057        ++I) {
7058     QualType ParamType = ParamTypes[I];
7059     if (!ParamType->isDependentType()) {
7060       unsigned ConvIdx = PO == OverloadCandidateParamOrder::Reversed
7061                              ? 0
7062                              : (ThisConversions + I);
7063       Conversions[ConvIdx]
7064         = TryCopyInitialization(*this, Args[I], ParamType,
7065                                 SuppressUserConversions,
7066                                 /*InOverloadResolution=*/true,
7067                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
7068                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount,
7069                                 AllowExplicit);
7070       if (Conversions[ConvIdx].isBad())
7071         return true;
7072     }
7073   }
7074
7075   return false;
7076 }
7077
7078 /// Determine whether this is an allowable conversion from the result
7079 /// of an explicit conversion operator to the expected type, per C++
7080 /// [over.match.conv]p1 and [over.match.ref]p1.
7081 ///
7082 /// \param ConvType The return type of the conversion function.
7083 ///
7084 /// \param ToType The type we are converting to.
7085 ///
7086 /// \param AllowObjCPointerConversion Allow a conversion from one
7087 /// Objective-C pointer to another.
7088 ///
7089 /// \returns true if the conversion is allowable, false otherwise.
7090 static bool isAllowableExplicitConversion(Sema &S,
7091                                           QualType ConvType, QualType ToType,
7092                                           bool AllowObjCPointerConversion) {
7093   QualType ToNonRefType = ToType.getNonReferenceType();
7094
7095   // Easy case: the types are the same.
7096   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(ConvType, ToNonRefType))
7097     return true;
7098
7099   // Allow qualification conversions.
7100   bool ObjCLifetimeConversion;
7101   if (S.IsQualificationConversion(ConvType, ToNonRefType, /*CStyle*/false,
7102                                   ObjCLifetimeConversion))
7103     return true;
7104
7105   // If we're not allowed to consider Objective-C pointer conversions,
7106   // we're done.
7107   if (!AllowObjCPointerConversion)
7108     return false;
7109
7110   // Is this an Objective-C pointer conversion?
7111   bool IncompatibleObjC = false;
7112   QualType ConvertedType;
7113   return S.isObjCPointerConversion(ConvType, ToNonRefType, ConvertedType,
7114                                    IncompatibleObjC);
7115 }
7116
7117 /// AddConversionCandidate - Add a C++ conversion function as a
7118 /// candidate in the candidate set (C++ [over.match.conv],
7119 /// C++ [over.match.copy]). From is the expression we're converting from,
7120 /// and ToType is the type that we're eventually trying to convert to
7121 /// (which may or may not be the same type as the type that the
7122 /// conversion function produces).
7123 void Sema::AddConversionCandidate(
7124     CXXConversionDecl *Conversion, DeclAccessPair FoundDecl,
7125     CXXRecordDecl *ActingContext, Expr *From, QualType ToType,
7126     OverloadCandidateSet &CandidateSet, bool AllowObjCConversionOnExplicit,
7127     bool AllowExplicit, bool AllowResultConversion) {
7128   assert(!Conversion->getDescribedFunctionTemplate() &&
7129          "Conversion function templates use AddTemplateConversionCandidate");
7130   QualType ConvType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
7131   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Conversion))
7132     return;
7133
7134   // If the conversion function has an undeduced return type, trigger its
7135   // deduction now.
7136   if (getLangOpts().CPlusPlus14 && ConvType->isUndeducedType()) {
7137     if (DeduceReturnType(Conversion, From->getExprLoc()))
7138       return;
7139     ConvType = Conversion->getConversionType().getNonReferenceType();
7140   }
7141
7142   // If we don't allow any conversion of the result type, ignore conversion
7143   // functions that don't convert to exactly (possibly cv-qualified) T.
7144   if (!AllowResultConversion &&
7145       !Context.hasSameUnqualifiedType(Conversion->getConversionType(), ToType))
7146     return;
7147
7148   // Per C++ [over.match.conv]p1, [over.match.ref]p1, an explicit conversion
7149   // operator is only a candidate if its return type is the target type or
7150   // can be converted to the target type with a qualification conversion.
7151   //
7152   // FIXME: Include such functions in the candidate list and explain why we
7153   // can't select them.
7154   if (Conversion->isExplicit() &&
7155       !isAllowableExplicitConversion(*this, ConvType, ToType,
7156                                      AllowObjCConversionOnExplicit))
7157     return;
7158
7159   // Overload resolution is always an unevaluated context.
7160   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
7161       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
7162
7163   // Add this candidate
7164   OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate(1);
7165   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
7166   Candidate.Function = Conversion;
7167   Candidate.IsSurrogate = false;
7168   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7169   Candidate.FinalConversion.setAsIdentityConversion();
7170   Candidate.FinalConversion.setFromType(ConvType);
7171   Candidate.FinalConversion.setAllToTypes(ToType);
7172   Candidate.Viable = true;
7173   Candidate.ExplicitCallArguments = 1;
7174
7175   // Explicit functions are not actually candidates at all if we're not
7176   // allowing them in this context, but keep them around so we can point
7177   // to them in diagnostics.
7178   if (!AllowExplicit && Conversion->isExplicit()) {
7179     Candidate.Viable = false;
7180     Candidate.FailureKind = ovl_fail_explicit;
7181     return;
7182   }
7183
7184   // C++ [over.match.funcs]p4:
7185   //   For conversion functions, the function is considered to be a member of
7186   //   the class of the implicit implied object argument for the purpose of
7187   //   defining the type of the implicit object parameter.
7188   //
7189   // Determine the implicit conversion sequence for the implicit
7190   // object parameter.
7191   QualType ImplicitParamType = From->getType();
7192   if (const PointerType *FromPtrType = ImplicitParamType->getAs<PointerType>())
7193     ImplicitParamType = FromPtrType->getPointeeType();
7194   CXXRecordDecl *ConversionContext
7195     = cast<CXXRecordDecl>(ImplicitParamType->castAs<RecordType>()->getDecl());
7196
7197   Candidate.Conversions[0] = TryObjectArgumentInitialization(
7198       *this, CandidateSet.getLocation(), From->getType(),
7199       From->Classify(Context), Conversion, ConversionContext);
7200
7201   if (Candidate.Conversions[0].isBad()) {
7202     Candidate.Viable = false;
7203     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7204     return;
7205   }
7206
7207   Expr *RequiresClause = Conversion->getTrailingRequiresClause();
7208   if (RequiresClause) {
7209     ConstraintSatisfaction Satisfaction;
7210     if (CheckConstraintSatisfaction(RequiresClause, Satisfaction) ||
7211         !Satisfaction.IsSatisfied) {
7212       Candidate.Viable = false;
7213       Candidate.FailureKind = ovl_fail_constraints_not_satisfied;
7214       return;
7215     }
7216   }
7217
7218   // We won't go through a user-defined type conversion function to convert a
7219   // derived to base as such conversions are given Conversion Rank. They only
7220   // go through a copy constructor. 13.3.3.1.2-p4 [over.ics.user]
7221   QualType FromCanon
7222     = Context.getCanonicalType(From->getType().getUnqualifiedType());
7223   QualType ToCanon = Context.getCanonicalType(ToType).getUnqualifiedType();
7224   if (FromCanon == ToCanon ||
7225       IsDerivedFrom(CandidateSet.getLocation(), FromCanon, ToCanon)) {
7226     Candidate.Viable = false;
7227     Candidate.FailureKind = ovl_fail_trivial_conversion;
7228     return;
7229   }
7230
7231   // To determine what the conversion from the result of calling the
7232   // conversion function to the type we're eventually trying to
7233   // convert to (ToType), we need to synthesize a call to the
7234   // conversion function and attempt copy initialization from it. This
7235   // makes sure that we get the right semantics with respect to
7236   // lvalues/rvalues and the type. Fortunately, we can allocate this
7237   // call on the stack and we don't need its arguments to be
7238   // well-formed.
7239   DeclRefExpr ConversionRef(Context, Conversion, false, Conversion->getType(),
7240                             VK_LValue, From->getBeginLoc());
7241   ImplicitCastExpr ConversionFn(ImplicitCastExpr::OnStack,
7242                                 Context.getPointerType(Conversion->getType()),
7243                                 CK_FunctionToPointerDecay,
7244                                 &ConversionRef, VK_RValue);
7245
7246   QualType ConversionType = Conversion->getConversionType();
7247   if (!isCompleteType(From->getBeginLoc(), ConversionType)) {
7248     Candidate.Viable = false;
7249     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_final_conversion;
7250     return;
7251   }
7252
7253   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ConversionType);
7254
7255   // Note that it is safe to allocate CallExpr on the stack here because
7256   // there are 0 arguments (i.e., nothing is allocated using ASTContext's
7257   // allocator).
7258   QualType CallResultType = ConversionType.getNonLValueExprType(Context);
7259
7260   alignas(CallExpr) char Buffer[sizeof(CallExpr) + sizeof(Stmt *)];
7261   CallExpr *TheTemporaryCall = CallExpr::CreateTemporary(
7262       Buffer, &ConversionFn, CallResultType, VK, From->getBeginLoc());
7263
7264   ImplicitConversionSequence ICS =
7265       TryCopyInitialization(*this, TheTemporaryCall, ToType,
7266                             /*SuppressUserConversions=*/true,
7267                             /*InOverloadResolution=*/false,
7268                             /*AllowObjCWritebackConversion=*/false);
7269
7270   switch (ICS.getKind()) {
7271   case ImplicitConversionSequence::StandardConversion:
7272     Candidate.FinalConversion = ICS.Standard;
7273
7274     // C++ [over.ics.user]p3:
7275     //   If the user-defined conversion is specified by a specialization of a
7276     //   conversion function template, the second standard conversion sequence
7277     //   shall have exact match rank.
7278     if (Conversion->getPrimaryTemplate() &&
7279         GetConversionRank(ICS.Standard.Second) != ICR_Exact_Match) {
7280       Candidate.Viable = false;
7281       Candidate.FailureKind = ovl_fail_final_conversion_not_exact;
7282       return;
7283     }
7284
7285     // C++0x [dcl.init.ref]p5:
7286     //    In the second case, if the reference is an rvalue reference and
7287     //    the second standard conversion sequence of the user-defined
7288     //    conversion sequence includes an lvalue-to-rvalue conversion, the
7289     //    program is ill-formed.
7290     if (ToType->isRValueReferenceType() &&
7291         ICS.Standard.First == ICK_Lvalue_To_Rvalue) {
7292       Candidate.Viable = false;
7293       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_final_conversion;
7294       return;
7295     }
7296     break;
7297
7298   case ImplicitConversionSequence::BadConversion:
7299     Candidate.Viable = false;
7300     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_final_conversion;
7301     return;
7302
7303   default:
7304     llvm_unreachable(
7305            "Can only end up with a standard conversion sequence or failure");
7306   }
7307
7308   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Conversion, None)) {
7309     Candidate.Viable = false;
7310     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
7311     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
7312     return;
7313   }
7314
7315   if (Conversion->isMultiVersion() && Conversion->hasAttr<TargetAttr>() &&
7316       !Conversion->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion()) {
7317     Candidate.Viable = false;
7318     Candidate.FailureKind = ovl_non_default_multiversion_function;
7319   }
7320 }
7321
7322 /// Adds a conversion function template specialization
7323 /// candidate to the overload set, using template argument deduction
7324 /// to deduce the template arguments of the conversion function
7325 /// template from the type that we are converting to (C++
7326 /// [temp.deduct.conv]).
7327 void Sema::AddTemplateConversionCandidate(
7328     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate, DeclAccessPair FoundDecl,
7329     CXXRecordDecl *ActingDC, Expr *From, QualType ToType,
7330     OverloadCandidateSet &CandidateSet, bool AllowObjCConversionOnExplicit,
7331     bool AllowExplicit, bool AllowResultConversion) {
7332   assert(isa<CXXConversionDecl>(FunctionTemplate->getTemplatedDecl()) &&
7333          "Only conversion function templates permitted here");
7334
7335   if (!CandidateSet.isNewCandidate(FunctionTemplate))
7336     return;
7337
7338   // If the function template has a non-dependent explicit specification,
7339   // exclude it now if appropriate; we are not permitted to perform deduction
7340   // and substitution in this case.
7341   if (!AllowExplicit && isNonDependentlyExplicit(FunctionTemplate)) {
7342     OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate();
7343     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
7344     Candidate.Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
7345     Candidate.Viable = false;
7346     Candidate.FailureKind = ovl_fail_explicit;
7347     return;
7348   }
7349
7350   TemplateDeductionInfo Info(CandidateSet.getLocation());
7351   CXXConversionDecl *Specialization = nullptr;
7352   if (TemplateDeductionResult Result
7353         = DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate, ToType,
7354                                   Specialization, Info)) {
7355     OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate();
7356     Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
7357     Candidate.Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
7358     Candidate.Viable = false;
7359     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_deduction;
7360     Candidate.IsSurrogate = false;
7361     Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7362     Candidate.ExplicitCallArguments = 1;
7363     Candidate.DeductionFailure = MakeDeductionFailureInfo(Context, Result,
7364                                                           Info);
7365     return;
7366   }
7367
7368   // Add the conversion function template specialization produced by
7369   // template argument deduction as a candidate.
7370   assert(Specialization && "Missing function template specialization?");
7371   AddConversionCandidate(Specialization, FoundDecl, ActingDC, From, ToType,
7372                          CandidateSet, AllowObjCConversionOnExplicit,
7373                          AllowExplicit, AllowResultConversion);
7374 }
7375
7376 /// AddSurrogateCandidate - Adds a "surrogate" candidate function that
7377 /// converts the given @c Object to a function pointer via the
7378 /// conversion function @c Conversion, and then attempts to call it
7379 /// with the given arguments (C++ [over.call.object]p2-4). Proto is
7380 /// the type of function that we'll eventually be calling.
7381 void Sema::AddSurrogateCandidate(CXXConversionDecl *Conversion,
7382                                  DeclAccessPair FoundDecl,
7383                                  CXXRecordDecl *ActingContext,
7384                                  const FunctionProtoType *Proto,
7385                                  Expr *Object,
7386                                  ArrayRef<Expr *> Args,
7387                                  OverloadCandidateSet& CandidateSet) {
7388   if (!CandidateSet.isNewCandidate(Conversion))
7389     return;
7390
7391   // Overload resolution is always an unevaluated context.
7392   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
7393       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
7394
7395   OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate(Args.size() + 1);
7396   Candidate.FoundDecl = FoundDecl;
7397   Candidate.Function = nullptr;
7398   Candidate.Surrogate = Conversion;
7399   Candidate.Viable = true;
7400   Candidate.IsSurrogate = true;
7401   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7402   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
7403
7404   // Determine the implicit conversion sequence for the implicit
7405   // object parameter.
7406   ImplicitConversionSequence ObjectInit = TryObjectArgumentInitialization(
7407       *this, CandidateSet.getLocation(), Object->getType(),
7408       Object->Classify(Context), Conversion, ActingContext);
7409   if (ObjectInit.isBad()) {
7410     Candidate.Viable = false;
7411     Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7412     Candidate.Conversions[0] = ObjectInit;
7413     return;
7414   }
7415
7416   // The first conversion is actually a user-defined conversion whose
7417   // first conversion is ObjectInit's standard conversion (which is
7418   // effectively a reference binding). Record it as such.
7419   Candidate.Conversions[0].setUserDefined();
7420   Candidate.Conversions[0].UserDefined.Before = ObjectInit.Standard;
7421   Candidate.Conversions[0].UserDefined.EllipsisConversion = false;
7422   Candidate.Conversions[0].UserDefined.HadMultipleCandidates = false;
7423   Candidate.Conversions[0].UserDefined.ConversionFunction = Conversion;
7424   Candidate.Conversions[0].UserDefined.FoundConversionFunction = FoundDecl;
7425   Candidate.Conversions[0].UserDefined.After
7426     = Candidate.Conversions[0].UserDefined.Before;
7427   Candidate.Conversions[0].UserDefined.After.setAsIdentityConversion();
7428
7429   // Find the
7430   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
7431
7432   // (C++ 13.3.2p2): A candidate function having fewer than m
7433   // parameters is viable only if it has an ellipsis in its parameter
7434   // list (8.3.5).
7435   if (Args.size() > NumParams && !Proto->isVariadic()) {
7436     Candidate.Viable = false;
7437     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_many_arguments;
7438     return;
7439   }
7440
7441   // Function types don't have any default arguments, so just check if
7442   // we have enough arguments.
7443   if (Args.size() < NumParams) {
7444     // Not enough arguments.
7445     Candidate.Viable = false;
7446     Candidate.FailureKind = ovl_fail_too_few_arguments;
7447     return;
7448   }
7449
7450   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
7451   // arguments.
7452   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
7453     if (ArgIdx < NumParams) {
7454       // (C++ 13.3.2p3): for F to be a viable function, there shall
7455       // exist for each argument an implicit conversion sequence
7456       // (13.3.3.1) that converts that argument to the corresponding
7457       // parameter of F.
7458       QualType ParamType = Proto->getParamType(ArgIdx);
7459       Candidate.Conversions[ArgIdx + 1]
7460         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamType,
7461                                 /*SuppressUserConversions=*/false,
7462                                 /*InOverloadResolution=*/false,
7463                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
7464                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
7465       if (Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].isBad()) {
7466         Candidate.Viable = false;
7467         Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7468         return;
7469       }
7470     } else {
7471       // (C++ 13.3.2p2): For the purposes of overload resolution, any
7472       // argument for which there is no corresponding parameter is
7473       // considered to ""match the ellipsis" (C+ 13.3.3.1.3).
7474       Candidate.Conversions[ArgIdx + 1].setEllipsis();
7475     }
7476   }
7477
7478   if (EnableIfAttr *FailedAttr = CheckEnableIf(Conversion, None)) {
7479     Candidate.Viable = false;
7480     Candidate.FailureKind = ovl_fail_enable_if;
7481     Candidate.DeductionFailure.Data = FailedAttr;
7482     return;
7483   }
7484 }
7485
7486 /// Add all of the non-member operator function declarations in the given
7487 /// function set to the overload candidate set.
7488 void Sema::AddNonMemberOperatorCandidates(
7489     const UnresolvedSetImpl &Fns, ArrayRef<Expr *> Args,
7490     OverloadCandidateSet &CandidateSet,
7491     TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs) {
7492   for (UnresolvedSetIterator F = Fns.begin(), E = Fns.end(); F != E; ++F) {
7493     NamedDecl *D = F.getDecl()->getUnderlyingDecl();
7494     ArrayRef<Expr *> FunctionArgs = Args;
7495
7496     FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D);
7497     FunctionDecl *FD =
7498         FunTmpl ? FunTmpl->getTemplatedDecl() : cast<FunctionDecl>(D);
7499
7500     // Don't consider rewritten functions if we're not rewriting.
7501     if (!CandidateSet.getRewriteInfo().isAcceptableCandidate(FD))
7502       continue;
7503
7504     assert(!isa<CXXMethodDecl>(FD) &&
7505            "unqualified operator lookup found a member function");
7506
7507     if (FunTmpl) {
7508       AddTemplateOverloadCandidate(FunTmpl, F.getPair(), ExplicitTemplateArgs,
7509                                    FunctionArgs, CandidateSet);
7510       if (CandidateSet.getRewriteInfo().shouldAddReversed(Context, FD))
7511         AddTemplateOverloadCandidate(
7512             FunTmpl, F.getPair(), ExplicitTemplateArgs,
7513             {FunctionArgs[1], FunctionArgs[0]}, CandidateSet, false, false,
7514             true, ADLCallKind::NotADL, OverloadCandidateParamOrder::Reversed);
7515     } else {
7516       if (ExplicitTemplateArgs)
7517         continue;
7518       AddOverloadCandidate(FD, F.getPair(), FunctionArgs, CandidateSet);
7519       if (CandidateSet.getRewriteInfo().shouldAddReversed(Context, FD))
7520         AddOverloadCandidate(FD, F.getPair(),
7521                              {FunctionArgs[1], FunctionArgs[0]}, CandidateSet,
7522                              false, false, true, false, ADLCallKind::NotADL,
7523                              None, OverloadCandidateParamOrder::Reversed);
7524     }
7525   }
7526 }
7527
7528 /// Add overload candidates for overloaded operators that are
7529 /// member functions.
7530 ///
7531 /// Add the overloaded operator candidates that are member functions
7532 /// for the operator Op that was used in an operator expression such
7533 /// as "x Op y". , Args/NumArgs provides the operator arguments, and
7534 /// CandidateSet will store the added overload candidates. (C++
7535 /// [over.match.oper]).
7536 void Sema::AddMemberOperatorCandidates(OverloadedOperatorKind Op,
7537                                        SourceLocation OpLoc,
7538                                        ArrayRef<Expr *> Args,
7539                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
7540                                        OverloadCandidateParamOrder PO) {
7541   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
7542
7543   // C++ [over.match.oper]p3:
7544   //   For a unary operator @ with an operand of a type whose
7545   //   cv-unqualified version is T1, and for a binary operator @ with
7546   //   a left operand of a type whose cv-unqualified version is T1 and
7547   //   a right operand of a type whose cv-unqualified version is T2,
7548   //   three sets of candidate functions, designated member
7549   //   candidates, non-member candidates and built-in candidates, are
7550   //   constructed as follows:
7551   QualType T1 = Args[0]->getType();
7552
7553   //     -- If T1 is a complete class type or a class currently being
7554   //        defined, the set of member candidates is the result of the
7555   //        qualified lookup of T1::operator@ (13.3.1.1.1); otherwise,
7556   //        the set of member candidates is empty.
7557   if (const RecordType *T1Rec = T1->getAs<RecordType>()) {
7558     // Complete the type if it can be completed.
7559     if (!isCompleteType(OpLoc, T1) && !T1Rec->isBeingDefined())
7560       return;
7561     // If the type is neither complete nor being defined, bail out now.
7562     if (!T1Rec->getDecl()->getDefinition())
7563       return;
7564
7565     LookupResult Operators(*this, OpName, OpLoc, LookupOrdinaryName);
7566     LookupQualifiedName(Operators, T1Rec->getDecl());
7567     Operators.suppressDiagnostics();
7568
7569     for (LookupResult::iterator Oper = Operators.begin(),
7570                              OperEnd = Operators.end();
7571          Oper != OperEnd;
7572          ++Oper)
7573       AddMethodCandidate(Oper.getPair(), Args[0]->getType(),
7574                          Args[0]->Classify(Context), Args.slice(1),
7575                          CandidateSet, /*SuppressUserConversion=*/false, PO);
7576   }
7577 }
7578
7579 /// AddBuiltinCandidate - Add a candidate for a built-in
7580 /// operator. ResultTy and ParamTys are the result and parameter types
7581 /// of the built-in candidate, respectively. Args and NumArgs are the
7582 /// arguments being passed to the candidate. IsAssignmentOperator
7583 /// should be true when this built-in candidate is an assignment
7584 /// operator. NumContextualBoolArguments is the number of arguments
7585 /// (at the beginning of the argument list) that will be contextually
7586 /// converted to bool.
7587 void Sema::AddBuiltinCandidate(QualType *ParamTys, ArrayRef<Expr *> Args,
7588                                OverloadCandidateSet& CandidateSet,
7589                                bool IsAssignmentOperator,
7590                                unsigned NumContextualBoolArguments) {
7591   // Overload resolution is always an unevaluated context.
7592   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(
7593       *this, Sema::ExpressionEvaluationContext::Unevaluated);
7594
7595   // Add this candidate
7596   OverloadCandidate &Candidate = CandidateSet.addCandidate(Args.size());
7597   Candidate.FoundDecl = DeclAccessPair::make(nullptr, AS_none);
7598   Candidate.Function = nullptr;
7599   Candidate.IsSurrogate = false;
7600   Candidate.IgnoreObjectArgument = false;
7601   std::copy(ParamTys, ParamTys + Args.size(), Candidate.BuiltinParamTypes);
7602
7603   // Determine the implicit conversion sequences for each of the
7604   // arguments.
7605   Candidate.Viable = true;
7606   Candidate.ExplicitCallArguments = Args.size();
7607   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
7608     // C++ [over.match.oper]p4:
7609     //   For the built-in assignment operators, conversions of the
7610     //   left operand are restricted as follows:
7611     //     -- no temporaries are introduced to hold the left operand, and
7612     //     -- no user-defined conversions are applied to the left
7613     //        operand to achieve a type match with the left-most
7614     //        parameter of a built-in candidate.
7615     //
7616     // We block these conversions by turning off user-defined
7617     // conversions, since that is the only way that initialization of
7618     // a reference to a non-class type can occur from something that
7619     // is not of the same type.
7620     if (ArgIdx < NumContextualBoolArguments) {
7621       assert(ParamTys[ArgIdx] == Context.BoolTy &&
7622              "Contextual conversion to bool requires bool type");
7623       Candidate.Conversions[ArgIdx]
7624         = TryContextuallyConvertToBool(*this, Args[ArgIdx]);
7625     } else {
7626       Candidate.Conversions[ArgIdx]
7627         = TryCopyInitialization(*this, Args[ArgIdx], ParamTys[ArgIdx],
7628                                 ArgIdx == 0 && IsAssignmentOperator,
7629                                 /*InOverloadResolution=*/false,
7630                                 /*AllowObjCWritebackConversion=*/
7631                                   getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
7632     }
7633     if (Candidate.Conversions[ArgIdx].isBad()) {
7634       Candidate.Viable = false;
7635       Candidate.FailureKind = ovl_fail_bad_conversion;
7636       break;
7637     }
7638   }
7639 }
7640
7641 namespace {
7642
7643 /// BuiltinCandidateTypeSet - A set of types that will be used for the
7644 /// candidate operator functions for built-in operators (C++
7645 /// [over.built]). The types are separated into pointer types and
7646 /// enumeration types.
7647 class BuiltinCandidateTypeSet  {
7648   /// TypeSet - A set of types.
7649   typedef llvm::SetVector<QualType, SmallVector<QualType, 8>,
7650                           llvm::SmallPtrSet<QualType, 8>> TypeSet;
7651
7652   /// PointerTypes - The set of pointer types that will be used in the
7653   /// built-in candidates.
7654   TypeSet PointerTypes;
7655
7656   /// MemberPointerTypes - The set of member pointer types that will be
7657   /// used in the built-in candidates.
7658   TypeSet MemberPointerTypes;
7659
7660   /// EnumerationTypes - The set of enumeration types that will be
7661   /// used in the built-in candidates.
7662   TypeSet EnumerationTypes;
7663
7664   /// The set of vector types that will be used in the built-in
7665   /// candidates.
7666   TypeSet VectorTypes;
7667
7668   /// A flag indicating non-record types are viable candidates
7669   bool HasNonRecordTypes;
7670
7671   /// A flag indicating whether either arithmetic or enumeration types
7672   /// were present in the candidate set.
7673   bool HasArithmeticOrEnumeralTypes;
7674
7675   /// A flag indicating whether the nullptr type was present in the
7676   /// candidate set.
7677   bool HasNullPtrType;
7678
7679   /// Sema - The semantic analysis instance where we are building the
7680   /// candidate type set.
7681   Sema &SemaRef;
7682
7683   /// Context - The AST context in which we will build the type sets.
7684   ASTContext &Context;
7685
7686   bool AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(QualType Ty,
7687                                                const Qualifiers &VisibleQuals);
7688   bool AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(QualType Ty);
7689
7690 public:
7691   /// iterator - Iterates through the types that are part of the set.
7692   typedef TypeSet::iterator iterator;
7693
7694   BuiltinCandidateTypeSet(Sema &SemaRef)
7695     : HasNonRecordTypes(false),
7696       HasArithmeticOrEnumeralTypes(false),
7697       HasNullPtrType(false),
7698       SemaRef(SemaRef),
7699       Context(SemaRef.Context) { }
7700
7701   void AddTypesConvertedFrom(QualType Ty,
7702                              SourceLocation Loc,
7703                              bool AllowUserConversions,
7704                              bool AllowExplicitConversions,
7705                              const Qualifiers &VisibleTypeConversionsQuals);
7706
7707   /// pointer_begin - First pointer type found;
7708   iterator pointer_begin() { return PointerTypes.begin(); }
7709
7710   /// pointer_end - Past the last pointer type found;
7711   iterator pointer_end() { return PointerTypes.end(); }
7712
7713   /// member_pointer_begin - First member pointer type found;
7714   iterator member_pointer_begin() { return MemberPointerTypes.begin(); }
7715
7716   /// member_pointer_end - Past the last member pointer type found;
7717   iterator member_pointer_end() { return MemberPointerTypes.end(); }
7718
7719   /// enumeration_begin - First enumeration type found;
7720   iterator enumeration_begin() { return EnumerationTypes.begin(); }
7721
7722   /// enumeration_end - Past the last enumeration type found;
7723   iterator enumeration_end() { return EnumerationTypes.end(); }
7724
7725   iterator vector_begin() { return VectorTypes.begin(); }
7726   iterator vector_end() { return VectorTypes.end(); }
7727
7728   bool hasNonRecordTypes() { return HasNonRecordTypes; }
7729   bool hasArithmeticOrEnumeralTypes() { return HasArithmeticOrEnumeralTypes; }
7730   bool hasNullPtrType() const { return HasNullPtrType; }
7731 };
7732
7733 } // end anonymous namespace
7734
7735 /// AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants - Add the pointer type @p Ty to
7736 /// the set of pointer types along with any more-qualified variants of
7737 /// that type. For example, if @p Ty is "int const *", this routine
7738 /// will add "int const *", "int const volatile *", "int const
7739 /// restrict *", and "int const volatile restrict *" to the set of
7740 /// pointer types. Returns true if the add of @p Ty itself succeeded,
7741 /// false otherwise.
7742 ///
7743 /// FIXME: what to do about extended qualifiers?
7744 bool
7745 BuiltinCandidateTypeSet::AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(QualType Ty,
7746                                              const Qualifiers &VisibleQuals) {
7747
7748   // Insert this type.
7749   if (!PointerTypes.insert(Ty))
7750     return false;
7751
7752   QualType PointeeTy;
7753   const PointerType *PointerTy = Ty->getAs<PointerType>();
7754   bool buildObjCPtr = false;
7755   if (!PointerTy) {
7756     const ObjCObjectPointerType *PTy = Ty->castAs<ObjCObjectPointerType>();
7757     PointeeTy = PTy->getPointeeType();
7758     buildObjCPtr = true;
7759   } else {
7760     PointeeTy = PointerTy->getPointeeType();
7761   }
7762
7763   // Don't add qualified variants of arrays. For one, they're not allowed
7764   // (the qualifier would sink to the element type), and for another, the
7765   // only overload situation where it matters is subscript or pointer +- int,
7766   // and those shouldn't have qualifier variants anyway.
7767   if (PointeeTy->isArrayType())
7768     return true;
7769
7770   unsigned BaseCVR = PointeeTy.getCVRQualifiers();
7771   bool hasVolatile = VisibleQuals.hasVolatile();
7772   bool hasRestrict = VisibleQuals.hasRestrict();
7773
7774   // Iterate through all strict supersets of BaseCVR.
7775   for (unsigned CVR = BaseCVR+1; CVR <= Qualifiers::CVRMask; ++CVR) {
7776     if ((CVR | BaseCVR) != CVR) continue;
7777     // Skip over volatile if no volatile found anywhere in the types.
7778     if ((CVR & Qualifiers::Volatile) && !hasVolatile) continue;
7779
7780     // Skip over restrict if no restrict found anywhere in the types, or if
7781     // the type cannot be restrict-qualified.
7782     if ((CVR & Qualifiers::Restrict) &&
7783         (!hasRestrict ||
7784          (!(PointeeTy->isAnyPointerType() || PointeeTy->isReferenceType()))))
7785       continue;
7786
7787     // Build qualified pointee type.
7788     QualType QPointeeTy = Context.getCVRQualifiedType(PointeeTy, CVR);
7789
7790     // Build qualified pointer type.
7791     QualType QPointerTy;
7792     if (!buildObjCPtr)
7793       QPointerTy = Context.getPointerType(QPointeeTy);
7794     else
7795       QPointerTy = Context.getObjCObjectPointerType(QPointeeTy);
7796
7797     // Insert qualified pointer type.
7798     PointerTypes.insert(QPointerTy);
7799   }
7800
7801   return true;
7802 }
7803
7804 /// AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants - Add the pointer type @p Ty
7805 /// to the set of pointer types along with any more-qualified variants of
7806 /// that type. For example, if @p Ty is "int const *", this routine
7807 /// will add "int const *", "int const volatile *", "int const
7808 /// restrict *", and "int const volatile restrict *" to the set of
7809 /// pointer types. Returns true if the add of @p Ty itself succeeded,
7810 /// false otherwise.
7811 ///
7812 /// FIXME: what to do about extended qualifiers?
7813 bool
7814 BuiltinCandidateTypeSet::AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(
7815     QualType Ty) {
7816   // Insert this type.
7817   if (!MemberPointerTypes.insert(Ty))
7818     return false;
7819
7820   const MemberPointerType *PointerTy = Ty->getAs<MemberPointerType>();
7821   assert(PointerTy && "type was not a member pointer type!");
7822
7823   QualType PointeeTy = PointerTy->getPointeeType();
7824   // Don't add qualified variants of arrays. For one, they're not allowed
7825   // (the qualifier would sink to the element type), and for another, the
7826   // only overload situation where it matters is subscript or pointer +- int,
7827   // and those shouldn't have qualifier variants anyway.
7828   if (PointeeTy->isArrayType())
7829     return true;
7830   const Type *ClassTy = PointerTy->getClass();
7831
7832   // Iterate through all strict supersets of the pointee type's CVR
7833   // qualifiers.
7834   unsigned BaseCVR = PointeeTy.getCVRQualifiers();
7835   for (unsigned CVR = BaseCVR+1; CVR <= Qualifiers::CVRMask; ++CVR) {
7836     if ((CVR | BaseCVR) != CVR) continue;
7837
7838     QualType QPointeeTy = Context.getCVRQualifiedType(PointeeTy, CVR);
7839     MemberPointerTypes.insert(
7840       Context.getMemberPointerType(QPointeeTy, ClassTy));
7841   }
7842
7843   return true;
7844 }
7845
7846 /// AddTypesConvertedFrom - Add each of the types to which the type @p
7847 /// Ty can be implicit converted to the given set of @p Types. We're
7848 /// primarily interested in pointer types and enumeration types. We also
7849 /// take member pointer types, for the conditional operator.
7850 /// AllowUserConversions is true if we should look at the conversion
7851 /// functions of a class type, and AllowExplicitConversions if we
7852 /// should also include the explicit conversion functions of a class
7853 /// type.
7854 void
7855 BuiltinCandidateTypeSet::AddTypesConvertedFrom(QualType Ty,
7856                                                SourceLocation Loc,
7857                                                bool AllowUserConversions,
7858                                                bool AllowExplicitConversions,
7859                                                const Qualifiers &VisibleQuals) {
7860   // Only deal with canonical types.
7861   Ty = Context.getCanonicalType(Ty);
7862
7863   // Look through reference types; they aren't part of the type of an
7864   // expression for the purposes of conversions.
7865   if (const ReferenceType *RefTy = Ty->getAs<ReferenceType>())
7866     Ty = RefTy->getPointeeType();
7867
7868   // If we're dealing with an array type, decay to the pointer.
7869   if (Ty->isArrayType())
7870     Ty = SemaRef.Context.getArrayDecayedType(Ty);
7871
7872   // Otherwise, we don't care about qualifiers on the type.
7873   Ty = Ty.getLocalUnqualifiedType();
7874
7875   // Flag if we ever add a non-record type.
7876   const RecordType *TyRec = Ty->getAs<RecordType>();
7877   HasNonRecordTypes = HasNonRecordTypes || !TyRec;
7878
7879   // Flag if we encounter an arithmetic type.
7880   HasArithmeticOrEnumeralTypes =
7881     HasArithmeticOrEnumeralTypes || Ty->isArithmeticType();
7882
7883   if (Ty->isObjCIdType() || Ty->isObjCClassType())
7884     PointerTypes.insert(Ty);
7885   else if (Ty->getAs<PointerType>() || Ty->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
7886     // Insert our type, and its more-qualified variants, into the set
7887     // of types.
7888     if (!AddPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(Ty, VisibleQuals))
7889       return;
7890   } else if (Ty->isMemberPointerType()) {
7891     // Member pointers are far easier, since the pointee can't be converted.
7892     if (!AddMemberPointerWithMoreQualifiedTypeVariants(Ty))
7893       return;
7894   } else if (Ty->isEnumeralType()) {
7895     HasArithmeticOrEnumeralTypes = true;
7896     EnumerationTypes.insert(Ty);
7897   } else if (Ty->isVectorType()) {
7898     // We treat vector types as arithmetic types in many contexts as an
7899     // extension.
7900     HasArithmeticOrEnumeralTypes = true;
7901     VectorTypes.insert(Ty);
7902   } else if (Ty->isNullPtrType()) {
7903     HasNullPtrType = true;
7904   } else if (AllowUserConversions && TyRec) {
7905     // No conversion functions in incomplete types.
7906     if (!SemaRef.isCompleteType(Loc, Ty))
7907       return;
7908
7909     CXXRecordDecl *ClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(TyRec->getDecl());
7910     for (NamedDecl *D : ClassDecl->getVisibleConversionFunctions()) {
7911       if (isa<UsingShadowDecl>(D))
7912         D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
7913
7914       // Skip conversion function templates; they don't tell us anything
7915       // about which builtin types we can convert to.
7916       if (isa<FunctionTemplateDecl>(D))
7917         continue;
7918
7919       CXXConversionDecl *Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
7920       if (AllowExplicitConversions || !Conv->isExplicit()) {
7921         AddTypesConvertedFrom(Conv->getConversionType(), Loc, false, false,
7922                               VisibleQuals);
7923       }
7924     }
7925   }
7926 }
7927 /// Helper function for adjusting address spaces for the pointer or reference
7928 /// operands of builtin operators depending on the argument.
7929 static QualType AdjustAddressSpaceForBuiltinOperandType(Sema &S, QualType T,
7930                                                         Expr *Arg) {
7931   return S.Context.getAddrSpaceQualType(T, Arg->getType().getAddressSpace());
7932 }
7933
7934 /// Helper function for AddBuiltinOperatorCandidates() that adds
7935 /// the volatile- and non-volatile-qualified assignment operators for the
7936 /// given type to the candidate set.
7937 static void AddBuiltinAssignmentOperatorCandidates(Sema &S,
7938                                                    QualType T,
7939                                                    ArrayRef<Expr *> Args,
7940                                     OverloadCandidateSet &CandidateSet) {
7941   QualType ParamTypes[2];
7942
7943   // T& operator=(T&, T)
7944   ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(
7945       AdjustAddressSpaceForBuiltinOperandType(S, T, Args[0]));
7946   ParamTypes[1] = T;
7947   S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
7948                         /*IsAssignmentOperator=*/true);
7949
7950   if (!S.Context.getCanonicalType(T).isVolatileQualified()) {
7951     // volatile T& operator=(volatile T&, T)
7952     ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(
7953         AdjustAddressSpaceForBuiltinOperandType(S, S.Context.getVolatileType(T),
7954                                                 Args[0]));
7955     ParamTypes[1] = T;
7956     S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
7957                           /*IsAssignmentOperator=*/true);
7958   }
7959 }
7960
7961 /// CollectVRQualifiers - This routine returns Volatile/Restrict qualifiers,
7962 /// if any, found in visible type conversion functions found in ArgExpr's type.
7963 static  Qualifiers CollectVRQualifiers(ASTContext &Context, Expr* ArgExpr) {
7964     Qualifiers VRQuals;
7965     const RecordType *TyRec;
7966     if (const MemberPointerType *RHSMPType =
7967         ArgExpr->getType()->getAs<MemberPointerType>())
7968       TyRec = RHSMPType->getClass()->getAs<RecordType>();
7969     else
7970       TyRec = ArgExpr->getType()->getAs<RecordType>();
7971     if (!TyRec) {
7972       // Just to be safe, assume the worst case.
7973       VRQuals.addVolatile();
7974       VRQuals.addRestrict();
7975       return VRQuals;
7976     }
7977
7978     CXXRecordDecl *ClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(TyRec->getDecl());
7979     if (!ClassDecl->hasDefinition())
7980       return VRQuals;
7981
7982     for (NamedDecl *D : ClassDecl->getVisibleConversionFunctions()) {
7983       if (isa<UsingShadowDecl>(D))
7984         D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
7985       if (CXXConversionDecl *Conv = dyn_cast<CXXConversionDecl>(D)) {
7986         QualType CanTy = Context.getCanonicalType(Conv->getConversionType());
7987         if (const ReferenceType *ResTypeRef = CanTy->getAs<ReferenceType>())
7988           CanTy = ResTypeRef->getPointeeType();
7989         // Need to go down the pointer/mempointer chain and add qualifiers
7990         // as see them.
7991         bool done = false;
7992         while (!done) {
7993           if (CanTy.isRestrictQualified())
7994             VRQuals.addRestrict();
7995           if (const PointerType *ResTypePtr = CanTy->getAs<PointerType>())
7996             CanTy = ResTypePtr->getPointeeType();
7997           else if (const MemberPointerType *ResTypeMPtr =
7998                 CanTy->getAs<MemberPointerType>())
7999             CanTy = ResTypeMPtr->getPointeeType();
8000           else
8001             done = true;
8002           if (CanTy.isVolatileQualified())
8003             VRQuals.addVolatile();
8004           if (VRQuals.hasRestrict() && VRQuals.hasVolatile())
8005             return VRQuals;
8006         }
8007       }
8008     }
8009     return VRQuals;
8010 }
8011
8012 namespace {
8013
8014 /// Helper class to manage the addition of builtin operator overload
8015 /// candidates. It provides shared state and utility methods used throughout
8016 /// the process, as well as a helper method to add each group of builtin
8017 /// operator overloads from the standard to a candidate set.
8018 class BuiltinOperatorOverloadBuilder {
8019   // Common instance state available to all overload candidate addition methods.
8020   Sema &S;
8021   ArrayRef<Expr *> Args;
8022   Qualifiers VisibleTypeConversionsQuals;
8023   bool HasArithmeticOrEnumeralCandidateType;
8024   SmallVectorImpl<BuiltinCandidateTypeSet> &CandidateTypes;
8025   OverloadCandidateSet &CandidateSet;
8026
8027   static constexpr int ArithmeticTypesCap = 24;
8028   SmallVector<CanQualType, ArithmeticTypesCap> ArithmeticTypes;
8029
8030   // Define some indices used to iterate over the arithmetic types in
8031   // ArithmeticTypes.  The "promoted arithmetic types" are the arithmetic
8032   // types are that preserved by promotion (C++ [over.built]p2).
8033   unsigned FirstIntegralType,
8034            LastIntegralType;
8035   unsigned FirstPromotedIntegralType,
8036            LastPromotedIntegralType;
8037   unsigned FirstPromotedArithmeticType,
8038            LastPromotedArithmeticType;
8039   unsigned NumArithmeticTypes;
8040
8041   void InitArithmeticTypes() {
8042     // Start of promoted types.
8043     FirstPromotedArithmeticType = 0;
8044     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.FloatTy);
8045     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.DoubleTy);
8046     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.LongDoubleTy);
8047     if (S.Context.getTargetInfo().hasFloat128Type())
8048       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Float128Ty);
8049
8050     // Start of integral types.
8051     FirstIntegralType = ArithmeticTypes.size();
8052     FirstPromotedIntegralType = ArithmeticTypes.size();
8053     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.IntTy);
8054     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.LongTy);
8055     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.LongLongTy);
8056     if (S.Context.getTargetInfo().hasInt128Type())
8057       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Int128Ty);
8058     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedIntTy);
8059     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedLongTy);
8060     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedLongLongTy);
8061     if (S.Context.getTargetInfo().hasInt128Type())
8062       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedInt128Ty);
8063     LastPromotedIntegralType = ArithmeticTypes.size();
8064     LastPromotedArithmeticType = ArithmeticTypes.size();
8065     // End of promoted types.
8066
8067     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.BoolTy);
8068     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.CharTy);
8069     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.WCharTy);
8070     if (S.Context.getLangOpts().Char8)
8071       ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Char8Ty);
8072     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Char16Ty);
8073     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.Char32Ty);
8074     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.SignedCharTy);
8075     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.ShortTy);
8076     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedCharTy);
8077     ArithmeticTypes.push_back(S.Context.UnsignedShortTy);
8078     LastIntegralType = ArithmeticTypes.size();
8079     NumArithmeticTypes = ArithmeticTypes.size();
8080     // End of integral types.
8081     // FIXME: What about complex? What about half?
8082
8083     assert(ArithmeticTypes.size() <= ArithmeticTypesCap &&
8084            "Enough inline storage for all arithmetic types.");
8085   }
8086
8087   /// Helper method to factor out the common pattern of adding overloads
8088   /// for '++' and '--' builtin operators.
8089   void addPlusPlusMinusMinusStyleOverloads(QualType CandidateTy,
8090                                            bool HasVolatile,
8091                                            bool HasRestrict) {
8092     QualType ParamTypes[2] = {
8093       S.Context.getLValueReferenceType(CandidateTy),
8094       S.Context.IntTy
8095     };
8096
8097     // Non-volatile version.
8098     S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8099
8100     // Use a heuristic to reduce number of builtin candidates in the set:
8101     // add volatile version only if there are conversions to a volatile type.
8102     if (HasVolatile) {
8103       ParamTypes[0] =
8104         S.Context.getLValueReferenceType(
8105           S.Context.getVolatileType(CandidateTy));
8106       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8107     }
8108
8109     // Add restrict version only if there are conversions to a restrict type
8110     // and our candidate type is a non-restrict-qualified pointer.
8111     if (HasRestrict && CandidateTy->isAnyPointerType() &&
8112         !CandidateTy.isRestrictQualified()) {
8113       ParamTypes[0]
8114         = S.Context.getLValueReferenceType(
8115             S.Context.getCVRQualifiedType(CandidateTy, Qualifiers::Restrict));
8116       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8117
8118       if (HasVolatile) {
8119         ParamTypes[0]
8120           = S.Context.getLValueReferenceType(
8121               S.Context.getCVRQualifiedType(CandidateTy,
8122                                             (Qualifiers::Volatile |
8123                                              Qualifiers::Restrict)));
8124         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8125       }
8126     }
8127
8128   }
8129
8130 public:
8131   BuiltinOperatorOverloadBuilder(
8132     Sema &S, ArrayRef<Expr *> Args,
8133     Qualifiers VisibleTypeConversionsQuals,
8134     bool HasArithmeticOrEnumeralCandidateType,
8135     SmallVectorImpl<BuiltinCandidateTypeSet> &CandidateTypes,
8136     OverloadCandidateSet &CandidateSet)
8137     : S(S), Args(Args),
8138       VisibleTypeConversionsQuals(VisibleTypeConversionsQuals),
8139       HasArithmeticOrEnumeralCandidateType(
8140         HasArithmeticOrEnumeralCandidateType),
8141       CandidateTypes(CandidateTypes),
8142       CandidateSet(CandidateSet) {
8143
8144     InitArithmeticTypes();
8145   }
8146
8147   // Increment is deprecated for bool since C++17.
8148   //
8149   // C++ [over.built]p3:
8150   //
8151   //   For every pair (T, VQ), where T is an arithmetic type other
8152   //   than bool, and VQ is either volatile or empty, there exist
8153   //   candidate operator functions of the form
8154   //
8155   //       VQ T&      operator++(VQ T&);
8156   //       T          operator++(VQ T&, int);
8157   //
8158   // C++ [over.built]p4:
8159   //
8160   //   For every pair (T, VQ), where T is an arithmetic type other
8161   //   than bool, and VQ is either volatile or empty, there exist
8162   //   candidate operator functions of the form
8163   //
8164   //       VQ T&      operator--(VQ T&);
8165   //       T          operator--(VQ T&, int);
8166   void addPlusPlusMinusMinusArithmeticOverloads(OverloadedOperatorKind Op) {
8167     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8168       return;
8169
8170     for (unsigned Arith = 0; Arith < NumArithmeticTypes; ++Arith) {
8171       const auto TypeOfT = ArithmeticTypes[Arith];
8172       if (TypeOfT == S.Context.BoolTy) {
8173         if (Op == OO_MinusMinus)
8174           continue;
8175         if (Op == OO_PlusPlus && S.getLangOpts().CPlusPlus17)
8176           continue;
8177       }
8178       addPlusPlusMinusMinusStyleOverloads(
8179         TypeOfT,
8180         VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile(),
8181         VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict());
8182     }
8183   }
8184
8185   // C++ [over.built]p5:
8186   //
8187   //   For every pair (T, VQ), where T is a cv-qualified or
8188   //   cv-unqualified object type, and VQ is either volatile or
8189   //   empty, there exist candidate operator functions of the form
8190   //
8191   //       T*VQ&      operator++(T*VQ&);
8192   //       T*VQ&      operator--(T*VQ&);
8193   //       T*         operator++(T*VQ&, int);
8194   //       T*         operator--(T*VQ&, int);
8195   void addPlusPlusMinusMinusPointerOverloads() {
8196     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8197               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8198            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8199          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8200       // Skip pointer types that aren't pointers to object types.
8201       if (!(*Ptr)->getPointeeType()->isObjectType())
8202         continue;
8203
8204       addPlusPlusMinusMinusStyleOverloads(*Ptr,
8205         (!(*Ptr).isVolatileQualified() &&
8206          VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()),
8207         (!(*Ptr).isRestrictQualified() &&
8208          VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict()));
8209     }
8210   }
8211
8212   // C++ [over.built]p6:
8213   //   For every cv-qualified or cv-unqualified object type T, there
8214   //   exist candidate operator functions of the form
8215   //
8216   //       T&         operator*(T*);
8217   //
8218   // C++ [over.built]p7:
8219   //   For every function type T that does not have cv-qualifiers or a
8220   //   ref-qualifier, there exist candidate operator functions of the form
8221   //       T&         operator*(T*);
8222   void addUnaryStarPointerOverloads() {
8223     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8224               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8225            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8226          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8227       QualType ParamTy = *Ptr;
8228       QualType PointeeTy = ParamTy->getPointeeType();
8229       if (!PointeeTy->isObjectType() && !PointeeTy->isFunctionType())
8230         continue;
8231
8232       if (const FunctionProtoType *Proto =PointeeTy->getAs<FunctionProtoType>())
8233         if (Proto->getMethodQuals() || Proto->getRefQualifier())
8234           continue;
8235
8236       S.AddBuiltinCandidate(&ParamTy, Args, CandidateSet);
8237     }
8238   }
8239
8240   // C++ [over.built]p9:
8241   //  For every promoted arithmetic type T, there exist candidate
8242   //  operator functions of the form
8243   //
8244   //       T         operator+(T);
8245   //       T         operator-(T);
8246   void addUnaryPlusOrMinusArithmeticOverloads() {
8247     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8248       return;
8249
8250     for (unsigned Arith = FirstPromotedArithmeticType;
8251          Arith < LastPromotedArithmeticType; ++Arith) {
8252       QualType ArithTy = ArithmeticTypes[Arith];
8253       S.AddBuiltinCandidate(&ArithTy, Args, CandidateSet);
8254     }
8255
8256     // Extension: We also add these operators for vector types.
8257     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8258               Vec = CandidateTypes[0].vector_begin(),
8259            VecEnd = CandidateTypes[0].vector_end();
8260          Vec != VecEnd; ++Vec) {
8261       QualType VecTy = *Vec;
8262       S.AddBuiltinCandidate(&VecTy, Args, CandidateSet);
8263     }
8264   }
8265
8266   // C++ [over.built]p8:
8267   //   For every type T, there exist candidate operator functions of
8268   //   the form
8269   //
8270   //       T*         operator+(T*);
8271   void addUnaryPlusPointerOverloads() {
8272     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8273               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8274            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8275          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8276       QualType ParamTy = *Ptr;
8277       S.AddBuiltinCandidate(&ParamTy, Args, CandidateSet);
8278     }
8279   }
8280
8281   // C++ [over.built]p10:
8282   //   For every promoted integral type T, there exist candidate
8283   //   operator functions of the form
8284   //
8285   //        T         operator~(T);
8286   void addUnaryTildePromotedIntegralOverloads() {
8287     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8288       return;
8289
8290     for (unsigned Int = FirstPromotedIntegralType;
8291          Int < LastPromotedIntegralType; ++Int) {
8292       QualType IntTy = ArithmeticTypes[Int];
8293       S.AddBuiltinCandidate(&IntTy, Args, CandidateSet);
8294     }
8295
8296     // Extension: We also add this operator for vector types.
8297     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8298               Vec = CandidateTypes[0].vector_begin(),
8299            VecEnd = CandidateTypes[0].vector_end();
8300          Vec != VecEnd; ++Vec) {
8301       QualType VecTy = *Vec;
8302       S.AddBuiltinCandidate(&VecTy, Args, CandidateSet);
8303     }
8304   }
8305
8306   // C++ [over.match.oper]p16:
8307   //   For every pointer to member type T or type std::nullptr_t, there
8308   //   exist candidate operator functions of the form
8309   //
8310   //        bool operator==(T,T);
8311   //        bool operator!=(T,T);
8312   void addEqualEqualOrNotEqualMemberPointerOrNullptrOverloads() {
8313     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8314     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8315
8316     for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
8317       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8318                 MemPtr = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_begin(),
8319              MemPtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_end();
8320            MemPtr != MemPtrEnd;
8321            ++MemPtr) {
8322         // Don't add the same builtin candidate twice.
8323         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*MemPtr)).second)
8324           continue;
8325
8326         QualType ParamTypes[2] = { *MemPtr, *MemPtr };
8327         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8328       }
8329
8330       if (CandidateTypes[ArgIdx].hasNullPtrType()) {
8331         CanQualType NullPtrTy = S.Context.getCanonicalType(S.Context.NullPtrTy);
8332         if (AddedTypes.insert(NullPtrTy).second) {
8333           QualType ParamTypes[2] = { NullPtrTy, NullPtrTy };
8334           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8335         }
8336       }
8337     }
8338   }
8339
8340   // C++ [over.built]p15:
8341   //
8342   //   For every T, where T is an enumeration type or a pointer type,
8343   //   there exist candidate operator functions of the form
8344   //
8345   //        bool       operator<(T, T);
8346   //        bool       operator>(T, T);
8347   //        bool       operator<=(T, T);
8348   //        bool       operator>=(T, T);
8349   //        bool       operator==(T, T);
8350   //        bool       operator!=(T, T);
8351   //           R       operator<=>(T, T)
8352   void addGenericBinaryPointerOrEnumeralOverloads() {
8353     // C++ [over.match.oper]p3:
8354     //   [...]the built-in candidates include all of the candidate operator
8355     //   functions defined in 13.6 that, compared to the given operator, [...]
8356     //   do not have the same parameter-type-list as any non-template non-member
8357     //   candidate.
8358     //
8359     // Note that in practice, this only affects enumeration types because there
8360     // aren't any built-in candidates of record type, and a user-defined operator
8361     // must have an operand of record or enumeration type. Also, the only other
8362     // overloaded operator with enumeration arguments, operator=,
8363     // cannot be overloaded for enumeration types, so this is the only place
8364     // where we must suppress candidates like this.
8365     llvm::DenseSet<std::pair<CanQualType, CanQualType> >
8366       UserDefinedBinaryOperators;
8367
8368     for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
8369       if (CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin() !=
8370           CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end()) {
8371         for (OverloadCandidateSet::iterator C = CandidateSet.begin(),
8372                                          CEnd = CandidateSet.end();
8373              C != CEnd; ++C) {
8374           if (!C->Viable || !C->Function || C->Function->getNumParams() != 2)
8375             continue;
8376
8377           if (C->Function->isFunctionTemplateSpecialization())
8378             continue;
8379
8380           // We interpret "same parameter-type-list" as applying to the
8381           // "synthesized candidate, with the order of the two parameters
8382           // reversed", not to the original function.
8383           bool Reversed = C->RewriteKind & CRK_Reversed;
8384           QualType FirstParamType = C->Function->getParamDecl(Reversed ? 1 : 0)
8385                                         ->getType()
8386                                         .getUnqualifiedType();
8387           QualType SecondParamType = C->Function->getParamDecl(Reversed ? 0 : 1)
8388                                          ->getType()
8389                                          .getUnqualifiedType();
8390
8391           // Skip if either parameter isn't of enumeral type.
8392           if (!FirstParamType->isEnumeralType() ||
8393               !SecondParamType->isEnumeralType())
8394             continue;
8395
8396           // Add this operator to the set of known user-defined operators.
8397           UserDefinedBinaryOperators.insert(
8398             std::make_pair(S.Context.getCanonicalType(FirstParamType),
8399                            S.Context.getCanonicalType(SecondParamType)));
8400         }
8401       }
8402     }
8403
8404     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8405     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8406
8407     for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
8408       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8409                 Ptr = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_begin(),
8410              PtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_end();
8411            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8412         // Don't add the same builtin candidate twice.
8413         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8414           continue;
8415
8416         QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *Ptr };
8417         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8418       }
8419       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8420                 Enum = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin(),
8421              EnumEnd = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end();
8422            Enum != EnumEnd; ++Enum) {
8423         CanQualType CanonType = S.Context.getCanonicalType(*Enum);
8424
8425         // Don't add the same builtin candidate twice, or if a user defined
8426         // candidate exists.
8427         if (!AddedTypes.insert(CanonType).second ||
8428             UserDefinedBinaryOperators.count(std::make_pair(CanonType,
8429                                                             CanonType)))
8430           continue;
8431         QualType ParamTypes[2] = { *Enum, *Enum };
8432         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8433       }
8434     }
8435   }
8436
8437   // C++ [over.built]p13:
8438   //
8439   //   For every cv-qualified or cv-unqualified object type T
8440   //   there exist candidate operator functions of the form
8441   //
8442   //      T*         operator+(T*, ptrdiff_t);
8443   //      T&         operator[](T*, ptrdiff_t);    [BELOW]
8444   //      T*         operator-(T*, ptrdiff_t);
8445   //      T*         operator+(ptrdiff_t, T*);
8446   //      T&         operator[](ptrdiff_t, T*);    [BELOW]
8447   //
8448   // C++ [over.built]p14:
8449   //
8450   //   For every T, where T is a pointer to object type, there
8451   //   exist candidate operator functions of the form
8452   //
8453   //      ptrdiff_t  operator-(T, T);
8454   void addBinaryPlusOrMinusPointerOverloads(OverloadedOperatorKind Op) {
8455     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8456     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8457
8458     for (int Arg = 0; Arg < 2; ++Arg) {
8459       QualType AsymmetricParamTypes[2] = {
8460         S.Context.getPointerDiffType(),
8461         S.Context.getPointerDiffType(),
8462       };
8463       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8464                 Ptr = CandidateTypes[Arg].pointer_begin(),
8465              PtrEnd = CandidateTypes[Arg].pointer_end();
8466            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8467         QualType PointeeTy = (*Ptr)->getPointeeType();
8468         if (!PointeeTy->isObjectType())
8469           continue;
8470
8471         AsymmetricParamTypes[Arg] = *Ptr;
8472         if (Arg == 0 || Op == OO_Plus) {
8473           // operator+(T*, ptrdiff_t) or operator-(T*, ptrdiff_t)
8474           // T* operator+(ptrdiff_t, T*);
8475           S.AddBuiltinCandidate(AsymmetricParamTypes, Args, CandidateSet);
8476         }
8477         if (Op == OO_Minus) {
8478           // ptrdiff_t operator-(T, T);
8479           if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8480             continue;
8481
8482           QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *Ptr };
8483           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8484         }
8485       }
8486     }
8487   }
8488
8489   // C++ [over.built]p12:
8490   //
8491   //   For every pair of promoted arithmetic types L and R, there
8492   //   exist candidate operator functions of the form
8493   //
8494   //        LR         operator*(L, R);
8495   //        LR         operator/(L, R);
8496   //        LR         operator+(L, R);
8497   //        LR         operator-(L, R);
8498   //        bool       operator<(L, R);
8499   //        bool       operator>(L, R);
8500   //        bool       operator<=(L, R);
8501   //        bool       operator>=(L, R);
8502   //        bool       operator==(L, R);
8503   //        bool       operator!=(L, R);
8504   //
8505   //   where LR is the result of the usual arithmetic conversions
8506   //   between types L and R.
8507   //
8508   // C++ [over.built]p24:
8509   //
8510   //   For every pair of promoted arithmetic types L and R, there exist
8511   //   candidate operator functions of the form
8512   //
8513   //        LR       operator?(bool, L, R);
8514   //
8515   //   where LR is the result of the usual arithmetic conversions
8516   //   between types L and R.
8517   // Our candidates ignore the first parameter.
8518   void addGenericBinaryArithmeticOverloads() {
8519     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8520       return;
8521
8522     for (unsigned Left = FirstPromotedArithmeticType;
8523          Left < LastPromotedArithmeticType; ++Left) {
8524       for (unsigned Right = FirstPromotedArithmeticType;
8525            Right < LastPromotedArithmeticType; ++Right) {
8526         QualType LandR[2] = { ArithmeticTypes[Left],
8527                               ArithmeticTypes[Right] };
8528         S.AddBuiltinCandidate(LandR, Args, CandidateSet);
8529       }
8530     }
8531
8532     // Extension: Add the binary operators ==, !=, <, <=, >=, >, *, /, and the
8533     // conditional operator for vector types.
8534     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8535               Vec1 = CandidateTypes[0].vector_begin(),
8536            Vec1End = CandidateTypes[0].vector_end();
8537          Vec1 != Vec1End; ++Vec1) {
8538       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8539                 Vec2 = CandidateTypes[1].vector_begin(),
8540              Vec2End = CandidateTypes[1].vector_end();
8541            Vec2 != Vec2End; ++Vec2) {
8542         QualType LandR[2] = { *Vec1, *Vec2 };
8543         S.AddBuiltinCandidate(LandR, Args, CandidateSet);
8544       }
8545     }
8546   }
8547
8548   // C++2a [over.built]p14:
8549   //
8550   //   For every integral type T there exists a candidate operator function
8551   //   of the form
8552   //
8553   //        std::strong_ordering operator<=>(T, T)
8554   //
8555   // C++2a [over.built]p15:
8556   //
8557   //   For every pair of floating-point types L and R, there exists a candidate
8558   //   operator function of the form
8559   //
8560   //       std::partial_ordering operator<=>(L, R);
8561   //
8562   // FIXME: The current specification for integral types doesn't play nice with
8563   // the direction of p0946r0, which allows mixed integral and unscoped-enum
8564   // comparisons. Under the current spec this can lead to ambiguity during
8565   // overload resolution. For example:
8566   //
8567   //   enum A : int {a};
8568   //   auto x = (a <=> (long)42);
8569   //
8570   //   error: call is ambiguous for arguments 'A' and 'long'.
8571   //   note: candidate operator<=>(int, int)
8572   //   note: candidate operator<=>(long, long)
8573   //
8574   // To avoid this error, this function deviates from the specification and adds
8575   // the mixed overloads `operator<=>(L, R)` where L and R are promoted
8576   // arithmetic types (the same as the generic relational overloads).
8577   //
8578   // For now this function acts as a placeholder.
8579   void addThreeWayArithmeticOverloads() {
8580     addGenericBinaryArithmeticOverloads();
8581   }
8582
8583   // C++ [over.built]p17:
8584   //
8585   //   For every pair of promoted integral types L and R, there
8586   //   exist candidate operator functions of the form
8587   //
8588   //      LR         operator%(L, R);
8589   //      LR         operator&(L, R);
8590   //      LR         operator^(L, R);
8591   //      LR         operator|(L, R);
8592   //      L          operator<<(L, R);
8593   //      L          operator>>(L, R);
8594   //
8595   //   where LR is the result of the usual arithmetic conversions
8596   //   between types L and R.
8597   void addBinaryBitwiseArithmeticOverloads(OverloadedOperatorKind Op) {
8598     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8599       return;
8600
8601     for (unsigned Left = FirstPromotedIntegralType;
8602          Left < LastPromotedIntegralType; ++Left) {
8603       for (unsigned Right = FirstPromotedIntegralType;
8604            Right < LastPromotedIntegralType; ++Right) {
8605         QualType LandR[2] = { ArithmeticTypes[Left],
8606                               ArithmeticTypes[Right] };
8607         S.AddBuiltinCandidate(LandR, Args, CandidateSet);
8608       }
8609     }
8610   }
8611
8612   // C++ [over.built]p20:
8613   //
8614   //   For every pair (T, VQ), where T is an enumeration or
8615   //   pointer to member type and VQ is either volatile or
8616   //   empty, there exist candidate operator functions of the form
8617   //
8618   //        VQ T&      operator=(VQ T&, T);
8619   void addAssignmentMemberPointerOrEnumeralOverloads() {
8620     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8621     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8622
8623     for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < 2; ++ArgIdx) {
8624       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8625                 Enum = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin(),
8626              EnumEnd = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end();
8627            Enum != EnumEnd; ++Enum) {
8628         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Enum)).second)
8629           continue;
8630
8631         AddBuiltinAssignmentOperatorCandidates(S, *Enum, Args, CandidateSet);
8632       }
8633
8634       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8635                 MemPtr = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_begin(),
8636              MemPtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_end();
8637            MemPtr != MemPtrEnd; ++MemPtr) {
8638         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*MemPtr)).second)
8639           continue;
8640
8641         AddBuiltinAssignmentOperatorCandidates(S, *MemPtr, Args, CandidateSet);
8642       }
8643     }
8644   }
8645
8646   // C++ [over.built]p19:
8647   //
8648   //   For every pair (T, VQ), where T is any type and VQ is either
8649   //   volatile or empty, there exist candidate operator functions
8650   //   of the form
8651   //
8652   //        T*VQ&      operator=(T*VQ&, T*);
8653   //
8654   // C++ [over.built]p21:
8655   //
8656   //   For every pair (T, VQ), where T is a cv-qualified or
8657   //   cv-unqualified object type and VQ is either volatile or
8658   //   empty, there exist candidate operator functions of the form
8659   //
8660   //        T*VQ&      operator+=(T*VQ&, ptrdiff_t);
8661   //        T*VQ&      operator-=(T*VQ&, ptrdiff_t);
8662   void addAssignmentPointerOverloads(bool isEqualOp) {
8663     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8664     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8665
8666     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8667               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8668            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8669          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8670       // If this is operator=, keep track of the builtin candidates we added.
8671       if (isEqualOp)
8672         AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr));
8673       else if (!(*Ptr)->getPointeeType()->isObjectType())
8674         continue;
8675
8676       // non-volatile version
8677       QualType ParamTypes[2] = {
8678         S.Context.getLValueReferenceType(*Ptr),
8679         isEqualOp ? *Ptr : S.Context.getPointerDiffType(),
8680       };
8681       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8682                             /*IsAssignmentOperator=*/ isEqualOp);
8683
8684       bool NeedVolatile = !(*Ptr).isVolatileQualified() &&
8685                           VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile();
8686       if (NeedVolatile) {
8687         // volatile version
8688         ParamTypes[0] =
8689           S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getVolatileType(*Ptr));
8690         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8691                               /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8692       }
8693
8694       if (!(*Ptr).isRestrictQualified() &&
8695           VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict()) {
8696         // restrict version
8697         ParamTypes[0]
8698           = S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getRestrictType(*Ptr));
8699         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8700                               /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8701
8702         if (NeedVolatile) {
8703           // volatile restrict version
8704           ParamTypes[0]
8705             = S.Context.getLValueReferenceType(
8706                 S.Context.getCVRQualifiedType(*Ptr,
8707                                               (Qualifiers::Volatile |
8708                                                Qualifiers::Restrict)));
8709           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8710                                 /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8711         }
8712       }
8713     }
8714
8715     if (isEqualOp) {
8716       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8717                 Ptr = CandidateTypes[1].pointer_begin(),
8718              PtrEnd = CandidateTypes[1].pointer_end();
8719            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8720         // Make sure we don't add the same candidate twice.
8721         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8722           continue;
8723
8724         QualType ParamTypes[2] = {
8725           S.Context.getLValueReferenceType(*Ptr),
8726           *Ptr,
8727         };
8728
8729         // non-volatile version
8730         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8731                               /*IsAssignmentOperator=*/true);
8732
8733         bool NeedVolatile = !(*Ptr).isVolatileQualified() &&
8734                            VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile();
8735         if (NeedVolatile) {
8736           // volatile version
8737           ParamTypes[0] =
8738             S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getVolatileType(*Ptr));
8739           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8740                                 /*IsAssignmentOperator=*/true);
8741         }
8742
8743         if (!(*Ptr).isRestrictQualified() &&
8744             VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict()) {
8745           // restrict version
8746           ParamTypes[0]
8747             = S.Context.getLValueReferenceType(S.Context.getRestrictType(*Ptr));
8748           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8749                                 /*IsAssignmentOperator=*/true);
8750
8751           if (NeedVolatile) {
8752             // volatile restrict version
8753             ParamTypes[0]
8754               = S.Context.getLValueReferenceType(
8755                   S.Context.getCVRQualifiedType(*Ptr,
8756                                                 (Qualifiers::Volatile |
8757                                                  Qualifiers::Restrict)));
8758             S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8759                                   /*IsAssignmentOperator=*/true);
8760           }
8761         }
8762       }
8763     }
8764   }
8765
8766   // C++ [over.built]p18:
8767   //
8768   //   For every triple (L, VQ, R), where L is an arithmetic type,
8769   //   VQ is either volatile or empty, and R is a promoted
8770   //   arithmetic type, there exist candidate operator functions of
8771   //   the form
8772   //
8773   //        VQ L&      operator=(VQ L&, R);
8774   //        VQ L&      operator*=(VQ L&, R);
8775   //        VQ L&      operator/=(VQ L&, R);
8776   //        VQ L&      operator+=(VQ L&, R);
8777   //        VQ L&      operator-=(VQ L&, R);
8778   void addAssignmentArithmeticOverloads(bool isEqualOp) {
8779     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8780       return;
8781
8782     for (unsigned Left = 0; Left < NumArithmeticTypes; ++Left) {
8783       for (unsigned Right = FirstPromotedArithmeticType;
8784            Right < LastPromotedArithmeticType; ++Right) {
8785         QualType ParamTypes[2];
8786         ParamTypes[1] = ArithmeticTypes[Right];
8787         auto LeftBaseTy = AdjustAddressSpaceForBuiltinOperandType(
8788             S, ArithmeticTypes[Left], Args[0]);
8789         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is empty).
8790         ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(LeftBaseTy);
8791         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8792                               /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8793
8794         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is 'volatile').
8795         if (VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()) {
8796           ParamTypes[0] = S.Context.getVolatileType(LeftBaseTy);
8797           ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(ParamTypes[0]);
8798           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8799                                 /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8800         }
8801       }
8802     }
8803
8804     // Extension: Add the binary operators =, +=, -=, *=, /= for vector types.
8805     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8806               Vec1 = CandidateTypes[0].vector_begin(),
8807            Vec1End = CandidateTypes[0].vector_end();
8808          Vec1 != Vec1End; ++Vec1) {
8809       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8810                 Vec2 = CandidateTypes[1].vector_begin(),
8811              Vec2End = CandidateTypes[1].vector_end();
8812            Vec2 != Vec2End; ++Vec2) {
8813         QualType ParamTypes[2];
8814         ParamTypes[1] = *Vec2;
8815         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is empty).
8816         ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(*Vec1);
8817         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8818                               /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8819
8820         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is 'volatile').
8821         if (VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()) {
8822           ParamTypes[0] = S.Context.getVolatileType(*Vec1);
8823           ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(ParamTypes[0]);
8824           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8825                                 /*IsAssignmentOperator=*/isEqualOp);
8826         }
8827       }
8828     }
8829   }
8830
8831   // C++ [over.built]p22:
8832   //
8833   //   For every triple (L, VQ, R), where L is an integral type, VQ
8834   //   is either volatile or empty, and R is a promoted integral
8835   //   type, there exist candidate operator functions of the form
8836   //
8837   //        VQ L&       operator%=(VQ L&, R);
8838   //        VQ L&       operator<<=(VQ L&, R);
8839   //        VQ L&       operator>>=(VQ L&, R);
8840   //        VQ L&       operator&=(VQ L&, R);
8841   //        VQ L&       operator^=(VQ L&, R);
8842   //        VQ L&       operator|=(VQ L&, R);
8843   void addAssignmentIntegralOverloads() {
8844     if (!HasArithmeticOrEnumeralCandidateType)
8845       return;
8846
8847     for (unsigned Left = FirstIntegralType; Left < LastIntegralType; ++Left) {
8848       for (unsigned Right = FirstPromotedIntegralType;
8849            Right < LastPromotedIntegralType; ++Right) {
8850         QualType ParamTypes[2];
8851         ParamTypes[1] = ArithmeticTypes[Right];
8852         auto LeftBaseTy = AdjustAddressSpaceForBuiltinOperandType(
8853             S, ArithmeticTypes[Left], Args[0]);
8854         // Add this built-in operator as a candidate (VQ is empty).
8855         ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(LeftBaseTy);
8856         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8857         if (VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile()) {
8858           // Add this built-in operator as a candidate (VQ is 'volatile').
8859           ParamTypes[0] = LeftBaseTy;
8860           ParamTypes[0] = S.Context.getVolatileType(ParamTypes[0]);
8861           ParamTypes[0] = S.Context.getLValueReferenceType(ParamTypes[0]);
8862           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8863         }
8864       }
8865     }
8866   }
8867
8868   // C++ [over.operator]p23:
8869   //
8870   //   There also exist candidate operator functions of the form
8871   //
8872   //        bool        operator!(bool);
8873   //        bool        operator&&(bool, bool);
8874   //        bool        operator||(bool, bool);
8875   void addExclaimOverload() {
8876     QualType ParamTy = S.Context.BoolTy;
8877     S.AddBuiltinCandidate(&ParamTy, Args, CandidateSet,
8878                           /*IsAssignmentOperator=*/false,
8879                           /*NumContextualBoolArguments=*/1);
8880   }
8881   void addAmpAmpOrPipePipeOverload() {
8882     QualType ParamTypes[2] = { S.Context.BoolTy, S.Context.BoolTy };
8883     S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet,
8884                           /*IsAssignmentOperator=*/false,
8885                           /*NumContextualBoolArguments=*/2);
8886   }
8887
8888   // C++ [over.built]p13:
8889   //
8890   //   For every cv-qualified or cv-unqualified object type T there
8891   //   exist candidate operator functions of the form
8892   //
8893   //        T*         operator+(T*, ptrdiff_t);     [ABOVE]
8894   //        T&         operator[](T*, ptrdiff_t);
8895   //        T*         operator-(T*, ptrdiff_t);     [ABOVE]
8896   //        T*         operator+(ptrdiff_t, T*);     [ABOVE]
8897   //        T&         operator[](ptrdiff_t, T*);
8898   void addSubscriptOverloads() {
8899     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8900               Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8901            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8902          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8903       QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, S.Context.getPointerDiffType() };
8904       QualType PointeeType = (*Ptr)->getPointeeType();
8905       if (!PointeeType->isObjectType())
8906         continue;
8907
8908       // T& operator[](T*, ptrdiff_t)
8909       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8910     }
8911
8912     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8913               Ptr = CandidateTypes[1].pointer_begin(),
8914            PtrEnd = CandidateTypes[1].pointer_end();
8915          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8916       QualType ParamTypes[2] = { S.Context.getPointerDiffType(), *Ptr };
8917       QualType PointeeType = (*Ptr)->getPointeeType();
8918       if (!PointeeType->isObjectType())
8919         continue;
8920
8921       // T& operator[](ptrdiff_t, T*)
8922       S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8923     }
8924   }
8925
8926   // C++ [over.built]p11:
8927   //    For every quintuple (C1, C2, T, CV1, CV2), where C2 is a class type,
8928   //    C1 is the same type as C2 or is a derived class of C2, T is an object
8929   //    type or a function type, and CV1 and CV2 are cv-qualifier-seqs,
8930   //    there exist candidate operator functions of the form
8931   //
8932   //      CV12 T& operator->*(CV1 C1*, CV2 T C2::*);
8933   //
8934   //    where CV12 is the union of CV1 and CV2.
8935   void addArrowStarOverloads() {
8936     for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8937              Ptr = CandidateTypes[0].pointer_begin(),
8938            PtrEnd = CandidateTypes[0].pointer_end();
8939          Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8940       QualType C1Ty = (*Ptr);
8941       QualType C1;
8942       QualifierCollector Q1;
8943       C1 = QualType(Q1.strip(C1Ty->getPointeeType()), 0);
8944       if (!isa<RecordType>(C1))
8945         continue;
8946       // heuristic to reduce number of builtin candidates in the set.
8947       // Add volatile/restrict version only if there are conversions to a
8948       // volatile/restrict type.
8949       if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile() && Q1.hasVolatile())
8950         continue;
8951       if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict() && Q1.hasRestrict())
8952         continue;
8953       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8954                 MemPtr = CandidateTypes[1].member_pointer_begin(),
8955              MemPtrEnd = CandidateTypes[1].member_pointer_end();
8956            MemPtr != MemPtrEnd; ++MemPtr) {
8957         const MemberPointerType *mptr = cast<MemberPointerType>(*MemPtr);
8958         QualType C2 = QualType(mptr->getClass(), 0);
8959         C2 = C2.getUnqualifiedType();
8960         if (C1 != C2 && !S.IsDerivedFrom(CandidateSet.getLocation(), C1, C2))
8961           break;
8962         QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *MemPtr };
8963         // build CV12 T&
8964         QualType T = mptr->getPointeeType();
8965         if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasVolatile() &&
8966             T.isVolatileQualified())
8967           continue;
8968         if (!VisibleTypeConversionsQuals.hasRestrict() &&
8969             T.isRestrictQualified())
8970           continue;
8971         T = Q1.apply(S.Context, T);
8972         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
8973       }
8974     }
8975   }
8976
8977   // Note that we don't consider the first argument, since it has been
8978   // contextually converted to bool long ago. The candidates below are
8979   // therefore added as binary.
8980   //
8981   // C++ [over.built]p25:
8982   //   For every type T, where T is a pointer, pointer-to-member, or scoped
8983   //   enumeration type, there exist candidate operator functions of the form
8984   //
8985   //        T        operator?(bool, T, T);
8986   //
8987   void addConditionalOperatorOverloads() {
8988     /// Set of (canonical) types that we've already handled.
8989     llvm::SmallPtrSet<QualType, 8> AddedTypes;
8990
8991     for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < 2; ++ArgIdx) {
8992       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
8993                 Ptr = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_begin(),
8994              PtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].pointer_end();
8995            Ptr != PtrEnd; ++Ptr) {
8996         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Ptr)).second)
8997           continue;
8998
8999         QualType ParamTypes[2] = { *Ptr, *Ptr };
9000         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
9001       }
9002
9003       for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
9004                 MemPtr = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_begin(),
9005              MemPtrEnd = CandidateTypes[ArgIdx].member_pointer_end();
9006            MemPtr != MemPtrEnd; ++MemPtr) {
9007         if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*MemPtr)).second)
9008           continue;
9009
9010         QualType ParamTypes[2] = { *MemPtr, *MemPtr };
9011         S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
9012       }
9013
9014       if (S.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9015         for (BuiltinCandidateTypeSet::iterator
9016                   Enum = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_begin(),
9017                EnumEnd = CandidateTypes[ArgIdx].enumeration_end();
9018              Enum != EnumEnd; ++Enum) {
9019           if (!(*Enum)->castAs<EnumType>()->getDecl()->isScoped())
9020             continue;
9021
9022           if (!AddedTypes.insert(S.Context.getCanonicalType(*Enum)).second)
9023             continue;
9024
9025           QualType ParamTypes[2] = { *Enum, *Enum };
9026           S.AddBuiltinCandidate(ParamTypes, Args, CandidateSet);
9027         }
9028       }
9029     }
9030   }
9031 };
9032
9033 } // end anonymous namespace
9034
9035 /// AddBuiltinOperatorCandidates - Add the appropriate built-in
9036 /// operator overloads to the candidate set (C++ [over.built]), based
9037 /// on the operator @p Op and the arguments given. For example, if the
9038 /// operator is a binary '+', this routine might add "int
9039 /// operator+(int, int)" to cover integer addition.
9040 void Sema::AddBuiltinOperatorCandidates(OverloadedOperatorKind Op,
9041                                         SourceLocation OpLoc,
9042                                         ArrayRef<Expr *> Args,
9043                                         OverloadCandidateSet &CandidateSet) {
9044   // Find all of the types that the arguments can convert to, but only
9045   // if the operator we're looking at has built-in operator candidates
9046   // that make use of these types. Also record whether we encounter non-record
9047   // candidate types or either arithmetic or enumeral candidate types.
9048   Qualifiers VisibleTypeConversionsQuals;
9049   VisibleTypeConversionsQuals.addConst();
9050   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx)
9051     VisibleTypeConversionsQuals += CollectVRQualifiers(Context, Args[ArgIdx]);
9052
9053   bool HasNonRecordCandidateType = false;
9054   bool HasArithmeticOrEnumeralCandidateType = false;
9055   SmallVector<BuiltinCandidateTypeSet, 2> CandidateTypes;
9056   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
9057     CandidateTypes.emplace_back(*this);
9058     CandidateTypes[ArgIdx].AddTypesConvertedFrom(Args[ArgIdx]->getType(),
9059                                                  OpLoc,
9060                                                  true,
9061                                                  (Op == OO_Exclaim ||
9062                                                   Op == OO_AmpAmp ||
9063                                                   Op == OO_PipePipe),
9064                                                  VisibleTypeConversionsQuals);
9065     HasNonRecordCandidateType = HasNonRecordCandidateType ||
9066         CandidateTypes[ArgIdx].hasNonRecordTypes();
9067     HasArithmeticOrEnumeralCandidateType =
9068         HasArithmeticOrEnumeralCandidateType ||
9069         CandidateTypes[ArgIdx].hasArithmeticOrEnumeralTypes();
9070   }
9071
9072   // Exit early when no non-record types have been added to the candidate set
9073   // for any of the arguments to the operator.
9074   //
9075   // We can't exit early for !, ||, or &&, since there we have always have
9076   // 'bool' overloads.
9077   if (!HasNonRecordCandidateType &&
9078       !(Op == OO_Exclaim || Op == OO_AmpAmp || Op == OO_PipePipe))
9079     return;
9080
9081   // Setup an object to manage the common state for building overloads.
9082   BuiltinOperatorOverloadBuilder OpBuilder(*this, Args,
9083                                            VisibleTypeConversionsQuals,
9084                                            HasArithmeticOrEnumeralCandidateType,
9085                                            CandidateTypes, CandidateSet);
9086
9087   // Dispatch over the operation to add in only those overloads which apply.
9088   switch (Op) {
9089   case OO_None:
9090   case NUM_OVERLOADED_OPERATORS:
9091     llvm_unreachable("Expected an overloaded operator");
9092
9093   case OO_New:
9094   case OO_Delete:
9095   case OO_Array_New:
9096   case OO_Array_Delete:
9097   case OO_Call:
9098     llvm_unreachable(
9099                     "Special operators don't use AddBuiltinOperatorCandidates");
9100
9101   case OO_Comma:
9102   case OO_Arrow:
9103   case OO_Coawait:
9104     // C++ [over.match.oper]p3:
9105     //   -- For the operator ',', the unary operator '&', the
9106     //      operator '->', or the operator 'co_await', the
9107     //      built-in candidates set is empty.
9108     break;
9109
9110   case OO_Plus: // '+' is either unary or binary
9111     if (Args.size() == 1)
9112       OpBuilder.addUnaryPlusPointerOverloads();
9113     LLVM_FALLTHROUGH;
9114
9115   case OO_Minus: // '-' is either unary or binary
9116     if (Args.size() == 1) {
9117       OpBuilder.addUnaryPlusOrMinusArithmeticOverloads();
9118     } else {
9119       OpBuilder.addBinaryPlusOrMinusPointerOverloads(Op);
9120       OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
9121     }
9122     break;
9123
9124   case OO_Star: // '*' is either unary or binary
9125     if (Args.size() == 1)
9126       OpBuilder.addUnaryStarPointerOverloads();
9127     else
9128       OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
9129     break;
9130
9131   case OO_Slash:
9132     OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
9133     break;
9134
9135   case OO_PlusPlus:
9136   case OO_MinusMinus:
9137     OpBuilder.addPlusPlusMinusMinusArithmeticOverloads(Op);
9138     OpBuilder.addPlusPlusMinusMinusPointerOverloads();
9139     break;
9140
9141   case OO_EqualEqual:
9142   case OO_ExclaimEqual:
9143     OpBuilder.addEqualEqualOrNotEqualMemberPointerOrNullptrOverloads();
9144     LLVM_FALLTHROUGH;
9145
9146   case OO_Less:
9147   case OO_Greater:
9148   case OO_LessEqual:
9149   case OO_GreaterEqual:
9150     OpBuilder.addGenericBinaryPointerOrEnumeralOverloads();
9151     OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
9152     break;
9153
9154   case OO_Spaceship:
9155     OpBuilder.addGenericBinaryPointerOrEnumeralOverloads();
9156     OpBuilder.addThreeWayArithmeticOverloads();
9157     break;
9158
9159   case OO_Percent:
9160   case OO_Caret:
9161   case OO_Pipe:
9162   case OO_LessLess:
9163   case OO_GreaterGreater:
9164     OpBuilder.addBinaryBitwiseArithmeticOverloads(Op);
9165     break;
9166
9167   case OO_Amp: // '&' is either unary or binary
9168     if (Args.size() == 1)
9169       // C++ [over.match.oper]p3:
9170       //   -- For the operator ',', the unary operator '&', or the
9171       //      operator '->', the built-in candidates set is empty.
9172       break;
9173
9174     OpBuilder.addBinaryBitwiseArithmeticOverloads(Op);
9175     break;
9176
9177   case OO_Tilde:
9178     OpBuilder.addUnaryTildePromotedIntegralOverloads();
9179     break;
9180
9181   case OO_Equal:
9182     OpBuilder.addAssignmentMemberPointerOrEnumeralOverloads();
9183     LLVM_FALLTHROUGH;
9184
9185   case OO_PlusEqual:
9186   case OO_MinusEqual:
9187     OpBuilder.addAssignmentPointerOverloads(Op == OO_Equal);
9188     LLVM_FALLTHROUGH;
9189
9190   case OO_StarEqual:
9191   case OO_SlashEqual:
9192     OpBuilder.addAssignmentArithmeticOverloads(Op == OO_Equal);
9193     break;
9194
9195   case OO_PercentEqual:
9196   case OO_LessLessEqual:
9197   case OO_GreaterGreaterEqual:
9198   case OO_AmpEqual:
9199   case OO_CaretEqual:
9200   case OO_PipeEqual:
9201     OpBuilder.addAssignmentIntegralOverloads();
9202     break;
9203
9204   case OO_Exclaim:
9205     OpBuilder.addExclaimOverload();
9206     break;
9207
9208   case OO_AmpAmp:
9209   case OO_PipePipe:
9210     OpBuilder.addAmpAmpOrPipePipeOverload();
9211     break;
9212
9213   case OO_Subscript:
9214     OpBuilder.addSubscriptOverloads();
9215     break;
9216
9217   case OO_ArrowStar:
9218     OpBuilder.addArrowStarOverloads();
9219     break;
9220
9221   case OO_Conditional:
9222     OpBuilder.addConditionalOperatorOverloads();
9223     OpBuilder.addGenericBinaryArithmeticOverloads();
9224     break;
9225   }
9226 }
9227
9228 /// Add function candidates found via argument-dependent lookup
9229 /// to the set of overloading candidates.
9230 ///
9231 /// This routine performs argument-dependent name lookup based on the
9232 /// given function name (which may also be an operator name) and adds
9233 /// all of the overload candidates found by ADL to the overload
9234 /// candidate set (C++ [basic.lookup.argdep]).
9235 void
9236 Sema::AddArgumentDependentLookupCandidates(DeclarationName Name,
9237                                            SourceLocation Loc,
9238                                            ArrayRef<Expr *> Args,
9239                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
9240                                            OverloadCandidateSet& CandidateSet,
9241                                            bool PartialOverloading) {
9242   ADLResult Fns;
9243
9244   // FIXME: This approach for uniquing ADL results (and removing
9245   // redundant candidates from the set) relies on pointer-equality,
9246   // which means we need to key off the canonical decl.  However,
9247   // always going back to the canonical decl might not get us the
9248   // right set of default arguments.  What default arguments are
9249   // we supposed to consider on ADL candidates, anyway?
9250
9251   // FIXME: Pass in the explicit template arguments?
9252   ArgumentDependentLookup(Name, Loc, Args, Fns);
9253
9254   // Erase all of the candidates we already knew about.
9255   for (OverloadCandidateSet::iterator Cand = CandidateSet.begin(),
9256                                    CandEnd = CandidateSet.end();
9257        Cand != CandEnd; ++Cand)
9258     if (Cand->Function) {
9259       Fns.erase(Cand->Function);
9260       if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Cand->Function->getPrimaryTemplate())
9261         Fns.erase(FunTmpl);
9262     }
9263
9264   // For each of the ADL candidates we found, add it to the overload
9265   // set.
9266   for (ADLResult::iterator I = Fns.begin(), E = Fns.end(); I != E; ++I) {
9267     DeclAccessPair FoundDecl = DeclAccessPair::make(*I, AS_none);
9268
9269     if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(*I)) {
9270       if (ExplicitTemplateArgs)
9271         continue;
9272
9273       AddOverloadCandidate(FD, FoundDecl, Args, CandidateSet,
9274                            /*SuppressUserConversions=*/false, PartialOverloading,
9275                            /*AllowExplicit*/ true,
9276                            /*AllowExplicitConversions*/ false,
9277                            ADLCallKind::UsesADL);
9278     } else {
9279       AddTemplateOverloadCandidate(
9280           cast<FunctionTemplateDecl>(*I), FoundDecl, ExplicitTemplateArgs, Args,
9281           CandidateSet,
9282           /*SuppressUserConversions=*/false, PartialOverloading,
9283           /*AllowExplicit*/true, ADLCallKind::UsesADL);
9284     }
9285   }
9286 }
9287
9288 namespace {
9289 enum class Comparison { Equal, Better, Worse };
9290 }
9291
9292 /// Compares the enable_if attributes of two FunctionDecls, for the purposes of
9293 /// overload resolution.
9294 ///
9295 /// Cand1's set of enable_if attributes are said to be "better" than Cand2's iff
9296 /// Cand1's first N enable_if attributes have precisely the same conditions as
9297 /// Cand2's first N enable_if attributes (where N = the number of enable_if
9298 /// attributes on Cand2), and Cand1 has more than N enable_if attributes.
9299 ///
9300 /// Note that you can have a pair of candidates such that Cand1's enable_if
9301 /// attributes are worse than Cand2's, and Cand2's enable_if attributes are
9302 /// worse than Cand1's.
9303 static Comparison compareEnableIfAttrs(const Sema &S, const FunctionDecl *Cand1,
9304                                        const FunctionDecl *Cand2) {
9305   // Common case: One (or both) decls don't have enable_if attrs.
9306   bool Cand1Attr = Cand1->hasAttr<EnableIfAttr>();
9307   bool Cand2Attr = Cand2->hasAttr<EnableIfAttr>();
9308   if (!Cand1Attr || !Cand2Attr) {
9309     if (Cand1Attr == Cand2Attr)
9310       return Comparison::Equal;
9311     return Cand1Attr ? Comparison::Better : Comparison::Worse;
9312   }
9313
9314   auto Cand1Attrs = Cand1->specific_attrs<EnableIfAttr>();
9315   auto Cand2Attrs = Cand2->specific_attrs<EnableIfAttr>();
9316
9317   llvm::FoldingSetNodeID Cand1ID, Cand2ID;
9318   for (auto Pair : zip_longest(Cand1Attrs, Cand2Attrs)) {
9319     Optional<EnableIfAttr *> Cand1A = std::get<0>(Pair);
9320     Optional<EnableIfAttr *> Cand2A = std::get<1>(Pair);
9321
9322     // It's impossible for Cand1 to be better than (or equal to) Cand2 if Cand1
9323     // has fewer enable_if attributes than Cand2, and vice versa.
9324     if (!Cand1A)
9325       return Comparison::Worse;
9326     if (!Cand2A)
9327       return Comparison::Better;
9328
9329     Cand1ID.clear();
9330     Cand2ID.clear();
9331
9332     (*Cand1A)->getCond()->Profile(Cand1ID, S.getASTContext(), true);
9333     (*Cand2A)->getCond()->Profile(Cand2ID, S.getASTContext(), true);
9334     if (Cand1ID != Cand2ID)
9335       return Comparison::Worse;
9336   }
9337
9338   return Comparison::Equal;
9339 }
9340
9341 static bool isBetterMultiversionCandidate(const OverloadCandidate &Cand1,
9342                                           const OverloadCandidate &Cand2) {
9343   if (!Cand1.Function || !Cand1.Function->isMultiVersion() || !Cand2.Function ||
9344       !Cand2.Function->isMultiVersion())
9345     return false;
9346
9347   // If Cand1 is invalid, it cannot be a better match, if Cand2 is invalid, this
9348   // is obviously better.
9349   if (Cand1.Function->isInvalidDecl()) return false;
9350   if (Cand2.Function->isInvalidDecl()) return true;
9351
9352   // If this is a cpu_dispatch/cpu_specific multiversion situation, prefer
9353   // cpu_dispatch, else arbitrarily based on the identifiers.
9354   bool Cand1CPUDisp = Cand1.Function->hasAttr<CPUDispatchAttr>();
9355   bool Cand2CPUDisp = Cand2.Function->hasAttr<CPUDispatchAttr>();
9356   const auto *Cand1CPUSpec = Cand1.Function->getAttr<CPUSpecificAttr>();
9357   const auto *Cand2CPUSpec = Cand2.Function->getAttr<CPUSpecificAttr>();
9358
9359   if (!Cand1CPUDisp && !Cand2CPUDisp && !Cand1CPUSpec && !Cand2CPUSpec)
9360     return false;
9361
9362   if (Cand1CPUDisp && !Cand2CPUDisp)
9363     return true;
9364   if (Cand2CPUDisp && !Cand1CPUDisp)
9365     return false;
9366
9367   if (Cand1CPUSpec && Cand2CPUSpec) {
9368     if (Cand1CPUSpec->cpus_size() != Cand2CPUSpec->cpus_size())
9369       return Cand1CPUSpec->cpus_size() < Cand2CPUSpec->cpus_size();
9370
9371     std::pair<CPUSpecificAttr::cpus_iterator, CPUSpecificAttr::cpus_iterator>
9372         FirstDiff = std::mismatch(
9373             Cand1CPUSpec->cpus_begin(), Cand1CPUSpec->cpus_end(),
9374             Cand2CPUSpec->cpus_begin(),
9375             [](const IdentifierInfo *LHS, const IdentifierInfo *RHS) {
9376               return LHS->getName() == RHS->getName();
9377             });
9378
9379     assert(FirstDiff.first != Cand1CPUSpec->cpus_end() &&
9380            "Two different cpu-specific versions should not have the same "
9381            "identifier list, otherwise they'd be the same decl!");
9382     return (*FirstDiff.first)->getName() < (*FirstDiff.second)->getName();
9383   }
9384   llvm_unreachable("No way to get here unless both had cpu_dispatch");
9385 }
9386
9387 /// isBetterOverloadCandidate - Determines whether the first overload
9388 /// candidate is a better candidate than the second (C++ 13.3.3p1).
9389 bool clang::isBetterOverloadCandidate(
9390     Sema &S, const OverloadCandidate &Cand1, const OverloadCandidate &Cand2,
9391     SourceLocation Loc, OverloadCandidateSet::CandidateSetKind Kind) {
9392   // Define viable functions to be better candidates than non-viable
9393   // functions.
9394   if (!Cand2.Viable)
9395     return Cand1.Viable;
9396   else if (!Cand1.Viable)
9397     return false;
9398
9399   // C++ [over.match.best]p1:
9400   //
9401   //   -- if F is a static member function, ICS1(F) is defined such
9402   //      that ICS1(F) is neither better nor worse than ICS1(G) for
9403   //      any function G, and, symmetrically, ICS1(G) is neither
9404   //      better nor worse than ICS1(F).
9405   unsigned StartArg = 0;
9406   if (Cand1.IgnoreObjectArgument || Cand2.IgnoreObjectArgument)
9407     StartArg = 1;
9408
9409   auto IsIllFormedConversion = [&](const ImplicitConversionSequence &ICS) {
9410     // We don't allow incompatible pointer conversions in C++.
9411     if (!S.getLangOpts().CPlusPlus)
9412       return ICS.isStandard() &&
9413              ICS.Standard.Second == ICK_Incompatible_Pointer_Conversion;
9414
9415     // The only ill-formed conversion we allow in C++ is the string literal to
9416     // char* conversion, which is only considered ill-formed after C++11.
9417     return S.getLangOpts().CPlusPlus11 && !S.getLangOpts().WritableStrings &&
9418            hasDeprecatedStringLiteralToCharPtrConversion(ICS);
9419   };
9420
9421   // Define functions that don't require ill-formed conversions for a given
9422   // argument to be better candidates than functions that do.
9423   unsigned NumArgs = Cand1.Conversions.size();
9424   assert(Cand2.Conversions.size() == NumArgs && "Overload candidate mismatch");
9425   bool HasBetterConversion = false;
9426   for (unsigned ArgIdx = StartArg; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
9427     bool Cand1Bad = IsIllFormedConversion(Cand1.Conversions[ArgIdx]);
9428     bool Cand2Bad = IsIllFormedConversion(Cand2.Conversions[ArgIdx]);
9429     if (Cand1Bad != Cand2Bad) {
9430       if (Cand1Bad)
9431         return false;
9432       HasBetterConversion = true;
9433     }
9434   }
9435
9436   if (HasBetterConversion)
9437     return true;
9438
9439   // C++ [over.match.best]p1:
9440   //   A viable function F1 is defined to be a better function than another
9441   //   viable function F2 if for all arguments i, ICSi(F1) is not a worse
9442   //   conversion sequence than ICSi(F2), and then...
9443   bool HasWorseConversion = false;
9444   for (unsigned ArgIdx = StartArg; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
9445     switch (CompareImplicitConversionSequences(S, Loc,
9446                                                Cand1.Conversions[ArgIdx],
9447                                                Cand2.Conversions[ArgIdx])) {
9448     case ImplicitConversionSequence::Better:
9449       // Cand1 has a better conversion sequence.
9450       HasBetterConversion = true;
9451       break;
9452
9453     case ImplicitConversionSequence::Worse:
9454       if (Cand1.Function && Cand1.Function == Cand2.Function &&
9455           (Cand2.RewriteKind & CRK_Reversed) != 0) {
9456         // Work around large-scale breakage caused by considering reversed
9457         // forms of operator== in C++20:
9458         //
9459         // When comparing a function against its reversed form, if we have a
9460         // better conversion for one argument and a worse conversion for the
9461         // other, we prefer the non-reversed form.
9462         //
9463         // This prevents a conversion function from being considered ambiguous
9464         // with its own reversed form in various where it's only incidentally
9465         // heterogeneous.
9466         //
9467         // We diagnose this as an extension from CreateOverloadedBinOp.
9468         HasWorseConversion = true;
9469         break;
9470       }
9471
9472       // Cand1 can't be better than Cand2.
9473       return false;
9474
9475     case ImplicitConversionSequence::Indistinguishable:
9476       // Do nothing.
9477       break;
9478     }
9479   }
9480
9481   //    -- for some argument j, ICSj(F1) is a better conversion sequence than
9482   //       ICSj(F2), or, if not that,
9483   if (HasBetterConversion)
9484     return true;
9485   if (HasWorseConversion)
9486     return false;
9487
9488   //   -- the context is an initialization by user-defined conversion
9489   //      (see 8.5, 13.3.1.5) and the standard conversion sequence
9490   //      from the return type of F1 to the destination type (i.e.,
9491   //      the type of the entity being initialized) is a better
9492   //      conversion sequence than the standard conversion sequence
9493   //      from the return type of F2 to the destination type.
9494   if (Kind == OverloadCandidateSet::CSK_InitByUserDefinedConversion &&
9495       Cand1.Function && Cand2.Function &&
9496       isa<CXXConversionDecl>(Cand1.Function) &&
9497       isa<CXXConversionDecl>(Cand2.Function)) {
9498     // First check whether we prefer one of the conversion functions over the
9499     // other. This only distinguishes the results in non-standard, extension
9500     // cases such as the conversion from a lambda closure type to a function
9501     // pointer or block.
9502     ImplicitConversionSequence::CompareKind Result =
9503         compareConversionFunctions(S, Cand1.Function, Cand2.Function);
9504     if (Result == ImplicitConversionSequence::Indistinguishable)
9505       Result = CompareStandardConversionSequences(S, Loc,
9506                                                   Cand1.FinalConversion,
9507                                                   Cand2.FinalConversion);
9508
9509     if (Result != ImplicitConversionSequence::Indistinguishable)
9510       return Result == ImplicitConversionSequence::Better;
9511
9512     // FIXME: Compare kind of reference binding if conversion functions
9513     // convert to a reference type used in direct reference binding, per
9514     // C++14 [over.match.best]p1 section 2 bullet 3.
9515   }
9516
9517   // FIXME: Work around a defect in the C++17 guaranteed copy elision wording,
9518   // as combined with the resolution to CWG issue 243.
9519   //
9520   // When the context is initialization by constructor ([over.match.ctor] or
9521   // either phase of [over.match.list]), a constructor is preferred over
9522   // a conversion function.
9523   if (Kind == OverloadCandidateSet::CSK_InitByConstructor && NumArgs == 1 &&
9524       Cand1.Function && Cand2.Function &&
9525       isa<CXXConstructorDecl>(Cand1.Function) !=
9526           isa<CXXConstructorDecl>(Cand2.Function))
9527     return isa<CXXConstructorDecl>(Cand1.Function);
9528
9529   //    -- F1 is a non-template function and F2 is a function template
9530   //       specialization, or, if not that,
9531   bool Cand1IsSpecialization = Cand1.Function &&
9532                                Cand1.Function->getPrimaryTemplate();
9533   bool Cand2IsSpecialization = Cand2.Function &&
9534                                Cand2.Function->getPrimaryTemplate();
9535   if (Cand1IsSpecialization != Cand2IsSpecialization)
9536     return Cand2IsSpecialization;
9537
9538   //   -- F1 and F2 are function template specializations, and the function
9539   //      template for F1 is more specialized than the template for F2
9540   //      according to the partial ordering rules described in 14.5.5.2, or,
9541   //      if not that,
9542   if (Cand1IsSpecialization && Cand2IsSpecialization) {
9543     if (FunctionTemplateDecl *BetterTemplate
9544           = S.getMoreSpecializedTemplate(Cand1.Function->getPrimaryTemplate(),
9545                                          Cand2.Function->getPrimaryTemplate(),
9546                                          Loc,
9547                        isa<CXXConversionDecl>(Cand1.Function)? TPOC_Conversion
9548                                                              : TPOC_Call,
9549                                          Cand1.ExplicitCallArguments,
9550                                          Cand2.ExplicitCallArguments))
9551       return BetterTemplate == Cand1.Function->getPrimaryTemplate();
9552   }
9553
9554   //   -— F1 and F2 are non-template functions with the same
9555   //      parameter-type-lists, and F1 is more constrained than F2 [...],
9556   if (Cand1.Function && Cand2.Function && !Cand1IsSpecialization &&
9557       !Cand2IsSpecialization && Cand1.Function->hasPrototype() &&
9558       Cand2.Function->hasPrototype()) {
9559     auto *PT1 = cast<FunctionProtoType>(Cand1.Function->getFunctionType());
9560     auto *PT2 = cast<FunctionProtoType>(Cand2.Function->getFunctionType());
9561     if (PT1->getNumParams() == PT2->getNumParams() &&
9562         PT1->isVariadic() == PT2->isVariadic() &&
9563         S.FunctionParamTypesAreEqual(PT1, PT2)) {
9564       Expr *RC1 = Cand1.Function->getTrailingRequiresClause();
9565       Expr *RC2 = Cand2.Function->getTrailingRequiresClause();
9566       if (RC1 && RC2) {
9567         bool AtLeastAsConstrained1, AtLeastAsConstrained2;
9568         if (S.IsAtLeastAsConstrained(Cand1.Function, {RC1}, Cand2.Function,
9569                                      {RC2}, AtLeastAsConstrained1))
9570           return false;
9571         if (!AtLeastAsConstrained1)
9572           return false;
9573         if (S.IsAtLeastAsConstrained(Cand2.Function, {RC2}, Cand1.Function,
9574                                      {RC1}, AtLeastAsConstrained2))
9575           return false;
9576         if (!AtLeastAsConstrained2)
9577           return true;
9578       } else if (RC1 || RC2)
9579         return RC1 != nullptr;
9580     }
9581   }
9582
9583   //   -- F1 is a constructor for a class D, F2 is a constructor for a base
9584   //      class B of D, and for all arguments the corresponding parameters of
9585   //      F1 and F2 have the same type.
9586   // FIXME: Implement the "all parameters have the same type" check.
9587   bool Cand1IsInherited =
9588       dyn_cast_or_null<ConstructorUsingShadowDecl>(Cand1.FoundDecl.getDecl());
9589   bool Cand2IsInherited =
9590       dyn_cast_or_null<ConstructorUsingShadowDecl>(Cand2.FoundDecl.getDecl());
9591   if (Cand1IsInherited != Cand2IsInherited)
9592     return Cand2IsInherited;
9593   else if (Cand1IsInherited) {
9594     assert(Cand2IsInherited);
9595     auto *Cand1Class = cast<CXXRecordDecl>(Cand1.Function->getDeclContext());
9596     auto *Cand2Class = cast<CXXRecordDecl>(Cand2.Function->getDeclContext());
9597     if (Cand1Class->isDerivedFrom(Cand2Class))
9598       return true;
9599     if (Cand2Class->isDerivedFrom(Cand1Class))
9600       return false;
9601     // Inherited from sibling base classes: still ambiguous.
9602   }
9603
9604   //   -- F2 is a rewritten candidate (12.4.1.2) and F1 is not
9605   //   -- F1 and F2 are rewritten candidates, and F2 is a synthesized candidate
9606   //      with reversed order of parameters and F1 is not
9607   //
9608   // We rank reversed + different operator as worse than just reversed, but
9609   // that comparison can never happen, because we only consider reversing for
9610   // the maximally-rewritten operator (== or <=>).
9611   if (Cand1.RewriteKind != Cand2.RewriteKind)
9612     return Cand1.RewriteKind < Cand2.RewriteKind;
9613
9614   // Check C++17 tie-breakers for deduction guides.
9615   {
9616     auto *Guide1 = dyn_cast_or_null<CXXDeductionGuideDecl>(Cand1.Function);
9617     auto *Guide2 = dyn_cast_or_null<CXXDeductionGuideDecl>(Cand2.Function);
9618     if (Guide1 && Guide2) {
9619       //  -- F1 is generated from a deduction-guide and F2 is not
9620       if (Guide1->isImplicit() != Guide2->isImplicit())
9621         return Guide2->isImplicit();
9622
9623       //  -- F1 is the copy deduction candidate(16.3.1.8) and F2 is not
9624       if (Guide1->isCopyDeductionCandidate())
9625         return true;
9626     }
9627   }
9628
9629   // Check for enable_if value-based overload resolution.
9630   if (Cand1.Function && Cand2.Function) {
9631     Comparison Cmp = compareEnableIfAttrs(S, Cand1.Function, Cand2.Function);
9632     if (Cmp != Comparison::Equal)
9633       return Cmp == Comparison::Better;
9634   }
9635
9636   if (S.getLangOpts().CUDA && Cand1.Function && Cand2.Function) {
9637     FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
9638     return S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand1.Function) >
9639            S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand2.Function);
9640   }
9641
9642   bool HasPS1 = Cand1.Function != nullptr &&
9643                 functionHasPassObjectSizeParams(Cand1.Function);
9644   bool HasPS2 = Cand2.Function != nullptr &&
9645                 functionHasPassObjectSizeParams(Cand2.Function);
9646   if (HasPS1 != HasPS2 && HasPS1)
9647     return true;
9648
9649   return isBetterMultiversionCandidate(Cand1, Cand2);
9650 }
9651
9652 /// Determine whether two declarations are "equivalent" for the purposes of
9653 /// name lookup and overload resolution. This applies when the same internal/no
9654 /// linkage entity is defined by two modules (probably by textually including
9655 /// the same header). In such a case, we don't consider the declarations to
9656 /// declare the same entity, but we also don't want lookups with both
9657 /// declarations visible to be ambiguous in some cases (this happens when using
9658 /// a modularized libstdc++).
9659 bool Sema::isEquivalentInternalLinkageDeclaration(const NamedDecl *A,
9660                                                   const NamedDecl *B) {
9661   auto *VA = dyn_cast_or_null<ValueDecl>(A);
9662   auto *VB = dyn_cast_or_null<ValueDecl>(B);
9663   if (!VA || !VB)
9664     return false;
9665
9666   // The declarations must be declaring the same name as an internal linkage
9667   // entity in different modules.
9668   if (!VA->getDeclContext()->getRedeclContext()->Equals(
9669           VB->getDeclContext()->getRedeclContext()) ||
9670       getOwningModule(VA) == getOwningModule(VB) ||
9671       VA->isExternallyVisible() || VB->isExternallyVisible())
9672     return false;
9673
9674   // Check that the declarations appear to be equivalent.
9675   //
9676   // FIXME: Checking the type isn't really enough to resolve the ambiguity.
9677   // For constants and functions, we should check the initializer or body is
9678   // the same. For non-constant variables, we shouldn't allow it at all.
9679   if (Context.hasSameType(VA->getType(), VB->getType()))
9680     return true;
9681
9682   // Enum constants within unnamed enumerations will have different types, but
9683   // may still be similar enough to be interchangeable for our purposes.
9684   if (auto *EA = dyn_cast<EnumConstantDecl>(VA)) {
9685     if (auto *EB = dyn_cast<EnumConstantDecl>(VB)) {
9686       // Only handle anonymous enums. If the enumerations were named and
9687       // equivalent, they would have been merged to the same type.
9688       auto *EnumA = cast<EnumDecl>(EA->getDeclContext());
9689       auto *EnumB = cast<EnumDecl>(EB->getDeclContext());
9690       if (EnumA->hasNameForLinkage() || EnumB->hasNameForLinkage() ||
9691           !Context.hasSameType(EnumA->getIntegerType(),
9692                                EnumB->getIntegerType()))
9693         return false;
9694       // Allow this only if the value is the same for both enumerators.
9695       return llvm::APSInt::isSameValue(EA->getInitVal(), EB->getInitVal());
9696     }
9697   }
9698
9699   // Nothing else is sufficiently similar.
9700   return false;
9701 }
9702
9703 void Sema::diagnoseEquivalentInternalLinkageDeclarations(
9704     SourceLocation Loc, const NamedDecl *D, ArrayRef<const NamedDecl *> Equiv) {
9705   Diag(Loc, diag::ext_equivalent_internal_linkage_decl_in_modules) << D;
9706
9707   Module *M = getOwningModule(D);
9708   Diag(D->getLocation(), diag::note_equivalent_internal_linkage_decl)
9709       << !M << (M ? M->getFullModuleName() : "");
9710
9711   for (auto *E : Equiv) {
9712     Module *M = getOwningModule(E);
9713     Diag(E->getLocation(), diag::note_equivalent_internal_linkage_decl)
9714         << !M << (M ? M->getFullModuleName() : "");
9715   }
9716 }
9717
9718 /// Computes the best viable function (C++ 13.3.3)
9719 /// within an overload candidate set.
9720 ///
9721 /// \param Loc The location of the function name (or operator symbol) for
9722 /// which overload resolution occurs.
9723 ///
9724 /// \param Best If overload resolution was successful or found a deleted
9725 /// function, \p Best points to the candidate function found.
9726 ///
9727 /// \returns The result of overload resolution.
9728 OverloadingResult
9729 OverloadCandidateSet::BestViableFunction(Sema &S, SourceLocation Loc,
9730                                          iterator &Best) {
9731   llvm::SmallVector<OverloadCandidate *, 16> Candidates;
9732   std::transform(begin(), end(), std::back_inserter(Candidates),
9733                  [](OverloadCandidate &Cand) { return &Cand; });
9734
9735   // [CUDA] HD->H or HD->D calls are technically not allowed by CUDA but
9736   // are accepted by both clang and NVCC. However, during a particular
9737   // compilation mode only one call variant is viable. We need to
9738   // exclude non-viable overload candidates from consideration based
9739   // only on their host/device attributes. Specifically, if one
9740   // candidate call is WrongSide and the other is SameSide, we ignore
9741   // the WrongSide candidate.
9742   if (S.getLangOpts().CUDA) {
9743     const FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
9744     bool ContainsSameSideCandidate =
9745         llvm::any_of(Candidates, [&](OverloadCandidate *Cand) {
9746           // Check viable function only.
9747           return Cand->Viable && Cand->Function &&
9748                  S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand->Function) ==
9749                      Sema::CFP_SameSide;
9750         });
9751     if (ContainsSameSideCandidate) {
9752       auto IsWrongSideCandidate = [&](OverloadCandidate *Cand) {
9753         // Check viable function only to avoid unnecessary data copying/moving.
9754         return Cand->Viable && Cand->Function &&
9755                S.IdentifyCUDAPreference(Caller, Cand->Function) ==
9756                    Sema::CFP_WrongSide;
9757       };
9758       llvm::erase_if(Candidates, IsWrongSideCandidate);
9759     }
9760   }
9761
9762   // Find the best viable function.
9763   Best = end();
9764   for (auto *Cand : Candidates) {
9765     Cand->Best = false;
9766     if (Cand->Viable)
9767       if (Best == end() ||
9768           isBetterOverloadCandidate(S, *Cand, *Best, Loc, Kind))
9769         Best = Cand;
9770   }
9771
9772   // If we didn't find any viable functions, abort.
9773   if (Best == end())
9774     return OR_No_Viable_Function;
9775
9776   llvm::SmallVector<const NamedDecl *, 4> EquivalentCands;
9777
9778   llvm::SmallVector<OverloadCandidate*, 4> PendingBest;
9779   PendingBest.push_back(&*Best);
9780   Best->Best = true;
9781
9782   // Make sure that this function is better than every other viable
9783   // function. If not, we have an ambiguity.
9784   while (!PendingBest.empty()) {
9785     auto *Curr = PendingBest.pop_back_val();
9786     for (auto *Cand : Candidates) {
9787       if (Cand->Viable && !Cand->Best &&
9788           !isBetterOverloadCandidate(S, *Curr, *Cand, Loc, Kind)) {
9789         PendingBest.push_back(Cand);
9790         Cand->Best = true;
9791
9792         if (S.isEquivalentInternalLinkageDeclaration(Cand->Function,
9793                                                      Curr->Function))
9794           EquivalentCands.push_back(Cand->Function);
9795         else
9796           Best = end();
9797       }
9798     }
9799   }
9800
9801   // If we found more than one best candidate, this is ambiguous.
9802   if (Best == end())
9803     return OR_Ambiguous;
9804
9805   // Best is the best viable function.
9806   if (Best->Function && Best->Function->isDeleted())
9807     return OR_Deleted;
9808
9809   if (!EquivalentCands.empty())
9810     S.diagnoseEquivalentInternalLinkageDeclarations(Loc, Best->Function,
9811                                                     EquivalentCands);
9812
9813   return OR_Success;
9814 }
9815
9816 namespace {
9817
9818 enum OverloadCandidateKind {
9819   oc_function,
9820   oc_method,
9821   oc_reversed_binary_operator,
9822   oc_constructor,
9823   oc_implicit_default_constructor,
9824   oc_implicit_copy_constructor,
9825   oc_implicit_move_constructor,
9826   oc_implicit_copy_assignment,
9827   oc_implicit_move_assignment,
9828   oc_implicit_equality_comparison,
9829   oc_inherited_constructor
9830 };
9831
9832 enum OverloadCandidateSelect {
9833   ocs_non_template,
9834   ocs_template,
9835   ocs_described_template,
9836 };
9837
9838 static std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect>
9839 ClassifyOverloadCandidate(Sema &S, NamedDecl *Found, FunctionDecl *Fn,
9840                           OverloadCandidateRewriteKind CRK,
9841                           std::string &Description) {
9842
9843   bool isTemplate = Fn->isTemplateDecl() || Found->isTemplateDecl();
9844   if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Fn->getPrimaryTemplate()) {
9845     isTemplate = true;
9846     Description = S.getTemplateArgumentBindingsText(
9847         FunTmpl->getTemplateParameters(), *Fn->getTemplateSpecializationArgs());
9848   }
9849
9850   OverloadCandidateSelect Select = [&]() {
9851     if (!Description.empty())
9852       return ocs_described_template;
9853     return isTemplate ? ocs_template : ocs_non_template;
9854   }();
9855
9856   OverloadCandidateKind Kind = [&]() {
9857     if (Fn->isImplicit() && Fn->getOverloadedOperator() == OO_EqualEqual)
9858       return oc_implicit_equality_comparison;
9859
9860     if (CRK & CRK_Reversed)
9861       return oc_reversed_binary_operator;
9862
9863     if (CXXConstructorDecl *Ctor = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(Fn)) {
9864       if (!Ctor->isImplicit()) {
9865         if (isa<ConstructorUsingShadowDecl>(Found))
9866           return oc_inherited_constructor;
9867         else
9868           return oc_constructor;
9869       }
9870
9871       if (Ctor->isDefaultConstructor())
9872         return oc_implicit_default_constructor;
9873
9874       if (Ctor->isMoveConstructor())
9875         return oc_implicit_move_constructor;
9876
9877       assert(Ctor->isCopyConstructor() &&
9878              "unexpected sort of implicit constructor");
9879       return oc_implicit_copy_constructor;
9880     }
9881
9882     if (CXXMethodDecl *Meth = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn)) {
9883       // This actually gets spelled 'candidate function' for now, but
9884       // it doesn't hurt to split it out.
9885       if (!Meth->isImplicit())
9886         return oc_method;
9887
9888       if (Meth->isMoveAssignmentOperator())
9889         return oc_implicit_move_assignment;
9890
9891       if (Meth->isCopyAssignmentOperator())
9892         return oc_implicit_copy_assignment;
9893
9894       assert(isa<CXXConversionDecl>(Meth) && "expected conversion");
9895       return oc_method;
9896     }
9897
9898     return oc_function;
9899   }();
9900
9901   return std::make_pair(Kind, Select);
9902 }
9903
9904 void MaybeEmitInheritedConstructorNote(Sema &S, Decl *FoundDecl) {
9905   // FIXME: It'd be nice to only emit a note once per using-decl per overload
9906   // set.
9907   if (auto *Shadow = dyn_cast<ConstructorUsingShadowDecl>(FoundDecl))
9908     S.Diag(FoundDecl->getLocation(),
9909            diag::note_ovl_candidate_inherited_constructor)
9910       << Shadow->getNominatedBaseClass();
9911 }
9912
9913 } // end anonymous namespace
9914
9915 static bool isFunctionAlwaysEnabled(const ASTContext &Ctx,
9916                                     const FunctionDecl *FD) {
9917   for (auto *EnableIf : FD->specific_attrs<EnableIfAttr>()) {
9918     bool AlwaysTrue;
9919     if (EnableIf->getCond()->isValueDependent() ||
9920         !EnableIf->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(AlwaysTrue, Ctx))
9921       return false;
9922     if (!AlwaysTrue)
9923       return false;
9924   }
9925   return true;
9926 }
9927
9928 /// Returns true if we can take the address of the function.
9929 ///
9930 /// \param Complain - If true, we'll emit a diagnostic
9931 /// \param InOverloadResolution - For the purposes of emitting a diagnostic, are
9932 ///   we in overload resolution?
9933 /// \param Loc - The location of the statement we're complaining about. Ignored
9934 ///   if we're not complaining, or if we're in overload resolution.
9935 static bool checkAddressOfFunctionIsAvailable(Sema &S, const FunctionDecl *FD,
9936                                               bool Complain,
9937                                               bool InOverloadResolution,
9938                                               SourceLocation Loc) {
9939   if (!isFunctionAlwaysEnabled(S.Context, FD)) {
9940     if (Complain) {
9941       if (InOverloadResolution)
9942         S.Diag(FD->getBeginLoc(),
9943                diag::note_addrof_ovl_candidate_disabled_by_enable_if_attr);
9944       else
9945         S.Diag(Loc, diag::err_addrof_function_disabled_by_enable_if_attr) << FD;
9946     }
9947     return false;
9948   }
9949
9950   if (const Expr *RC = FD->getTrailingRequiresClause()) {
9951     ConstraintSatisfaction Satisfaction;
9952     if (S.CheckConstraintSatisfaction(RC, Satisfaction))
9953       return false;
9954     if (!Satisfaction.IsSatisfied) {
9955       if (Complain) {
9956         if (InOverloadResolution)
9957           S.Diag(FD->getBeginLoc(),
9958                  diag::note_ovl_candidate_unsatisfied_constraints);
9959         else
9960           S.Diag(Loc, diag::err_addrof_function_constraints_not_satisfied)
9961               << FD;
9962         S.DiagnoseUnsatisfiedConstraint(Satisfaction);
9963       }
9964       return false;
9965     }
9966   }
9967
9968   auto I = llvm::find_if(FD->parameters(), [](const ParmVarDecl *P) {
9969     return P->hasAttr<PassObjectSizeAttr>();
9970   });
9971   if (I == FD->param_end())
9972     return true;
9973
9974   if (Complain) {
9975     // Add one to ParamNo because it's user-facing
9976     unsigned ParamNo = std::distance(FD->param_begin(), I) + 1;
9977     if (InOverloadResolution)
9978       S.Diag(FD->getLocation(),
9979              diag::note_ovl_candidate_has_pass_object_size_params)
9980           << ParamNo;
9981     else
9982       S.Diag(Loc, diag::err_address_of_function_with_pass_object_size_params)
9983           << FD << ParamNo;
9984   }
9985   return false;
9986 }
9987
9988 static bool checkAddressOfCandidateIsAvailable(Sema &S,
9989                                                const FunctionDecl *FD) {
9990   return checkAddressOfFunctionIsAvailable(S, FD, /*Complain=*/true,
9991                                            /*InOverloadResolution=*/true,
9992                                            /*Loc=*/SourceLocation());
9993 }
9994
9995 bool Sema::checkAddressOfFunctionIsAvailable(const FunctionDecl *Function,
9996                                              bool Complain,
9997                                              SourceLocation Loc) {
9998   return ::checkAddressOfFunctionIsAvailable(*this, Function, Complain,
9999                                              /*InOverloadResolution=*/false,
10000                                              Loc);
10001 }
10002
10003 // Notes the location of an overload candidate.
10004 void Sema::NoteOverloadCandidate(NamedDecl *Found, FunctionDecl *Fn,
10005                                  OverloadCandidateRewriteKind RewriteKind,
10006                                  QualType DestType, bool TakingAddress) {
10007   if (TakingAddress && !checkAddressOfCandidateIsAvailable(*this, Fn))
10008     return;
10009   if (Fn->isMultiVersion() && Fn->hasAttr<TargetAttr>() &&
10010       !Fn->getAttr<TargetAttr>()->isDefaultVersion())
10011     return;
10012
10013   std::string FnDesc;
10014   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> KSPair =
10015       ClassifyOverloadCandidate(*this, Found, Fn, RewriteKind, FnDesc);
10016   PartialDiagnostic PD = PDiag(diag::note_ovl_candidate)
10017                          << (unsigned)KSPair.first << (unsigned)KSPair.second
10018                          << Fn << FnDesc;
10019
10020   HandleFunctionTypeMismatch(PD, Fn->getType(), DestType);
10021   Diag(Fn->getLocation(), PD);
10022   MaybeEmitInheritedConstructorNote(*this, Found);
10023 }
10024
10025 static void
10026 MaybeDiagnoseAmbiguousConstraints(Sema &S, ArrayRef<OverloadCandidate> Cands) {
10027   // Perhaps the ambiguity was caused by two atomic constraints that are
10028   // 'identical' but not equivalent:
10029   //
10030   // void foo() requires (sizeof(T) > 4) { } // #1
10031   // void foo() requires (sizeof(T) > 4) && T::value { } // #2
10032   //
10033   // The 'sizeof(T) > 4' constraints are seemingly equivalent and should cause
10034   // #2 to subsume #1, but these constraint are not considered equivalent
10035   // according to the subsumption rules because they are not the same
10036   // source-level construct. This behavior is quite confusing and we should try
10037   // to help the user figure out what happened.
10038
10039   SmallVector<const Expr *, 3> FirstAC, SecondAC;
10040   FunctionDecl *FirstCand = nullptr, *SecondCand = nullptr;
10041   for (auto I = Cands.begin(), E = Cands.end(); I != E; ++I) {
10042     if (!I->Function)
10043       continue;
10044     SmallVector<const Expr *, 3> AC;
10045     if (auto *Template = I->Function->getPrimaryTemplate())
10046       Template->getAssociatedConstraints(AC);
10047     else
10048       I->Function->getAssociatedConstraints(AC);
10049     if (AC.empty())
10050       continue;
10051     if (FirstCand == nullptr) {
10052       FirstCand = I->Function;
10053       FirstAC = AC;
10054     } else if (SecondCand == nullptr) {
10055       SecondCand = I->Function;
10056       SecondAC = AC;
10057     } else {
10058       // We have more than one pair of constrained functions - this check is
10059       // expensive and we'd rather not try to diagnose it.
10060       return;
10061     }
10062   }
10063   if (!SecondCand)
10064     return;
10065   // The diagnostic can only happen if there are associated constraints on
10066   // both sides (there needs to be some identical atomic constraint).
10067   if (S.MaybeEmitAmbiguousAtomicConstraintsDiagnostic(FirstCand, FirstAC,
10068                                                       SecondCand, SecondAC))
10069     // Just show the user one diagnostic, they'll probably figure it out
10070     // from here.
10071     return;
10072 }
10073
10074 // Notes the location of all overload candidates designated through
10075 // OverloadedExpr
10076 void Sema::NoteAllOverloadCandidates(Expr *OverloadedExpr, QualType DestType,
10077                                      bool TakingAddress) {
10078   assert(OverloadedExpr->getType() == Context.OverloadTy);
10079
10080   OverloadExpr::FindResult Ovl = OverloadExpr::find(OverloadedExpr);
10081   OverloadExpr *OvlExpr = Ovl.Expression;
10082
10083   for (UnresolvedSetIterator I = OvlExpr->decls_begin(),
10084                             IEnd = OvlExpr->decls_end();
10085        I != IEnd; ++I) {
10086     if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl =
10087                 dyn_cast<FunctionTemplateDecl>((*I)->getUnderlyingDecl()) ) {
10088       NoteOverloadCandidate(*I, FunTmpl->getTemplatedDecl(), CRK_None, DestType,
10089                             TakingAddress);
10090     } else if (FunctionDecl *Fun
10091                       = dyn_cast<FunctionDecl>((*I)->getUnderlyingDecl()) ) {
10092       NoteOverloadCandidate(*I, Fun, CRK_None, DestType, TakingAddress);
10093     }
10094   }
10095 }
10096
10097 /// Diagnoses an ambiguous conversion.  The partial diagnostic is the
10098 /// "lead" diagnostic; it will be given two arguments, the source and
10099 /// target types of the conversion.
10100 void ImplicitConversionSequence::DiagnoseAmbiguousConversion(
10101                                  Sema &S,
10102                                  SourceLocation CaretLoc,
10103                                  const PartialDiagnostic &PDiag) const {
10104   S.Diag(CaretLoc, PDiag)
10105     << Ambiguous.getFromType() << Ambiguous.getToType();
10106   // FIXME: The note limiting machinery is borrowed from
10107   // OverloadCandidateSet::NoteCandidates; there's an opportunity for
10108   // refactoring here.
10109   const OverloadsShown ShowOverloads = S.Diags.getShowOverloads();
10110   unsigned CandsShown = 0;
10111   AmbiguousConversionSequence::const_iterator I, E;
10112   for (I = Ambiguous.begin(), E = Ambiguous.end(); I != E; ++I) {
10113     if (CandsShown >= 4 && ShowOverloads == Ovl_Best)
10114       break;
10115     ++CandsShown;
10116     S.NoteOverloadCandidate(I->first, I->second);
10117   }
10118   if (I != E)
10119     S.Diag(SourceLocation(), diag::note_ovl_too_many_candidates) << int(E - I);
10120 }
10121
10122 static void DiagnoseBadConversion(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10123                                   unsigned I, bool TakingCandidateAddress) {
10124   const ImplicitConversionSequence &Conv = Cand->Conversions[I];
10125   assert(Conv.isBad());
10126   assert(Cand->Function && "for now, candidate must be a function");
10127   FunctionDecl *Fn = Cand->Function;
10128
10129   // There's a conversion slot for the object argument if this is a
10130   // non-constructor method.  Note that 'I' corresponds the
10131   // conversion-slot index.
10132   bool isObjectArgument = false;
10133   if (isa<CXXMethodDecl>(Fn) && !isa<CXXConstructorDecl>(Fn)) {
10134     if (I == 0)
10135       isObjectArgument = true;
10136     else
10137       I--;
10138   }
10139
10140   std::string FnDesc;
10141   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10142       ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Fn, Cand->getRewriteKind(),
10143                                 FnDesc);
10144
10145   Expr *FromExpr = Conv.Bad.FromExpr;
10146   QualType FromTy = Conv.Bad.getFromType();
10147   QualType ToTy = Conv.Bad.getToType();
10148
10149   if (FromTy == S.Context.OverloadTy) {
10150     assert(FromExpr && "overload set argument came from implicit argument?");
10151     Expr *E = FromExpr->IgnoreParens();
10152     if (isa<UnaryOperator>(E))
10153       E = cast<UnaryOperator>(E)->getSubExpr()->IgnoreParens();
10154     DeclarationName Name = cast<OverloadExpr>(E)->getName();
10155
10156     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_overload)
10157         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10158         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << ToTy
10159         << Name << I + 1;
10160     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10161     return;
10162   }
10163
10164   // Do some hand-waving analysis to see if the non-viability is due
10165   // to a qualifier mismatch.
10166   CanQualType CFromTy = S.Context.getCanonicalType(FromTy);
10167   CanQualType CToTy = S.Context.getCanonicalType(ToTy);
10168   if (CanQual<ReferenceType> RT = CToTy->getAs<ReferenceType>())
10169     CToTy = RT->getPointeeType();
10170   else {
10171     // TODO: detect and diagnose the full richness of const mismatches.
10172     if (CanQual<PointerType> FromPT = CFromTy->getAs<PointerType>())
10173       if (CanQual<PointerType> ToPT = CToTy->getAs<PointerType>()) {
10174         CFromTy = FromPT->getPointeeType();
10175         CToTy = ToPT->getPointeeType();
10176       }
10177   }
10178
10179   if (CToTy.getUnqualifiedType() == CFromTy.getUnqualifiedType() &&
10180       !CToTy.isAtLeastAsQualifiedAs(CFromTy)) {
10181     Qualifiers FromQs = CFromTy.getQualifiers();
10182     Qualifiers ToQs = CToTy.getQualifiers();
10183
10184     if (FromQs.getAddressSpace() != ToQs.getAddressSpace()) {
10185       if (isObjectArgument)
10186         S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_addrspace_this)
10187             << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
10188             << FnDesc << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange())
10189             << FromQs.getAddressSpace() << ToQs.getAddressSpace();
10190       else
10191         S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_addrspace)
10192             << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
10193             << FnDesc << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange())
10194             << FromQs.getAddressSpace() << ToQs.getAddressSpace()
10195             << ToTy->isReferenceType() << I + 1;
10196       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10197       return;
10198     }
10199
10200     if (FromQs.getObjCLifetime() != ToQs.getObjCLifetime()) {
10201       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_ownership)
10202           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10203           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10204           << FromQs.getObjCLifetime() << ToQs.getObjCLifetime()
10205           << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
10206       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10207       return;
10208     }
10209
10210     if (FromQs.getObjCGCAttr() != ToQs.getObjCGCAttr()) {
10211       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_gc)
10212           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10213           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10214           << FromQs.getObjCGCAttr() << ToQs.getObjCGCAttr()
10215           << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
10216       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10217       return;
10218     }
10219
10220     if (FromQs.hasUnaligned() != ToQs.hasUnaligned()) {
10221       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_unaligned)
10222           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10223           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10224           << FromQs.hasUnaligned() << I + 1;
10225       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10226       return;
10227     }
10228
10229     unsigned CVR = FromQs.getCVRQualifiers() & ~ToQs.getCVRQualifiers();
10230     assert(CVR && "unexpected qualifiers mismatch");
10231
10232     if (isObjectArgument) {
10233       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_cvr_this)
10234           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10235           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10236           << (CVR - 1);
10237     } else {
10238       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_cvr)
10239           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10240           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10241           << (CVR - 1) << I + 1;
10242     }
10243     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10244     return;
10245   }
10246
10247   // Special diagnostic for failure to convert an initializer list, since
10248   // telling the user that it has type void is not useful.
10249   if (FromExpr && isa<InitListExpr>(FromExpr)) {
10250     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_list_argument)
10251         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10252         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10253         << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
10254     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10255     return;
10256   }
10257
10258   // Diagnose references or pointers to incomplete types differently,
10259   // since it's far from impossible that the incompleteness triggered
10260   // the failure.
10261   QualType TempFromTy = FromTy.getNonReferenceType();
10262   if (const PointerType *PTy = TempFromTy->getAs<PointerType>())
10263     TempFromTy = PTy->getPointeeType();
10264   if (TempFromTy->isIncompleteType()) {
10265     // Emit the generic diagnostic and, optionally, add the hints to it.
10266     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_conv_incomplete)
10267         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10268         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10269         << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1
10270         << (unsigned)(Cand->Fix.Kind);
10271
10272     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10273     return;
10274   }
10275
10276   // Diagnose base -> derived pointer conversions.
10277   unsigned BaseToDerivedConversion = 0;
10278   if (const PointerType *FromPtrTy = FromTy->getAs<PointerType>()) {
10279     if (const PointerType *ToPtrTy = ToTy->getAs<PointerType>()) {
10280       if (ToPtrTy->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(
10281                                                FromPtrTy->getPointeeType()) &&
10282           !FromPtrTy->getPointeeType()->isIncompleteType() &&
10283           !ToPtrTy->getPointeeType()->isIncompleteType() &&
10284           S.IsDerivedFrom(SourceLocation(), ToPtrTy->getPointeeType(),
10285                           FromPtrTy->getPointeeType()))
10286         BaseToDerivedConversion = 1;
10287     }
10288   } else if (const ObjCObjectPointerType *FromPtrTy
10289                                     = FromTy->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
10290     if (const ObjCObjectPointerType *ToPtrTy
10291                                         = ToTy->getAs<ObjCObjectPointerType>())
10292       if (const ObjCInterfaceDecl *FromIface = FromPtrTy->getInterfaceDecl())
10293         if (const ObjCInterfaceDecl *ToIface = ToPtrTy->getInterfaceDecl())
10294           if (ToPtrTy->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(
10295                                                 FromPtrTy->getPointeeType()) &&
10296               FromIface->isSuperClassOf(ToIface))
10297             BaseToDerivedConversion = 2;
10298   } else if (const ReferenceType *ToRefTy = ToTy->getAs<ReferenceType>()) {
10299     if (ToRefTy->getPointeeType().isAtLeastAsQualifiedAs(FromTy) &&
10300         !FromTy->isIncompleteType() &&
10301         !ToRefTy->getPointeeType()->isIncompleteType() &&
10302         S.IsDerivedFrom(SourceLocation(), ToRefTy->getPointeeType(), FromTy)) {
10303       BaseToDerivedConversion = 3;
10304     } else if (ToTy->isLValueReferenceType() && !FromExpr->isLValue() &&
10305                ToTy.getNonReferenceType().getCanonicalType() ==
10306                FromTy.getNonReferenceType().getCanonicalType()) {
10307       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_lvalue)
10308           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10309           << (unsigned)isObjectArgument << I + 1
10310           << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange());
10311       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10312       return;
10313     }
10314   }
10315
10316   if (BaseToDerivedConversion) {
10317     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_base_to_derived_conv)
10318         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10319         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange())
10320         << (BaseToDerivedConversion - 1) << FromTy << ToTy << I + 1;
10321     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10322     return;
10323   }
10324
10325   if (isa<ObjCObjectPointerType>(CFromTy) &&
10326       isa<PointerType>(CToTy)) {
10327       Qualifiers FromQs = CFromTy.getQualifiers();
10328       Qualifiers ToQs = CToTy.getQualifiers();
10329       if (FromQs.getObjCLifetime() != ToQs.getObjCLifetime()) {
10330         S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_arc_conv)
10331             << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
10332             << FnDesc << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange())
10333             << FromTy << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1;
10334         MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10335         return;
10336       }
10337   }
10338
10339   if (TakingCandidateAddress &&
10340       !checkAddressOfCandidateIsAvailable(S, Cand->Function))
10341     return;
10342
10343   // Emit the generic diagnostic and, optionally, add the hints to it.
10344   PartialDiagnostic FDiag = S.PDiag(diag::note_ovl_candidate_bad_conv);
10345   FDiag << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10346         << (FromExpr ? FromExpr->getSourceRange() : SourceRange()) << FromTy
10347         << ToTy << (unsigned)isObjectArgument << I + 1
10348         << (unsigned)(Cand->Fix.Kind);
10349
10350   // If we can fix the conversion, suggest the FixIts.
10351   for (std::vector<FixItHint>::iterator HI = Cand->Fix.Hints.begin(),
10352        HE = Cand->Fix.Hints.end(); HI != HE; ++HI)
10353     FDiag << *HI;
10354   S.Diag(Fn->getLocation(), FDiag);
10355
10356   MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10357 }
10358
10359 /// Additional arity mismatch diagnosis specific to a function overload
10360 /// candidates. This is not covered by the more general DiagnoseArityMismatch()
10361 /// over a candidate in any candidate set.
10362 static bool CheckArityMismatch(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10363                                unsigned NumArgs) {
10364   FunctionDecl *Fn = Cand->Function;
10365   unsigned MinParams = Fn->getMinRequiredArguments();
10366
10367   // With invalid overloaded operators, it's possible that we think we
10368   // have an arity mismatch when in fact it looks like we have the
10369   // right number of arguments, because only overloaded operators have
10370   // the weird behavior of overloading member and non-member functions.
10371   // Just don't report anything.
10372   if (Fn->isInvalidDecl() &&
10373       Fn->getDeclName().getNameKind() == DeclarationName::CXXOperatorName)
10374     return true;
10375
10376   if (NumArgs < MinParams) {
10377     assert((Cand->FailureKind == ovl_fail_too_few_arguments) ||
10378            (Cand->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction &&
10379             Cand->DeductionFailure.Result == Sema::TDK_TooFewArguments));
10380   } else {
10381     assert((Cand->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments) ||
10382            (Cand->FailureKind == ovl_fail_bad_deduction &&
10383             Cand->DeductionFailure.Result == Sema::TDK_TooManyArguments));
10384   }
10385
10386   return false;
10387 }
10388
10389 /// General arity mismatch diagnosis over a candidate in a candidate set.
10390 static void DiagnoseArityMismatch(Sema &S, NamedDecl *Found, Decl *D,
10391                                   unsigned NumFormalArgs) {
10392   assert(isa<FunctionDecl>(D) &&
10393       "The templated declaration should at least be a function"
10394       " when diagnosing bad template argument deduction due to too many"
10395       " or too few arguments");
10396
10397   FunctionDecl *Fn = cast<FunctionDecl>(D);
10398
10399   // TODO: treat calls to a missing default constructor as a special case
10400   const auto *FnTy = Fn->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
10401   unsigned MinParams = Fn->getMinRequiredArguments();
10402
10403   // at least / at most / exactly
10404   unsigned mode, modeCount;
10405   if (NumFormalArgs < MinParams) {
10406     if (MinParams != FnTy->getNumParams() || FnTy->isVariadic() ||
10407         FnTy->isTemplateVariadic())
10408       mode = 0; // "at least"
10409     else
10410       mode = 2; // "exactly"
10411     modeCount = MinParams;
10412   } else {
10413     if (MinParams != FnTy->getNumParams())
10414       mode = 1; // "at most"
10415     else
10416       mode = 2; // "exactly"
10417     modeCount = FnTy->getNumParams();
10418   }
10419
10420   std::string Description;
10421   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10422       ClassifyOverloadCandidate(S, Found, Fn, CRK_None, Description);
10423
10424   if (modeCount == 1 && Fn->getParamDecl(0)->getDeclName())
10425     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_arity_one)
10426         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
10427         << Description << mode << Fn->getParamDecl(0) << NumFormalArgs;
10428   else
10429     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_arity)
10430         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second
10431         << Description << mode << modeCount << NumFormalArgs;
10432
10433   MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10434 }
10435
10436 /// Arity mismatch diagnosis specific to a function overload candidate.
10437 static void DiagnoseArityMismatch(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10438                                   unsigned NumFormalArgs) {
10439   if (!CheckArityMismatch(S, Cand, NumFormalArgs))
10440     DiagnoseArityMismatch(S, Cand->FoundDecl, Cand->Function, NumFormalArgs);
10441 }
10442
10443 static TemplateDecl *getDescribedTemplate(Decl *Templated) {
10444   if (TemplateDecl *TD = Templated->getDescribedTemplate())
10445     return TD;
10446   llvm_unreachable("Unsupported: Getting the described template declaration"
10447                    " for bad deduction diagnosis");
10448 }
10449
10450 /// Diagnose a failed template-argument deduction.
10451 static void DiagnoseBadDeduction(Sema &S, NamedDecl *Found, Decl *Templated,
10452                                  DeductionFailureInfo &DeductionFailure,
10453                                  unsigned NumArgs,
10454                                  bool TakingCandidateAddress) {
10455   TemplateParameter Param = DeductionFailure.getTemplateParameter();
10456   NamedDecl *ParamD;
10457   (ParamD = Param.dyn_cast<TemplateTypeParmDecl*>()) ||
10458   (ParamD = Param.dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl*>()) ||
10459   (ParamD = Param.dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl*>());
10460   switch (DeductionFailure.Result) {
10461   case Sema::TDK_Success:
10462     llvm_unreachable("TDK_success while diagnosing bad deduction");
10463
10464   case Sema::TDK_Incomplete: {
10465     assert(ParamD && "no parameter found for incomplete deduction result");
10466     S.Diag(Templated->getLocation(),
10467            diag::note_ovl_candidate_incomplete_deduction)
10468         << ParamD->getDeclName();
10469     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10470     return;
10471   }
10472
10473   case Sema::TDK_IncompletePack: {
10474     assert(ParamD && "no parameter found for incomplete deduction result");
10475     S.Diag(Templated->getLocation(),
10476            diag::note_ovl_candidate_incomplete_deduction_pack)
10477         << ParamD->getDeclName()
10478         << (DeductionFailure.getFirstArg()->pack_size() + 1)
10479         << *DeductionFailure.getFirstArg();
10480     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10481     return;
10482   }
10483
10484   case Sema::TDK_Underqualified: {
10485     assert(ParamD && "no parameter found for bad qualifiers deduction result");
10486     TemplateTypeParmDecl *TParam = cast<TemplateTypeParmDecl>(ParamD);
10487
10488     QualType Param = DeductionFailure.getFirstArg()->getAsType();
10489
10490     // Param will have been canonicalized, but it should just be a
10491     // qualified version of ParamD, so move the qualifiers to that.
10492     QualifierCollector Qs;
10493     Qs.strip(Param);
10494     QualType NonCanonParam = Qs.apply(S.Context, TParam->getTypeForDecl());
10495     assert(S.Context.hasSameType(Param, NonCanonParam));
10496
10497     // Arg has also been canonicalized, but there's nothing we can do
10498     // about that.  It also doesn't matter as much, because it won't
10499     // have any template parameters in it (because deduction isn't
10500     // done on dependent types).
10501     QualType Arg = DeductionFailure.getSecondArg()->getAsType();
10502
10503     S.Diag(Templated->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_underqualified)
10504         << ParamD->getDeclName() << Arg << NonCanonParam;
10505     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10506     return;
10507   }
10508
10509   case Sema::TDK_Inconsistent: {
10510     assert(ParamD && "no parameter found for inconsistent deduction result");
10511     int which = 0;
10512     if (isa<TemplateTypeParmDecl>(ParamD))
10513       which = 0;
10514     else if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(ParamD)) {
10515       // Deduction might have failed because we deduced arguments of two
10516       // different types for a non-type template parameter.
10517       // FIXME: Use a different TDK value for this.
10518       QualType T1 =
10519           DeductionFailure.getFirstArg()->getNonTypeTemplateArgumentType();
10520       QualType T2 =
10521           DeductionFailure.getSecondArg()->getNonTypeTemplateArgumentType();
10522       if (!T1.isNull() && !T2.isNull() && !S.Context.hasSameType(T1, T2)) {
10523         S.Diag(Templated->getLocation(),
10524                diag::note_ovl_candidate_inconsistent_deduction_types)
10525           << ParamD->getDeclName() << *DeductionFailure.getFirstArg() << T1
10526           << *DeductionFailure.getSecondArg() << T2;
10527         MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10528         return;
10529       }
10530
10531       which = 1;
10532     } else {
10533       which = 2;
10534     }
10535
10536     // Tweak the diagnostic if the problem is that we deduced packs of
10537     // different arities. We'll print the actual packs anyway in case that
10538     // includes additional useful information.
10539     if (DeductionFailure.getFirstArg()->getKind() == TemplateArgument::Pack &&
10540         DeductionFailure.getSecondArg()->getKind() == TemplateArgument::Pack &&
10541         DeductionFailure.getFirstArg()->pack_size() !=
10542             DeductionFailure.getSecondArg()->pack_size()) {
10543       which = 3;
10544     }
10545
10546     S.Diag(Templated->getLocation(),
10547            diag::note_ovl_candidate_inconsistent_deduction)
10548         << which << ParamD->getDeclName() << *DeductionFailure.getFirstArg()
10549         << *DeductionFailure.getSecondArg();
10550     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10551     return;
10552   }
10553
10554   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
10555     assert(ParamD && "no parameter found for invalid explicit arguments");
10556     if (ParamD->getDeclName())
10557       S.Diag(Templated->getLocation(),
10558              diag::note_ovl_candidate_explicit_arg_mismatch_named)
10559           << ParamD->getDeclName();
10560     else {
10561       int index = 0;
10562       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(ParamD))
10563         index = TTP->getIndex();
10564       else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
10565                                   = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(ParamD))
10566         index = NTTP->getIndex();
10567       else
10568         index = cast<TemplateTemplateParmDecl>(ParamD)->getIndex();
10569       S.Diag(Templated->getLocation(),
10570              diag::note_ovl_candidate_explicit_arg_mismatch_unnamed)
10571           << (index + 1);
10572     }
10573     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10574     return;
10575
10576   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied: {
10577     // Format the template argument list into the argument string.
10578     SmallString<128> TemplateArgString;
10579     TemplateArgumentList *Args = DeductionFailure.getTemplateArgumentList();
10580     TemplateArgString = " ";
10581     TemplateArgString += S.getTemplateArgumentBindingsText(
10582         getDescribedTemplate(Templated)->getTemplateParameters(), *Args);
10583     if (TemplateArgString.size() == 1)
10584       TemplateArgString.clear();
10585     S.Diag(Templated->getLocation(),
10586            diag::note_ovl_candidate_unsatisfied_constraints)
10587         << TemplateArgString;
10588
10589     S.DiagnoseUnsatisfiedConstraint(
10590         static_cast<CNSInfo*>(DeductionFailure.Data)->Satisfaction);
10591     return;
10592   }
10593   case Sema::TDK_TooManyArguments:
10594   case Sema::TDK_TooFewArguments:
10595     DiagnoseArityMismatch(S, Found, Templated, NumArgs);
10596     return;
10597
10598   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
10599     S.Diag(Templated->getLocation(),
10600            diag::note_ovl_candidate_instantiation_depth);
10601     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10602     return;
10603
10604   case Sema::TDK_SubstitutionFailure: {
10605     // Format the template argument list into the argument string.
10606     SmallString<128> TemplateArgString;
10607     if (TemplateArgumentList *Args =
10608             DeductionFailure.getTemplateArgumentList()) {
10609       TemplateArgString = " ";
10610       TemplateArgString += S.getTemplateArgumentBindingsText(
10611           getDescribedTemplate(Templated)->getTemplateParameters(), *Args);
10612       if (TemplateArgString.size() == 1)
10613         TemplateArgString.clear();
10614     }
10615
10616     // If this candidate was disabled by enable_if, say so.
10617     PartialDiagnosticAt *PDiag = DeductionFailure.getSFINAEDiagnostic();
10618     if (PDiag && PDiag->second.getDiagID() ==
10619           diag::err_typename_nested_not_found_enable_if) {
10620       // FIXME: Use the source range of the condition, and the fully-qualified
10621       //        name of the enable_if template. These are both present in PDiag.
10622       S.Diag(PDiag->first, diag::note_ovl_candidate_disabled_by_enable_if)
10623         << "'enable_if'" << TemplateArgString;
10624       return;
10625     }
10626
10627     // We found a specific requirement that disabled the enable_if.
10628     if (PDiag && PDiag->second.getDiagID() ==
10629         diag::err_typename_nested_not_found_requirement) {
10630       S.Diag(Templated->getLocation(),
10631              diag::note_ovl_candidate_disabled_by_requirement)
10632         << PDiag->second.getStringArg(0) << TemplateArgString;
10633       return;
10634     }
10635
10636     // Format the SFINAE diagnostic into the argument string.
10637     // FIXME: Add a general mechanism to include a PartialDiagnostic *'s
10638     //        formatted message in another diagnostic.
10639     SmallString<128> SFINAEArgString;
10640     SourceRange R;
10641     if (PDiag) {
10642       SFINAEArgString = ": ";
10643       R = SourceRange(PDiag->first, PDiag->first);
10644       PDiag->second.EmitToString(S.getDiagnostics(), SFINAEArgString);
10645     }
10646
10647     S.Diag(Templated->getLocation(),
10648            diag::note_ovl_candidate_substitution_failure)
10649         << TemplateArgString << SFINAEArgString << R;
10650     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10651     return;
10652   }
10653
10654   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
10655   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested: {
10656     // Format the template argument list into the argument string.
10657     SmallString<128> TemplateArgString;
10658     if (TemplateArgumentList *Args =
10659             DeductionFailure.getTemplateArgumentList()) {
10660       TemplateArgString = " ";
10661       TemplateArgString += S.getTemplateArgumentBindingsText(
10662           getDescribedTemplate(Templated)->getTemplateParameters(), *Args);
10663       if (TemplateArgString.size() == 1)
10664         TemplateArgString.clear();
10665     }
10666
10667     S.Diag(Templated->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_deduced_mismatch)
10668         << (*DeductionFailure.getCallArgIndex() + 1)
10669         << *DeductionFailure.getFirstArg() << *DeductionFailure.getSecondArg()
10670         << TemplateArgString
10671         << (DeductionFailure.Result == Sema::TDK_DeducedMismatchNested);
10672     break;
10673   }
10674
10675   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch: {
10676     // FIXME: Provide a source location to indicate what we couldn't match.
10677     TemplateArgument FirstTA = *DeductionFailure.getFirstArg();
10678     TemplateArgument SecondTA = *DeductionFailure.getSecondArg();
10679     if (FirstTA.getKind() == TemplateArgument::Template &&
10680         SecondTA.getKind() == TemplateArgument::Template) {
10681       TemplateName FirstTN = FirstTA.getAsTemplate();
10682       TemplateName SecondTN = SecondTA.getAsTemplate();
10683       if (FirstTN.getKind() == TemplateName::Template &&
10684           SecondTN.getKind() == TemplateName::Template) {
10685         if (FirstTN.getAsTemplateDecl()->getName() ==
10686             SecondTN.getAsTemplateDecl()->getName()) {
10687           // FIXME: This fixes a bad diagnostic where both templates are named
10688           // the same.  This particular case is a bit difficult since:
10689           // 1) It is passed as a string to the diagnostic printer.
10690           // 2) The diagnostic printer only attempts to find a better
10691           //    name for types, not decls.
10692           // Ideally, this should folded into the diagnostic printer.
10693           S.Diag(Templated->getLocation(),
10694                  diag::note_ovl_candidate_non_deduced_mismatch_qualified)
10695               << FirstTN.getAsTemplateDecl() << SecondTN.getAsTemplateDecl();
10696           return;
10697         }
10698       }
10699     }
10700
10701     if (TakingCandidateAddress && isa<FunctionDecl>(Templated) &&
10702         !checkAddressOfCandidateIsAvailable(S, cast<FunctionDecl>(Templated)))
10703       return;
10704
10705     // FIXME: For generic lambda parameters, check if the function is a lambda
10706     // call operator, and if so, emit a prettier and more informative
10707     // diagnostic that mentions 'auto' and lambda in addition to
10708     // (or instead of?) the canonical template type parameters.
10709     S.Diag(Templated->getLocation(),
10710            diag::note_ovl_candidate_non_deduced_mismatch)
10711         << FirstTA << SecondTA;
10712     return;
10713   }
10714   // TODO: diagnose these individually, then kill off
10715   // note_ovl_candidate_bad_deduction, which is uselessly vague.
10716   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
10717     S.Diag(Templated->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_deduction);
10718     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Found);
10719     return;
10720   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
10721     S.Diag(Templated->getLocation(),
10722            diag::note_cuda_ovl_candidate_target_mismatch);
10723     return;
10724   }
10725 }
10726
10727 /// Diagnose a failed template-argument deduction, for function calls.
10728 static void DiagnoseBadDeduction(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10729                                  unsigned NumArgs,
10730                                  bool TakingCandidateAddress) {
10731   unsigned TDK = Cand->DeductionFailure.Result;
10732   if (TDK == Sema::TDK_TooFewArguments || TDK == Sema::TDK_TooManyArguments) {
10733     if (CheckArityMismatch(S, Cand, NumArgs))
10734       return;
10735   }
10736   DiagnoseBadDeduction(S, Cand->FoundDecl, Cand->Function, // pattern
10737                        Cand->DeductionFailure, NumArgs, TakingCandidateAddress);
10738 }
10739
10740 /// CUDA: diagnose an invalid call across targets.
10741 static void DiagnoseBadTarget(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10742   FunctionDecl *Caller = cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
10743   FunctionDecl *Callee = Cand->Function;
10744
10745   Sema::CUDAFunctionTarget CallerTarget = S.IdentifyCUDATarget(Caller),
10746                            CalleeTarget = S.IdentifyCUDATarget(Callee);
10747
10748   std::string FnDesc;
10749   std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10750       ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Callee,
10751                                 Cand->getRewriteKind(), FnDesc);
10752
10753   S.Diag(Callee->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_bad_target)
10754       << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)ocs_non_template
10755       << FnDesc /* Ignored */
10756       << CalleeTarget << CallerTarget;
10757
10758   // This could be an implicit constructor for which we could not infer the
10759   // target due to a collsion. Diagnose that case.
10760   CXXMethodDecl *Meth = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
10761   if (Meth != nullptr && Meth->isImplicit()) {
10762     CXXRecordDecl *ParentClass = Meth->getParent();
10763     Sema::CXXSpecialMember CSM;
10764
10765     switch (FnKindPair.first) {
10766     default:
10767       return;
10768     case oc_implicit_default_constructor:
10769       CSM = Sema::CXXDefaultConstructor;
10770       break;
10771     case oc_implicit_copy_constructor:
10772       CSM = Sema::CXXCopyConstructor;
10773       break;
10774     case oc_implicit_move_constructor:
10775       CSM = Sema::CXXMoveConstructor;
10776       break;
10777     case oc_implicit_copy_assignment:
10778       CSM = Sema::CXXCopyAssignment;
10779       break;
10780     case oc_implicit_move_assignment:
10781       CSM = Sema::CXXMoveAssignment;
10782       break;
10783     };
10784
10785     bool ConstRHS = false;
10786     if (Meth->getNumParams()) {
10787       if (const ReferenceType *RT =
10788               Meth->getParamDecl(0)->getType()->getAs<ReferenceType>()) {
10789         ConstRHS = RT->getPointeeType().isConstQualified();
10790       }
10791     }
10792
10793     S.inferCUDATargetForImplicitSpecialMember(ParentClass, CSM, Meth,
10794                                               /* ConstRHS */ ConstRHS,
10795                                               /* Diagnose */ true);
10796   }
10797 }
10798
10799 static void DiagnoseFailedEnableIfAttr(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10800   FunctionDecl *Callee = Cand->Function;
10801   EnableIfAttr *Attr = static_cast<EnableIfAttr*>(Cand->DeductionFailure.Data);
10802
10803   S.Diag(Callee->getLocation(),
10804          diag::note_ovl_candidate_disabled_by_function_cond_attr)
10805       << Attr->getCond()->getSourceRange() << Attr->getMessage();
10806 }
10807
10808 static void DiagnoseFailedExplicitSpec(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10809   ExplicitSpecifier ES = ExplicitSpecifier::getFromDecl(Cand->Function);
10810   assert(ES.isExplicit() && "not an explicit candidate");
10811
10812   unsigned Kind;
10813   switch (Cand->Function->getDeclKind()) {
10814   case Decl::Kind::CXXConstructor:
10815     Kind = 0;
10816     break;
10817   case Decl::Kind::CXXConversion:
10818     Kind = 1;
10819     break;
10820   case Decl::Kind::CXXDeductionGuide:
10821     Kind = Cand->Function->isImplicit() ? 0 : 2;
10822     break;
10823   default:
10824     llvm_unreachable("invalid Decl");
10825   }
10826
10827   // Note the location of the first (in-class) declaration; a redeclaration
10828   // (particularly an out-of-class definition) will typically lack the
10829   // 'explicit' specifier.
10830   // FIXME: This is probably a good thing to do for all 'candidate' notes.
10831   FunctionDecl *First = Cand->Function->getFirstDecl();
10832   if (FunctionDecl *Pattern = First->getTemplateInstantiationPattern())
10833     First = Pattern->getFirstDecl();
10834
10835   S.Diag(First->getLocation(),
10836          diag::note_ovl_candidate_explicit)
10837       << Kind << (ES.getExpr() ? 1 : 0)
10838       << (ES.getExpr() ? ES.getExpr()->getSourceRange() : SourceRange());
10839 }
10840
10841 static void DiagnoseOpenCLExtensionDisabled(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10842   FunctionDecl *Callee = Cand->Function;
10843
10844   S.Diag(Callee->getLocation(),
10845          diag::note_ovl_candidate_disabled_by_extension)
10846     << S.getOpenCLExtensionsFromDeclExtMap(Callee);
10847 }
10848
10849 /// Generates a 'note' diagnostic for an overload candidate.  We've
10850 /// already generated a primary error at the call site.
10851 ///
10852 /// It really does need to be a single diagnostic with its caret
10853 /// pointed at the candidate declaration.  Yes, this creates some
10854 /// major challenges of technical writing.  Yes, this makes pointing
10855 /// out problems with specific arguments quite awkward.  It's still
10856 /// better than generating twenty screens of text for every failed
10857 /// overload.
10858 ///
10859 /// It would be great to be able to express per-candidate problems
10860 /// more richly for those diagnostic clients that cared, but we'd
10861 /// still have to be just as careful with the default diagnostics.
10862 /// \param CtorDestAS Addr space of object being constructed (for ctor
10863 /// candidates only).
10864 static void NoteFunctionCandidate(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
10865                                   unsigned NumArgs,
10866                                   bool TakingCandidateAddress,
10867                                   LangAS CtorDestAS = LangAS::Default) {
10868   FunctionDecl *Fn = Cand->Function;
10869
10870   // Note deleted candidates, but only if they're viable.
10871   if (Cand->Viable) {
10872     if (Fn->isDeleted()) {
10873       std::string FnDesc;
10874       std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10875           ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Fn,
10876                                     Cand->getRewriteKind(), FnDesc);
10877
10878       S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_deleted)
10879           << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)FnKindPair.second << FnDesc
10880           << (Fn->isDeleted() ? (Fn->isDeletedAsWritten() ? 1 : 2) : 0);
10881       MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10882       return;
10883     }
10884
10885     // We don't really have anything else to say about viable candidates.
10886     S.NoteOverloadCandidate(Cand->FoundDecl, Fn, Cand->getRewriteKind());
10887     return;
10888   }
10889
10890   switch (Cand->FailureKind) {
10891   case ovl_fail_too_many_arguments:
10892   case ovl_fail_too_few_arguments:
10893     return DiagnoseArityMismatch(S, Cand, NumArgs);
10894
10895   case ovl_fail_bad_deduction:
10896     return DiagnoseBadDeduction(S, Cand, NumArgs,
10897                                 TakingCandidateAddress);
10898
10899   case ovl_fail_illegal_constructor: {
10900     S.Diag(Fn->getLocation(), diag::note_ovl_candidate_illegal_constructor)
10901       << (Fn->getPrimaryTemplate() ? 1 : 0);
10902     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10903     return;
10904   }
10905
10906   case ovl_fail_object_addrspace_mismatch: {
10907     Qualifiers QualsForPrinting;
10908     QualsForPrinting.setAddressSpace(CtorDestAS);
10909     S.Diag(Fn->getLocation(),
10910            diag::note_ovl_candidate_illegal_constructor_adrspace_mismatch)
10911         << QualsForPrinting;
10912     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10913     return;
10914   }
10915
10916   case ovl_fail_trivial_conversion:
10917   case ovl_fail_bad_final_conversion:
10918   case ovl_fail_final_conversion_not_exact:
10919     return S.NoteOverloadCandidate(Cand->FoundDecl, Fn, Cand->getRewriteKind());
10920
10921   case ovl_fail_bad_conversion: {
10922     unsigned I = (Cand->IgnoreObjectArgument ? 1 : 0);
10923     for (unsigned N = Cand->Conversions.size(); I != N; ++I)
10924       if (Cand->Conversions[I].isBad())
10925         return DiagnoseBadConversion(S, Cand, I, TakingCandidateAddress);
10926
10927     // FIXME: this currently happens when we're called from SemaInit
10928     // when user-conversion overload fails.  Figure out how to handle
10929     // those conditions and diagnose them well.
10930     return S.NoteOverloadCandidate(Cand->FoundDecl, Fn, Cand->getRewriteKind());
10931   }
10932
10933   case ovl_fail_bad_target:
10934     return DiagnoseBadTarget(S, Cand);
10935
10936   case ovl_fail_enable_if:
10937     return DiagnoseFailedEnableIfAttr(S, Cand);
10938
10939   case ovl_fail_explicit:
10940     return DiagnoseFailedExplicitSpec(S, Cand);
10941
10942   case ovl_fail_ext_disabled:
10943     return DiagnoseOpenCLExtensionDisabled(S, Cand);
10944
10945   case ovl_fail_inhctor_slice:
10946     // It's generally not interesting to note copy/move constructors here.
10947     if (cast<CXXConstructorDecl>(Fn)->isCopyOrMoveConstructor())
10948       return;
10949     S.Diag(Fn->getLocation(),
10950            diag::note_ovl_candidate_inherited_constructor_slice)
10951       << (Fn->getPrimaryTemplate() ? 1 : 0)
10952       << Fn->getParamDecl(0)->getType()->isRValueReferenceType();
10953     MaybeEmitInheritedConstructorNote(S, Cand->FoundDecl);
10954     return;
10955
10956   case ovl_fail_addr_not_available: {
10957     bool Available = checkAddressOfCandidateIsAvailable(S, Cand->Function);
10958     (void)Available;
10959     assert(!Available);
10960     break;
10961   }
10962   case ovl_non_default_multiversion_function:
10963     // Do nothing, these should simply be ignored.
10964     break;
10965
10966   case ovl_fail_constraints_not_satisfied: {
10967     std::string FnDesc;
10968     std::pair<OverloadCandidateKind, OverloadCandidateSelect> FnKindPair =
10969         ClassifyOverloadCandidate(S, Cand->FoundDecl, Fn,
10970                                   Cand->getRewriteKind(), FnDesc);
10971
10972     S.Diag(Fn->getLocation(),
10973            diag::note_ovl_candidate_constraints_not_satisfied)
10974         << (unsigned)FnKindPair.first << (unsigned)ocs_non_template
10975         << FnDesc /* Ignored */;
10976     ConstraintSatisfaction Satisfaction;
10977     if (S.CheckConstraintSatisfaction(Fn->getTrailingRequiresClause(),
10978                                       Satisfaction))
10979       break;
10980     S.DiagnoseUnsatisfiedConstraint(Satisfaction);
10981   }
10982   }
10983 }
10984
10985 static void NoteSurrogateCandidate(Sema &S, OverloadCandidate *Cand) {
10986   // Desugar the type of the surrogate down to a function type,
10987   // retaining as many typedefs as possible while still showing
10988   // the function type (and, therefore, its parameter types).
10989   QualType FnType = Cand->Surrogate->getConversionType();
10990   bool isLValueReference = false;
10991   bool isRValueReference = false;
10992   bool isPointer = false;
10993   if (const LValueReferenceType *FnTypeRef =
10994         FnType->getAs<LValueReferenceType>()) {
10995     FnType = FnTypeRef->getPointeeType();
10996     isLValueReference = true;
10997   } else if (const RValueReferenceType *FnTypeRef =
10998                FnType->getAs<RValueReferenceType>()) {
10999     FnType = FnTypeRef->getPointeeType();
11000     isRValueReference = true;
11001   }
11002   if (const PointerType *FnTypePtr = FnType->getAs<PointerType>()) {
11003     FnType = FnTypePtr->getPointeeType();
11004     isPointer = true;
11005   }
11006   // Desugar down to a function type.
11007   FnType = QualType(FnType->getAs<FunctionType>(), 0);
11008   // Reconstruct the pointer/reference as appropriate.
11009   if (isPointer) FnType = S.Context.getPointerType(FnType);
11010   if (isRValueReference) FnType = S.Context.getRValueReferenceType(FnType);
11011   if (isLValueReference) FnType = S.Context.getLValueReferenceType(FnType);
11012
11013   S.Diag(Cand->Surrogate->getLocation(), diag::note_ovl_surrogate_cand)
11014     << FnType;
11015 }
11016
11017 static void NoteBuiltinOperatorCandidate(Sema &S, StringRef Opc,
11018                                          SourceLocation OpLoc,
11019                                          OverloadCandidate *Cand) {
11020   assert(Cand->Conversions.size() <= 2 && "builtin operator is not binary");
11021   std::string TypeStr("operator");
11022   TypeStr += Opc;
11023   TypeStr += "(";
11024   TypeStr += Cand->BuiltinParamTypes[0].getAsString();
11025   if (Cand->Conversions.size() == 1) {
11026     TypeStr += ")";
11027     S.Diag(OpLoc, diag::note_ovl_builtin_candidate) << TypeStr;
11028   } else {
11029     TypeStr += ", ";
11030     TypeStr += Cand->BuiltinParamTypes[1].getAsString();
11031     TypeStr += ")";
11032     S.Diag(OpLoc, diag::note_ovl_builtin_candidate) << TypeStr;
11033   }
11034 }
11035
11036 static void NoteAmbiguousUserConversions(Sema &S, SourceLocation OpLoc,
11037                                          OverloadCandidate *Cand) {
11038   for (const ImplicitConversionSequence &ICS : Cand->Conversions) {
11039     if (ICS.isBad()) break; // all meaningless after first invalid
11040     if (!ICS.isAmbiguous()) continue;
11041
11042     ICS.DiagnoseAmbiguousConversion(
11043         S, OpLoc, S.PDiag(diag::note_ambiguous_type_conversion));
11044   }
11045 }
11046
11047 static SourceLocation GetLocationForCandidate(const OverloadCandidate *Cand) {
11048   if (Cand->Function)
11049     return Cand->Function->getLocation();
11050   if (Cand->IsSurrogate)
11051     return Cand->Surrogate->getLocation();
11052   return SourceLocation();
11053 }
11054
11055 static unsigned RankDeductionFailure(const DeductionFailureInfo &DFI) {
11056   switch ((Sema::TemplateDeductionResult)DFI.Result) {
11057   case Sema::TDK_Success:
11058   case Sema::TDK_NonDependentConversionFailure:
11059     llvm_unreachable("non-deduction failure while diagnosing bad deduction");
11060
11061   case Sema::TDK_Invalid:
11062   case Sema::TDK_Incomplete:
11063   case Sema::TDK_IncompletePack:
11064     return 1;
11065
11066   case Sema::TDK_Underqualified:
11067   case Sema::TDK_Inconsistent:
11068     return 2;
11069
11070   case Sema::TDK_SubstitutionFailure:
11071   case Sema::TDK_DeducedMismatch:
11072   case Sema::TDK_ConstraintsNotSatisfied:
11073   case Sema::TDK_DeducedMismatchNested:
11074   case Sema::TDK_NonDeducedMismatch:
11075   case Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure:
11076   case Sema::TDK_CUDATargetMismatch:
11077     return 3;
11078
11079   case Sema::TDK_InstantiationDepth:
11080     return 4;
11081
11082   case Sema::TDK_InvalidExplicitArguments:
11083     return 5;
11084
11085   case Sema::TDK_TooManyArguments:
11086   case Sema::TDK_TooFewArguments:
11087     return 6;
11088   }
11089   llvm_unreachable("Unhandled deduction result");
11090 }
11091
11092 namespace {
11093 struct CompareOverloadCandidatesForDisplay {
11094   Sema &S;
11095   SourceLocation Loc;
11096   size_t NumArgs;
11097   OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK;
11098
11099   CompareOverloadCandidatesForDisplay(
11100       Sema &S, SourceLocation Loc, size_t NArgs,
11101       OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK)
11102       : S(S), NumArgs(NArgs), CSK(CSK) {}
11103
11104   OverloadFailureKind EffectiveFailureKind(const OverloadCandidate *C) const {
11105     // If there are too many or too few arguments, that's the high-order bit we
11106     // want to sort by, even if the immediate failure kind was something else.
11107     if (C->FailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
11108         C->FailureKind == ovl_fail_too_few_arguments)
11109       return static_cast<OverloadFailureKind>(C->FailureKind);
11110
11111     if (C->Function) {
11112       if (NumArgs > C->Function->getNumParams() && !C->Function->isVariadic())
11113         return ovl_fail_too_many_arguments;
11114       if (NumArgs < C->Function->getMinRequiredArguments())
11115         return ovl_fail_too_few_arguments;
11116     }
11117
11118     return static_cast<OverloadFailureKind>(C->FailureKind);
11119   }
11120
11121   bool operator()(const OverloadCandidate *L,
11122                   const OverloadCandidate *R) {
11123     // Fast-path this check.
11124     if (L == R) return false;
11125
11126     // Order first by viability.
11127     if (L->Viable) {
11128       if (!R->Viable) return true;
11129
11130       // TODO: introduce a tri-valued comparison for overload
11131       // candidates.  Would be more worthwhile if we had a sort
11132       // that could exploit it.
11133       if (isBetterOverloadCandidate(S, *L, *R, SourceLocation(), CSK))
11134         return true;
11135       if (isBetterOverloadCandidate(S, *R, *L, SourceLocation(), CSK))
11136         return false;
11137     } else if (R->Viable)
11138       return false;
11139
11140     assert(L->Viable == R->Viable);
11141
11142     // Criteria by which we can sort non-viable candidates:
11143     if (!L->Viable) {
11144       OverloadFailureKind LFailureKind = EffectiveFailureKind(L);
11145       OverloadFailureKind RFailureKind = EffectiveFailureKind(R);
11146
11147       // 1. Arity mismatches come after other candidates.
11148       if (LFailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
11149           LFailureKind == ovl_fail_too_few_arguments) {
11150         if (RFailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
11151             RFailureKind == ovl_fail_too_few_arguments) {
11152           int LDist = std::abs((int)L->getNumParams() - (int)NumArgs);
11153           int RDist = std::abs((int)R->getNumParams() - (int)NumArgs);
11154           if (LDist == RDist) {
11155             if (LFailureKind == RFailureKind)
11156               // Sort non-surrogates before surrogates.
11157               return !L->IsSurrogate && R->IsSurrogate;
11158             // Sort candidates requiring fewer parameters than there were
11159             // arguments given after candidates requiring more parameters
11160             // than there were arguments given.
11161             return LFailureKind == ovl_fail_too_many_arguments;
11162           }
11163           return LDist < RDist;
11164         }
11165         return false;
11166       }
11167       if (RFailureKind == ovl_fail_too_many_arguments ||
11168           RFailureKind == ovl_fail_too_few_arguments)
11169         return true;
11170
11171       // 2. Bad conversions come first and are ordered by the number
11172       // of bad conversions and quality of good conversions.
11173       if (LFailureKind == ovl_fail_bad_conversion) {
11174         if (RFailureKind != ovl_fail_bad_conversion)
11175           return true;
11176
11177         // The conversion that can be fixed with a smaller number of changes,
11178         // comes first.
11179         unsigned numLFixes = L->Fix.NumConversionsFixed;
11180         unsigned numRFixes = R->Fix.NumConversionsFixed;
11181         numLFixes = (numLFixes == 0) ? UINT_MAX : numLFixes;
11182         numRFixes = (numRFixes == 0) ? UINT_MAX : numRFixes;
11183         if (numLFixes != numRFixes) {
11184           return numLFixes < numRFixes;
11185         }
11186
11187         // If there's any ordering between the defined conversions...
11188         // FIXME: this might not be transitive.
11189         assert(L->Conversions.size() == R->Conversions.size());
11190
11191         int leftBetter = 0;
11192         unsigned I = (L->IgnoreObjectArgument || R->IgnoreObjectArgument);
11193         for (unsigned E = L->Conversions.size(); I != E; ++I) {
11194           switch (CompareImplicitConversionSequences(S, Loc,
11195                                                      L->Conversions[I],
11196                                                      R->Conversions[I])) {
11197           case ImplicitConversionSequence::Better:
11198             leftBetter++;
11199             break;
11200
11201           case ImplicitConversionSequence::Worse:
11202             leftBetter--;
11203             break;
11204
11205           case ImplicitConversionSequence::Indistinguishable:
11206             break;
11207           }
11208         }
11209         if (leftBetter > 0) return true;
11210         if (leftBetter < 0) return false;
11211
11212       } else if (RFailureKind == ovl_fail_bad_conversion)
11213         return false;
11214
11215       if (LFailureKind == ovl_fail_bad_deduction) {
11216         if (RFailureKind != ovl_fail_bad_deduction)
11217           return true;
11218
11219         if (L->DeductionFailure.Result != R->DeductionFailure.Result)
11220           return RankDeductionFailure(L->DeductionFailure)
11221                < RankDeductionFailure(R->DeductionFailure);
11222       } else if (RFailureKind == ovl_fail_bad_deduction)
11223         return false;
11224
11225       // TODO: others?
11226     }
11227
11228     // Sort everything else by location.
11229     SourceLocation LLoc = GetLocationForCandidate(L);
11230     SourceLocation RLoc = GetLocationForCandidate(R);
11231
11232     // Put candidates without locations (e.g. builtins) at the end.
11233     if (LLoc.isInvalid()) return false;
11234     if (RLoc.isInvalid()) return true;
11235
11236     return S.SourceMgr.isBeforeInTranslationUnit(LLoc, RLoc);
11237   }
11238 };
11239 }
11240
11241 /// CompleteNonViableCandidate - Normally, overload resolution only
11242 /// computes up to the first bad conversion. Produces the FixIt set if
11243 /// possible.
11244 static void
11245 CompleteNonViableCandidate(Sema &S, OverloadCandidate *Cand,
11246                            ArrayRef<Expr *> Args,
11247                            OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK) {
11248   assert(!Cand->Viable);
11249
11250   // Don't do anything on failures other than bad conversion.
11251   if (Cand->FailureKind != ovl_fail_bad_conversion)
11252     return;
11253
11254   // We only want the FixIts if all the arguments can be corrected.
11255   bool Unfixable = false;
11256   // Use a implicit copy initialization to check conversion fixes.
11257   Cand->Fix.setConversionChecker(TryCopyInitialization);
11258
11259   // Attempt to fix the bad conversion.
11260   unsigned ConvCount = Cand->Conversions.size();
11261   for (unsigned ConvIdx = (Cand->IgnoreObjectArgument ? 1 : 0); /**/;
11262        ++ConvIdx) {
11263     assert(ConvIdx != ConvCount && "no bad conversion in candidate");
11264     if (Cand->Conversions[ConvIdx].isInitialized() &&
11265         Cand->Conversions[ConvIdx].isBad()) {
11266       Unfixable = !Cand->TryToFixBadConversion(ConvIdx, S);
11267       break;
11268     }
11269   }
11270
11271   // FIXME: this should probably be preserved from the overload
11272   // operation somehow.
11273   bool SuppressUserConversions = false;
11274
11275   unsigned ConvIdx = 0;
11276   unsigned ArgIdx = 0;
11277   ArrayRef<QualType> ParamTypes;
11278   bool Reversed = Cand->RewriteKind & CRK_Reversed;
11279
11280   if (Cand->IsSurrogate) {
11281     QualType ConvType
11282       = Cand->Surrogate->getConversionType().getNonReferenceType();
11283     if (const PointerType *ConvPtrType = ConvType->getAs<PointerType>())
11284       ConvType = ConvPtrType->getPointeeType();
11285     ParamTypes = ConvType->castAs<FunctionProtoType>()->getParamTypes();
11286     // Conversion 0 is 'this', which doesn't have a corresponding parameter.
11287     ConvIdx = 1;
11288   } else if (Cand->Function) {
11289     ParamTypes =
11290         Cand->Function->getType()->castAs<FunctionProtoType>()->getParamTypes();
11291     if (isa<CXXMethodDecl>(Cand->Function) &&
11292         !isa<CXXConstructorDecl>(Cand->Function) && !Reversed) {
11293       // Conversion 0 is 'this', which doesn't have a corresponding parameter.
11294       ConvIdx = 1;
11295       if (CSK == OverloadCandidateSet::CSK_Operator &&
11296           Cand->Function->getDeclName().getCXXOverloadedOperator() != OO_Call)
11297         // Argument 0 is 'this', which doesn't have a corresponding parameter.
11298         ArgIdx = 1;
11299     }
11300   } else {
11301     // Builtin operator.
11302     assert(ConvCount <= 3);
11303     ParamTypes = Cand->BuiltinParamTypes;
11304   }
11305
11306   // Fill in the rest of the conversions.
11307   for (unsigned ParamIdx = Reversed ? ParamTypes.size() - 1 : 0;
11308        ConvIdx != ConvCount;
11309        ++ConvIdx, ++ArgIdx, ParamIdx += (Reversed ? -1 : 1)) {
11310     assert(ArgIdx < Args.size() && "no argument for this arg conversion");
11311     if (Cand->Conversions[ConvIdx].isInitialized()) {
11312       // We've already checked this conversion.
11313     } else if (ParamIdx < ParamTypes.size()) {
11314       if (ParamTypes[ParamIdx]->isDependentType())
11315         Cand->Conversions[ConvIdx].setAsIdentityConversion(
11316             Args[ArgIdx]->getType());
11317       else {
11318         Cand->Conversions[ConvIdx] =
11319             TryCopyInitialization(S, Args[ArgIdx], ParamTypes[ParamIdx],
11320                                   SuppressUserConversions,
11321                                   /*InOverloadResolution=*/true,
11322                                   /*AllowObjCWritebackConversion=*/
11323                                   S.getLangOpts().ObjCAutoRefCount);
11324         // Store the FixIt in the candidate if it exists.
11325         if (!Unfixable && Cand->Conversions[ConvIdx].isBad())
11326           Unfixable = !Cand->TryToFixBadConversion(ConvIdx, S);
11327       }
11328     } else
11329       Cand->Conversions[ConvIdx].setEllipsis();
11330   }
11331 }
11332
11333 SmallVector<OverloadCandidate *, 32> OverloadCandidateSet::CompleteCandidates(
11334     Sema &S, OverloadCandidateDisplayKind OCD, ArrayRef<Expr *> Args,
11335     SourceLocation OpLoc,
11336     llvm::function_ref<bool(OverloadCandidate &)> Filter) {
11337   // Sort the candidates by viability and position.  Sorting directly would
11338   // be prohibitive, so we make a set of pointers and sort those.
11339   SmallVector<OverloadCandidate*, 32> Cands;
11340   if (OCD == OCD_AllCandidates) Cands.reserve(size());
11341   for (iterator Cand = begin(), LastCand = end(); Cand != LastCand; ++Cand) {
11342     if (!Filter(*Cand))
11343       continue;
11344     switch (OCD) {
11345     case OCD_AllCandidates:
11346       if (!Cand->Viable) {
11347         if (!Cand->Function && !Cand->IsSurrogate) {
11348           // This a non-viable builtin candidate.  We do not, in general,
11349           // want to list every possible builtin candidate.
11350           continue;
11351         }
11352         CompleteNonViableCandidate(S, Cand, Args, Kind);
11353       }
11354       break;
11355
11356     case OCD_ViableCandidates:
11357       if (!Cand->Viable)
11358         continue;
11359       break;
11360
11361     case OCD_AmbiguousCandidates:
11362       if (!Cand->Best)
11363         continue;
11364       break;
11365     }
11366
11367     Cands.push_back(Cand);
11368   }
11369
11370   llvm::stable_sort(
11371       Cands, CompareOverloadCandidatesForDisplay(S, OpLoc, Args.size(), Kind));
11372
11373   return Cands;
11374 }
11375
11376 /// When overload resolution fails, prints diagnostic messages containing the
11377 /// candidates in the candidate set.
11378 void OverloadCandidateSet::NoteCandidates(PartialDiagnosticAt PD,
11379     Sema &S, OverloadCandidateDisplayKind OCD, ArrayRef<Expr *> Args,
11380     StringRef Opc, SourceLocation OpLoc,
11381     llvm::function_ref<bool(OverloadCandidate &)> Filter) {
11382
11383   auto Cands = CompleteCandidates(S, OCD, Args, OpLoc, Filter);
11384
11385   S.Diag(PD.first, PD.second);
11386
11387   NoteCandidates(S, Args, Cands, Opc, OpLoc);
11388
11389   if (OCD == OCD_AmbiguousCandidates)
11390     MaybeDiagnoseAmbiguousConstraints(S, {begin(), end()});
11391 }
11392
11393 void OverloadCandidateSet::NoteCandidates(Sema &S, ArrayRef<Expr *> Args,
11394                                           ArrayRef<OverloadCandidate *> Cands,
11395                                           StringRef Opc, SourceLocation OpLoc) {
11396   bool ReportedAmbiguousConversions = false;
11397
11398   const OverloadsShown ShowOverloads = S.Diags.getShowOverloads();
11399   unsigned CandsShown = 0;
11400   auto I = Cands.begin(), E = Cands.end();
11401   for (; I != E; ++I) {
11402     OverloadCandidate *Cand = *I;
11403
11404     // Set an arbitrary limit on the number of candidate functions we'll spam
11405     // the user with.  FIXME: This limit should depend on details of the
11406     // candidate list.
11407     if (CandsShown >= 4 && ShowOverloads == Ovl_Best) {
11408       break;
11409     }
11410     ++CandsShown;
11411
11412     if (Cand->Function)
11413       NoteFunctionCandidate(S, Cand, Args.size(),
11414                             /*TakingCandidateAddress=*/false, DestAS);
11415     else if (Cand->IsSurrogate)
11416       NoteSurrogateCandidate(S, Cand);
11417     else {
11418       assert(Cand->Viable &&
11419              "Non-viable built-in candidates are not added to Cands.");
11420       // Generally we only see ambiguities including viable builtin
11421       // operators if overload resolution got screwed up by an
11422       // ambiguous user-defined conversion.
11423       //
11424       // FIXME: It's quite possible for different conversions to see
11425       // different ambiguities, though.
11426       if (!ReportedAmbiguousConversions) {
11427         NoteAmbiguousUserConversions(S, OpLoc, Cand);
11428         ReportedAmbiguousConversions = true;
11429       }
11430
11431       // If this is a viable builtin, print it.
11432       NoteBuiltinOperatorCandidate(S, Opc, OpLoc, Cand);
11433     }
11434   }
11435
11436   if (I != E)
11437     S.Diag(OpLoc, diag::note_ovl_too_many_candidates) << int(E - I);
11438 }
11439
11440 static SourceLocation
11441 GetLocationForCandidate(const TemplateSpecCandidate *Cand) {
11442   return Cand->Specialization ? Cand->Specialization->getLocation()
11443                               : SourceLocation();
11444 }
11445
11446 namespace {
11447 struct CompareTemplateSpecCandidatesForDisplay {
11448   Sema &S;
11449   CompareTemplateSpecCandidatesForDisplay(Sema &S) : S(S) {}
11450
11451   bool operator()(const TemplateSpecCandidate *L,
11452                   const TemplateSpecCandidate *R) {
11453     // Fast-path this check.
11454     if (L == R)
11455       return false;
11456
11457     // Assuming that both candidates are not matches...
11458
11459     // Sort by the ranking of deduction failures.
11460     if (L->DeductionFailure.Result != R->DeductionFailure.Result)
11461       return RankDeductionFailure(L->DeductionFailure) <
11462              RankDeductionFailure(R->DeductionFailure);
11463
11464     // Sort everything else by location.
11465     SourceLocation LLoc = GetLocationForCandidate(L);
11466     SourceLocation RLoc = GetLocationForCandidate(R);
11467
11468     // Put candidates without locations (e.g. builtins) at the end.
11469     if (LLoc.isInvalid())
11470       return false;
11471     if (RLoc.isInvalid())
11472       return true;
11473
11474     return S.SourceMgr.isBeforeInTranslationUnit(LLoc, RLoc);
11475   }
11476 };
11477 }
11478
11479 /// Diagnose a template argument deduction failure.
11480 /// We are treating these failures as overload failures due to bad
11481 /// deductions.
11482 void TemplateSpecCandidate::NoteDeductionFailure(Sema &S,
11483                                                  bool ForTakingAddress) {
11484   DiagnoseBadDeduction(S, FoundDecl, Specialization, // pattern
11485                        DeductionFailure, /*NumArgs=*/0, ForTakingAddress);
11486 }
11487
11488 void TemplateSpecCandidateSet::destroyCandidates() {
11489   for (iterator i = begin(), e = end(); i != e; ++i) {
11490     i->DeductionFailure.Destroy();
11491   }
11492 }
11493
11494 void TemplateSpecCandidateSet::clear() {
11495   destroyCandidates();
11496   Candidates.clear();
11497 }
11498
11499 /// NoteCandidates - When no template specialization match is found, prints
11500 /// diagnostic messages containing the non-matching specializations that form
11501 /// the candidate set.
11502 /// This is analoguous to OverloadCandidateSet::NoteCandidates() with
11503 /// OCD == OCD_AllCandidates and Cand->Viable == false.
11504 void TemplateSpecCandidateSet::NoteCandidates(Sema &S, SourceLocation Loc) {
11505   // Sort the candidates by position (assuming no candidate is a match).
11506   // Sorting directly would be prohibitive, so we make a set of pointers
11507   // and sort those.
11508   SmallVector<TemplateSpecCandidate *, 32> Cands;
11509   Cands.reserve(size());
11510   for (iterator Cand = begin(), LastCand = end(); Cand != LastCand; ++Cand) {
11511     if (Cand->Specialization)
11512       Cands.push_back(Cand);
11513     // Otherwise, this is a non-matching builtin candidate.  We do not,
11514     // in general, want to list every possible builtin candidate.
11515   }
11516
11517   llvm::sort(Cands, CompareTemplateSpecCandidatesForDisplay(S));
11518
11519   // FIXME: Perhaps rename OverloadsShown and getShowOverloads()
11520   // for generalization purposes (?).
11521   const OverloadsShown ShowOverloads = S.Diags.getShowOverloads();
11522
11523   SmallVectorImpl<TemplateSpecCandidate *>::iterator I, E;
11524   unsigned CandsShown = 0;
11525   for (I = Cands.begin(), E = Cands.end(); I != E; ++I) {
11526     TemplateSpecCandidate *Cand = *I;
11527
11528     // Set an arbitrary limit on the number of candidates we'll spam
11529     // the user with.  FIXME: This limit should depend on details of the
11530     // candidate list.
11531     if (CandsShown >= 4 && ShowOverloads == Ovl_Best)
11532       break;
11533     ++CandsShown;
11534
11535     assert(Cand->Specialization &&
11536            "Non-matching built-in candidates are not added to Cands.");
11537     Cand->NoteDeductionFailure(S, ForTakingAddress);
11538   }
11539
11540   if (I != E)
11541     S.Diag(Loc, diag::note_ovl_too_many_candidates) << int(E - I);
11542 }
11543
11544 // [PossiblyAFunctionType]  -->   [Return]
11545 // NonFunctionType --> NonFunctionType
11546 // R (A) --> R(A)
11547 // R (*)(A) --> R (A)
11548 // R (&)(A) --> R (A)
11549 // R (S::*)(A) --> R (A)
11550 QualType Sema::ExtractUnqualifiedFunctionType(QualType PossiblyAFunctionType) {
11551   QualType Ret = PossiblyAFunctionType;
11552   if (const PointerType *ToTypePtr =
11553     PossiblyAFunctionType->getAs<PointerType>())
11554     Ret = ToTypePtr->getPointeeType();
11555   else if (const ReferenceType *ToTypeRef =
11556     PossiblyAFunctionType->getAs<ReferenceType>())
11557     Ret = ToTypeRef->getPointeeType();
11558   else if (const MemberPointerType *MemTypePtr =
11559     PossiblyAFunctionType->getAs<MemberPointerType>())
11560     Ret = MemTypePtr->getPointeeType();
11561   Ret =
11562     Context.getCanonicalType(Ret).getUnqualifiedType();
11563   return Ret;
11564 }
11565
11566 static bool completeFunctionType(Sema &S, FunctionDecl *FD, SourceLocation Loc,
11567                                  bool Complain = true) {
11568   if (S.getLangOpts().CPlusPlus14 && FD->getReturnType()->isUndeducedType() &&
11569       S.DeduceReturnType(FD, Loc, Complain))
11570     return true;
11571
11572   auto *FPT = FD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
11573   if (S.getLangOpts().CPlusPlus17 &&
11574       isUnresolvedExceptionSpec(FPT->getExceptionSpecType()) &&
11575       !S.ResolveExceptionSpec(Loc, FPT))
11576     return true;
11577
11578   return false;
11579 }
11580
11581 namespace {
11582 // A helper class to help with address of function resolution
11583 // - allows us to avoid passing around all those ugly parameters
11584 class AddressOfFunctionResolver {
11585   Sema& S;
11586   Expr* SourceExpr;
11587   const QualType& TargetType;
11588   QualType TargetFunctionType; // Extracted function type from target type
11589
11590   bool Complain;
11591   //DeclAccessPair& ResultFunctionAccessPair;
11592   ASTContext& Context;
11593
11594   bool TargetTypeIsNonStaticMemberFunction;
11595   bool FoundNonTemplateFunction;
11596   bool StaticMemberFunctionFromBoundPointer;
11597   bool HasComplained;
11598
11599   OverloadExpr::FindResult OvlExprInfo;
11600   OverloadExpr *OvlExpr;
11601   TemplateArgumentListInfo OvlExplicitTemplateArgs;
11602   SmallVector<std::pair<DeclAccessPair, FunctionDecl*>, 4> Matches;
11603   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates;
11604
11605 public:
11606   AddressOfFunctionResolver(Sema &S, Expr *SourceExpr,
11607                             const QualType &TargetType, bool Complain)
11608       : S(S), SourceExpr(SourceExpr), TargetType(TargetType),
11609         Complain(Complain), Context(S.getASTContext()),
11610         TargetTypeIsNonStaticMemberFunction(
11611             !!TargetType->getAs<MemberPointerType>()),
11612         FoundNonTemplateFunction(false),
11613         StaticMemberFunctionFromBoundPointer(false),
11614         HasComplained(false),
11615         OvlExprInfo(OverloadExpr::find(SourceExpr)),
11616         OvlExpr(OvlExprInfo.Expression),
11617         FailedCandidates(OvlExpr->getNameLoc(), /*ForTakingAddress=*/true) {
11618     ExtractUnqualifiedFunctionTypeFromTargetType();
11619
11620     if (TargetFunctionType->isFunctionType()) {
11621       if (UnresolvedMemberExpr *UME = dyn_cast<UnresolvedMemberExpr>(OvlExpr))
11622         if (!UME->isImplicitAccess() &&
11623             !S.ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(UME))
11624           StaticMemberFunctionFromBoundPointer = true;
11625     } else if (OvlExpr->hasExplicitTemplateArgs()) {
11626       DeclAccessPair dap;
11627       if (FunctionDecl *Fn = S.ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(
11628               OvlExpr, false, &dap)) {
11629         if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn))
11630           if (!Method->isStatic()) {
11631             // If the target type is a non-function type and the function found
11632             // is a non-static member function, pretend as if that was the
11633             // target, it's the only possible type to end up with.
11634             TargetTypeIsNonStaticMemberFunction = true;
11635
11636             // And skip adding the function if its not in the proper form.
11637             // We'll diagnose this due to an empty set of functions.
11638             if (!OvlExprInfo.HasFormOfMemberPointer)
11639               return;
11640           }
11641
11642         Matches.push_back(std::make_pair(dap, Fn));
11643       }
11644       return;
11645     }
11646
11647     if (OvlExpr->hasExplicitTemplateArgs())
11648       OvlExpr->copyTemplateArgumentsInto(OvlExplicitTemplateArgs);
11649
11650     if (FindAllFunctionsThatMatchTargetTypeExactly()) {
11651       // C++ [over.over]p4:
11652       //   If more than one function is selected, [...]
11653       if (Matches.size() > 1 && !eliminiateSuboptimalOverloadCandidates()) {
11654         if (FoundNonTemplateFunction)
11655           EliminateAllTemplateMatches();
11656         else
11657           EliminateAllExceptMostSpecializedTemplate();
11658       }
11659     }
11660
11661     if (S.getLangOpts().CUDA && Matches.size() > 1)
11662       EliminateSuboptimalCudaMatches();
11663   }
11664
11665   bool hasComplained() const { return HasComplained; }
11666
11667 private:
11668   bool candidateHasExactlyCorrectType(const FunctionDecl *FD) {
11669     QualType Discard;
11670     return Context.hasSameUnqualifiedType(TargetFunctionType, FD->getType()) ||
11671            S.IsFunctionConversion(FD->getType(), TargetFunctionType, Discard);
11672   }
11673
11674   /// \return true if A is considered a better overload candidate for the
11675   /// desired type than B.
11676   bool isBetterCandidate(const FunctionDecl *A, const FunctionDecl *B) {
11677     // If A doesn't have exactly the correct type, we don't want to classify it
11678     // as "better" than anything else. This way, the user is required to
11679     // disambiguate for us if there are multiple candidates and no exact match.
11680     return candidateHasExactlyCorrectType(A) &&
11681            (!candidateHasExactlyCorrectType(B) ||
11682             compareEnableIfAttrs(S, A, B) == Comparison::Better);
11683   }
11684
11685   /// \return true if we were able to eliminate all but one overload candidate,
11686   /// false otherwise.
11687   bool eliminiateSuboptimalOverloadCandidates() {
11688     // Same algorithm as overload resolution -- one pass to pick the "best",
11689     // another pass to be sure that nothing is better than the best.
11690     auto Best = Matches.begin();
11691     for (auto I = Matches.begin()+1, E = Matches.end(); I != E; ++I)
11692       if (isBetterCandidate(I->second, Best->second))
11693         Best = I;
11694
11695     const FunctionDecl *BestFn = Best->second;
11696     auto IsBestOrInferiorToBest = [this, BestFn](
11697         const std::pair<DeclAccessPair, FunctionDecl *> &Pair) {
11698       return BestFn == Pair.second || isBetterCandidate(BestFn, Pair.second);
11699     };
11700
11701     // Note: We explicitly leave Matches unmodified if there isn't a clear best
11702     // option, so we can potentially give the user a better error
11703     if (!llvm::all_of(Matches, IsBestOrInferiorToBest))
11704       return false;
11705     Matches[0] = *Best;
11706     Matches.resize(1);
11707     return true;
11708   }
11709
11710   bool isTargetTypeAFunction() const {
11711     return TargetFunctionType->isFunctionType();
11712   }
11713
11714   // [ToType]     [Return]
11715
11716   // R (*)(A) --> R (A), IsNonStaticMemberFunction = false
11717   // R (&)(A) --> R (A), IsNonStaticMemberFunction = false
11718   // R (S::*)(A) --> R (A), IsNonStaticMemberFunction = true
11719   void inline ExtractUnqualifiedFunctionTypeFromTargetType() {
11720     TargetFunctionType = S.ExtractUnqualifiedFunctionType(TargetType);
11721   }
11722
11723   // return true if any matching specializations were found
11724   bool AddMatchingTemplateFunction(FunctionTemplateDecl* FunctionTemplate,
11725                                    const DeclAccessPair& CurAccessFunPair) {
11726     if (CXXMethodDecl *Method
11727               = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FunctionTemplate->getTemplatedDecl())) {
11728       // Skip non-static function templates when converting to pointer, and
11729       // static when converting to member pointer.
11730       if (Method->isStatic() == TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11731         return false;
11732     }
11733     else if (TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11734       return false;
11735
11736     // C++ [over.over]p2:
11737     //   If the name is a function template, template argument deduction is
11738     //   done (14.8.2.2), and if the argument deduction succeeds, the
11739     //   resulting template argument list is used to generate a single
11740     //   function template specialization, which is added to the set of
11741     //   overloaded functions considered.
11742     FunctionDecl *Specialization = nullptr;
11743     TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
11744     if (Sema::TemplateDeductionResult Result
11745           = S.DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate,
11746                                       &OvlExplicitTemplateArgs,
11747                                       TargetFunctionType, Specialization,
11748                                       Info, /*IsAddressOfFunction*/true)) {
11749       // Make a note of the failed deduction for diagnostics.
11750       FailedCandidates.addCandidate()
11751           .set(CurAccessFunPair, FunctionTemplate->getTemplatedDecl(),
11752                MakeDeductionFailureInfo(Context, Result, Info));
11753       return false;
11754     }
11755
11756     // Template argument deduction ensures that we have an exact match or
11757     // compatible pointer-to-function arguments that would be adjusted by ICS.
11758     // This function template specicalization works.
11759     assert(S.isSameOrCompatibleFunctionType(
11760               Context.getCanonicalType(Specialization->getType()),
11761               Context.getCanonicalType(TargetFunctionType)));
11762
11763     if (!S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(Specialization))
11764       return false;
11765
11766     Matches.push_back(std::make_pair(CurAccessFunPair, Specialization));
11767     return true;
11768   }
11769
11770   bool AddMatchingNonTemplateFunction(NamedDecl* Fn,
11771                                       const DeclAccessPair& CurAccessFunPair) {
11772     if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn)) {
11773       // Skip non-static functions when converting to pointer, and static
11774       // when converting to member pointer.
11775       if (Method->isStatic() == TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11776         return false;
11777     }
11778     else if (TargetTypeIsNonStaticMemberFunction)
11779       return false;
11780
11781     if (FunctionDecl *FunDecl = dyn_cast<FunctionDecl>(Fn)) {
11782       if (S.getLangOpts().CUDA)
11783         if (FunctionDecl *Caller = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext))
11784           if (!Caller->isImplicit() && !S.IsAllowedCUDACall(Caller, FunDecl))
11785             return false;
11786       if (FunDecl->isMultiVersion()) {
11787         const auto *TA = FunDecl->getAttr<TargetAttr>();
11788         if (TA && !TA->isDefaultVersion())
11789           return false;
11790       }
11791
11792       // If any candidate has a placeholder return type, trigger its deduction
11793       // now.
11794       if (completeFunctionType(S, FunDecl, SourceExpr->getBeginLoc(),
11795                                Complain)) {
11796         HasComplained |= Complain;
11797         return false;
11798       }
11799
11800       if (!S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(FunDecl))
11801         return false;
11802
11803       // If we're in C, we need to support types that aren't exactly identical.
11804       if (!S.getLangOpts().CPlusPlus ||
11805           candidateHasExactlyCorrectType(FunDecl)) {
11806         Matches.push_back(std::make_pair(
11807             CurAccessFunPair, cast<FunctionDecl>(FunDecl->getCanonicalDecl())));
11808         FoundNonTemplateFunction = true;
11809         return true;
11810       }
11811     }
11812
11813     return false;
11814   }
11815
11816   bool FindAllFunctionsThatMatchTargetTypeExactly() {
11817     bool Ret = false;
11818
11819     // If the overload expression doesn't have the form of a pointer to
11820     // member, don't try to convert it to a pointer-to-member type.
11821     if (IsInvalidFormOfPointerToMemberFunction())
11822       return false;
11823
11824     for (UnresolvedSetIterator I = OvlExpr->decls_begin(),
11825                                E = OvlExpr->decls_end();
11826          I != E; ++I) {
11827       // Look through any using declarations to find the underlying function.
11828       NamedDecl *Fn = (*I)->getUnderlyingDecl();
11829
11830       // C++ [over.over]p3:
11831       //   Non-member functions and static member functions match
11832       //   targets of type "pointer-to-function" or "reference-to-function."
11833       //   Nonstatic member functions match targets of
11834       //   type "pointer-to-member-function."
11835       // Note that according to DR 247, the containing class does not matter.
11836       if (FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate
11837                                         = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Fn)) {
11838         if (AddMatchingTemplateFunction(FunctionTemplate, I.getPair()))
11839           Ret = true;
11840       }
11841       // If we have explicit template arguments supplied, skip non-templates.
11842       else if (!OvlExpr->hasExplicitTemplateArgs() &&
11843                AddMatchingNonTemplateFunction(Fn, I.getPair()))
11844         Ret = true;
11845     }
11846     assert(Ret || Matches.empty());
11847     return Ret;
11848   }
11849
11850   void EliminateAllExceptMostSpecializedTemplate() {
11851     //   [...] and any given function template specialization F1 is
11852     //   eliminated if the set contains a second function template
11853     //   specialization whose function template is more specialized
11854     //   than the function template of F1 according to the partial
11855     //   ordering rules of 14.5.5.2.
11856
11857     // The algorithm specified above is quadratic. We instead use a
11858     // two-pass algorithm (similar to the one used to identify the
11859     // best viable function in an overload set) that identifies the
11860     // best function template (if it exists).
11861
11862     UnresolvedSet<4> MatchesCopy; // TODO: avoid!
11863     for (unsigned I = 0, E = Matches.size(); I != E; ++I)
11864       MatchesCopy.addDecl(Matches[I].second, Matches[I].first.getAccess());
11865
11866     // TODO: It looks like FailedCandidates does not serve much purpose
11867     // here, since the no_viable diagnostic has index 0.
11868     UnresolvedSetIterator Result = S.getMostSpecialized(
11869         MatchesCopy.begin(), MatchesCopy.end(), FailedCandidates,
11870         SourceExpr->getBeginLoc(), S.PDiag(),
11871         S.PDiag(diag::err_addr_ovl_ambiguous)
11872             << Matches[0].second->getDeclName(),
11873         S.PDiag(diag::note_ovl_candidate)
11874             << (unsigned)oc_function << (unsigned)ocs_described_template,
11875         Complain, TargetFunctionType);
11876
11877     if (Result != MatchesCopy.end()) {
11878       // Make it the first and only element
11879       Matches[0].first = Matches[Result - MatchesCopy.begin()].first;
11880       Matches[0].second = cast<FunctionDecl>(*Result);
11881       Matches.resize(1);
11882     } else
11883       HasComplained |= Complain;
11884   }
11885
11886   void EliminateAllTemplateMatches() {
11887     //   [...] any function template specializations in the set are
11888     //   eliminated if the set also contains a non-template function, [...]
11889     for (unsigned I = 0, N = Matches.size(); I != N; ) {
11890       if (Matches[I].second->getPrimaryTemplate() == nullptr)
11891         ++I;
11892       else {
11893         Matches[I] = Matches[--N];
11894         Matches.resize(N);
11895       }
11896     }
11897   }
11898
11899   void EliminateSuboptimalCudaMatches() {
11900     S.EraseUnwantedCUDAMatches(dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext), Matches);
11901   }
11902
11903 public:
11904   void ComplainNoMatchesFound() const {
11905     assert(Matches.empty());
11906     S.Diag(OvlExpr->getBeginLoc(), diag::err_addr_ovl_no_viable)
11907         << OvlExpr->getName() << TargetFunctionType
11908         << OvlExpr->getSourceRange();
11909     if (FailedCandidates.empty())
11910       S.NoteAllOverloadCandidates(OvlExpr, TargetFunctionType,
11911                                   /*TakingAddress=*/true);
11912     else {
11913       // We have some deduction failure messages. Use them to diagnose
11914       // the function templates, and diagnose the non-template candidates
11915       // normally.
11916       for (UnresolvedSetIterator I = OvlExpr->decls_begin(),
11917                                  IEnd = OvlExpr->decls_end();
11918            I != IEnd; ++I)
11919         if (FunctionDecl *Fun =
11920                 dyn_cast<FunctionDecl>((*I)->getUnderlyingDecl()))
11921           if (!functionHasPassObjectSizeParams(Fun))
11922             S.NoteOverloadCandidate(*I, Fun, CRK_None, TargetFunctionType,
11923                                     /*TakingAddress=*/true);
11924       FailedCandidates.NoteCandidates(S, OvlExpr->getBeginLoc());
11925     }
11926   }
11927
11928   bool IsInvalidFormOfPointerToMemberFunction() const {
11929     return TargetTypeIsNonStaticMemberFunction &&
11930       !OvlExprInfo.HasFormOfMemberPointer;
11931   }
11932
11933   void ComplainIsInvalidFormOfPointerToMemberFunction() const {
11934       // TODO: Should we condition this on whether any functions might
11935       // have matched, or is it more appropriate to do that in callers?
11936       // TODO: a fixit wouldn't hurt.
11937       S.Diag(OvlExpr->getNameLoc(), diag::err_addr_ovl_no_qualifier)
11938         << TargetType << OvlExpr->getSourceRange();
11939   }
11940
11941   bool IsStaticMemberFunctionFromBoundPointer() const {
11942     return StaticMemberFunctionFromBoundPointer;
11943   }
11944
11945   void ComplainIsStaticMemberFunctionFromBoundPointer() const {
11946     S.Diag(OvlExpr->getBeginLoc(),
11947            diag::err_invalid_form_pointer_member_function)
11948         << OvlExpr->getSourceRange();
11949   }
11950
11951   void ComplainOfInvalidConversion() const {
11952     S.Diag(OvlExpr->getBeginLoc(), diag::err_addr_ovl_not_func_ptrref)
11953         << OvlExpr->getName() << TargetType;
11954   }
11955
11956   void ComplainMultipleMatchesFound() const {
11957     assert(Matches.size() > 1);
11958     S.Diag(OvlExpr->getBeginLoc(), diag::err_addr_ovl_ambiguous)
11959         << OvlExpr->getName() << OvlExpr->getSourceRange();
11960     S.NoteAllOverloadCandidates(OvlExpr, TargetFunctionType,
11961                                 /*TakingAddress=*/true);
11962   }
11963
11964   bool hadMultipleCandidates() const { return (OvlExpr->getNumDecls() > 1); }
11965
11966   int getNumMatches() const { return Matches.size(); }
11967
11968   FunctionDecl* getMatchingFunctionDecl() const {
11969     if (Matches.size() != 1) return nullptr;
11970     return Matches[0].second;
11971   }
11972
11973   const DeclAccessPair* getMatchingFunctionAccessPair() const {
11974     if (Matches.size() != 1) return nullptr;
11975     return &Matches[0].first;
11976   }
11977 };
11978 }
11979
11980 /// ResolveAddressOfOverloadedFunction - Try to resolve the address of
11981 /// an overloaded function (C++ [over.over]), where @p From is an
11982 /// expression with overloaded function type and @p ToType is the type
11983 /// we're trying to resolve to. For example:
11984 ///
11985 /// @code
11986 /// int f(double);
11987 /// int f(int);
11988 ///
11989 /// int (*pfd)(double) = f; // selects f(double)
11990 /// @endcode
11991 ///
11992 /// This routine returns the resulting FunctionDecl if it could be
11993 /// resolved, and NULL otherwise. When @p Complain is true, this
11994 /// routine will emit diagnostics if there is an error.
11995 FunctionDecl *
11996 Sema::ResolveAddressOfOverloadedFunction(Expr *AddressOfExpr,
11997                                          QualType TargetType,
11998                                          bool Complain,
11999                                          DeclAccessPair &FoundResult,
12000                                          bool *pHadMultipleCandidates) {
12001   assert(AddressOfExpr->getType() == Context.OverloadTy);
12002
12003   AddressOfFunctionResolver Resolver(*this, AddressOfExpr, TargetType,
12004                                      Complain);
12005   int NumMatches = Resolver.getNumMatches();
12006   FunctionDecl *Fn = nullptr;
12007   bool ShouldComplain = Complain && !Resolver.hasComplained();
12008   if (NumMatches == 0 && ShouldComplain) {
12009     if (Resolver.IsInvalidFormOfPointerToMemberFunction())
12010       Resolver.ComplainIsInvalidFormOfPointerToMemberFunction();
12011     else
12012       Resolver.ComplainNoMatchesFound();
12013   }
12014   else if (NumMatches > 1 && ShouldComplain)
12015     Resolver.ComplainMultipleMatchesFound();
12016   else if (NumMatches == 1) {
12017     Fn = Resolver.getMatchingFunctionDecl();
12018     assert(Fn);
12019     if (auto *FPT = Fn->getType()->getAs<FunctionProtoType>())
12020       ResolveExceptionSpec(AddressOfExpr->getExprLoc(), FPT);
12021     FoundResult = *Resolver.getMatchingFunctionAccessPair();
12022     if (Complain) {
12023       if (Resolver.IsStaticMemberFunctionFromBoundPointer())
12024         Resolver.ComplainIsStaticMemberFunctionFromBoundPointer();
12025       else
12026         CheckAddressOfMemberAccess(AddressOfExpr, FoundResult);
12027     }
12028   }
12029
12030   if (pHadMultipleCandidates)
12031     *pHadMultipleCandidates = Resolver.hadMultipleCandidates();
12032   return Fn;
12033 }
12034
12035 /// Given an expression that refers to an overloaded function, try to
12036 /// resolve that function to a single function that can have its address taken.
12037 /// This will modify `Pair` iff it returns non-null.
12038 ///
12039 /// This routine can only succeed if from all of the candidates in the overload
12040 /// set for SrcExpr that can have their addresses taken, there is one candidate
12041 /// that is more constrained than the rest.
12042 FunctionDecl *
12043 Sema::resolveAddressOfSingleOverloadCandidate(Expr *E, DeclAccessPair &Pair) {
12044   OverloadExpr::FindResult R = OverloadExpr::find(E);
12045   OverloadExpr *Ovl = R.Expression;
12046   bool IsResultAmbiguous = false;
12047   FunctionDecl *Result = nullptr;
12048   DeclAccessPair DAP;
12049   SmallVector<FunctionDecl *, 2> AmbiguousDecls;
12050
12051   auto CheckMoreConstrained =
12052       [&] (FunctionDecl *FD1, FunctionDecl *FD2) -> Optional<bool> {
12053         SmallVector<const Expr *, 1> AC1, AC2;
12054         FD1->getAssociatedConstraints(AC1);
12055         FD2->getAssociatedConstraints(AC2);
12056         bool AtLeastAsConstrained1, AtLeastAsConstrained2;
12057         if (IsAtLeastAsConstrained(FD1, AC1, FD2, AC2, AtLeastAsConstrained1))
12058           return None;
12059         if (IsAtLeastAsConstrained(FD2, AC2, FD1, AC1, AtLeastAsConstrained2))
12060           return None;
12061         if (AtLeastAsConstrained1 == AtLeastAsConstrained2)
12062           return None;
12063         return AtLeastAsConstrained1;
12064       };
12065
12066   // Don't use the AddressOfResolver because we're specifically looking for
12067   // cases where we have one overload candidate that lacks
12068   // enable_if/pass_object_size/...
12069   for (auto I = Ovl->decls_begin(), E = Ovl->decls_end(); I != E; ++I) {
12070     auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(I->getUnderlyingDecl());
12071     if (!FD)
12072       return nullptr;
12073
12074     if (!checkAddressOfFunctionIsAvailable(FD))
12075       continue;
12076
12077     // We have more than one result - see if it is more constrained than the
12078     // previous one.
12079     if (Result) {
12080       Optional<bool> MoreConstrainedThanPrevious = CheckMoreConstrained(FD,
12081                                                                         Result);
12082       if (!MoreConstrainedThanPrevious) {
12083         IsResultAmbiguous = true;
12084         AmbiguousDecls.push_back(FD);
12085         continue;
12086       }
12087       if (!*MoreConstrainedThanPrevious)
12088         continue;
12089       // FD is more constrained - replace Result with it.
12090     }
12091     IsResultAmbiguous = false;
12092     DAP = I.getPair();
12093     Result = FD;
12094   }
12095
12096   if (IsResultAmbiguous)
12097     return nullptr;
12098
12099   if (Result) {
12100     SmallVector<const Expr *, 1> ResultAC;
12101     // We skipped over some ambiguous declarations which might be ambiguous with
12102     // the selected result.
12103     for (FunctionDecl *Skipped : AmbiguousDecls)
12104       if (!CheckMoreConstrained(Skipped, Result).hasValue())
12105         return nullptr;
12106     Pair = DAP;
12107   }
12108   return Result;
12109 }
12110
12111 /// Given an overloaded function, tries to turn it into a non-overloaded
12112 /// function reference using resolveAddressOfSingleOverloadCandidate. This
12113 /// will perform access checks, diagnose the use of the resultant decl, and, if
12114 /// requested, potentially perform a function-to-pointer decay.
12115 ///
12116 /// Returns false if resolveAddressOfSingleOverloadCandidate fails.
12117 /// Otherwise, returns true. This may emit diagnostics and return true.
12118 bool Sema::resolveAndFixAddressOfSingleOverloadCandidate(
12119     ExprResult &SrcExpr, bool DoFunctionPointerConverion) {
12120   Expr *E = SrcExpr.get();
12121   assert(E->getType() == Context.OverloadTy && "SrcExpr must be an overload");
12122
12123   DeclAccessPair DAP;
12124   FunctionDecl *Found = resolveAddressOfSingleOverloadCandidate(E, DAP);
12125   if (!Found || Found->isCPUDispatchMultiVersion() ||
12126       Found->isCPUSpecificMultiVersion())
12127     return false;
12128
12129   // Emitting multiple diagnostics for a function that is both inaccessible and
12130   // unavailable is consistent with our behavior elsewhere. So, always check
12131   // for both.
12132   DiagnoseUseOfDecl(Found, E->getExprLoc());
12133   CheckAddressOfMemberAccess(E, DAP);
12134   Expr *Fixed = FixOverloadedFunctionReference(E, DAP, Found);
12135   if (DoFunctionPointerConverion && Fixed->getType()->isFunctionType())
12136     SrcExpr = DefaultFunctionArrayConversion(Fixed, /*Diagnose=*/false);
12137   else
12138     SrcExpr = Fixed;
12139   return true;
12140 }
12141
12142 /// Given an expression that refers to an overloaded function, try to
12143 /// resolve that overloaded function expression down to a single function.
12144 ///
12145 /// This routine can only resolve template-ids that refer to a single function
12146 /// template, where that template-id refers to a single template whose template
12147 /// arguments are either provided by the template-id or have defaults,
12148 /// as described in C++0x [temp.arg.explicit]p3.
12149 ///
12150 /// If no template-ids are found, no diagnostics are emitted and NULL is
12151 /// returned.
12152 FunctionDecl *
12153 Sema::ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(OverloadExpr *ovl,
12154                                                   bool Complain,
12155                                                   DeclAccessPair *FoundResult) {
12156   // C++ [over.over]p1:
12157   //   [...] [Note: any redundant set of parentheses surrounding the
12158   //   overloaded function name is ignored (5.1). ]
12159   // C++ [over.over]p1:
12160   //   [...] The overloaded function name can be preceded by the &
12161   //   operator.
12162
12163   // If we didn't actually find any template-ids, we're done.
12164   if (!ovl->hasExplicitTemplateArgs())
12165     return nullptr;
12166
12167   TemplateArgumentListInfo ExplicitTemplateArgs;
12168   ovl->copyTemplateArgumentsInto(ExplicitTemplateArgs);
12169   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates(ovl->getNameLoc());
12170
12171   // Look through all of the overloaded functions, searching for one
12172   // whose type matches exactly.
12173   FunctionDecl *Matched = nullptr;
12174   for (UnresolvedSetIterator I = ovl->decls_begin(),
12175          E = ovl->decls_end(); I != E; ++I) {
12176     // C++0x [temp.arg.explicit]p3:
12177     //   [...] In contexts where deduction is done and fails, or in contexts
12178     //   where deduction is not done, if a template argument list is
12179     //   specified and it, along with any default template arguments,
12180     //   identifies a single function template specialization, then the
12181     //   template-id is an lvalue for the function template specialization.
12182     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate
12183       = cast<FunctionTemplateDecl>((*I)->getUnderlyingDecl());
12184
12185     // C++ [over.over]p2:
12186     //   If the name is a function template, template argument deduction is
12187     //   done (14.8.2.2), and if the argument deduction succeeds, the
12188     //   resulting template argument list is used to generate a single
12189     //   function template specialization, which is added to the set of
12190     //   overloaded functions considered.
12191     FunctionDecl *Specialization = nullptr;
12192     TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
12193     if (TemplateDeductionResult Result
12194           = DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate, &ExplicitTemplateArgs,
12195                                     Specialization, Info,
12196                                     /*IsAddressOfFunction*/true)) {
12197       // Make a note of the failed deduction for diagnostics.
12198       // TODO: Actually use the failed-deduction info?
12199       FailedCandidates.addCandidate()
12200           .set(I.getPair(), FunctionTemplate->getTemplatedDecl(),
12201                MakeDeductionFailureInfo(Context, Result, Info));
12202       continue;
12203     }
12204
12205     assert(Specialization && "no specialization and no error?");
12206
12207     // Multiple matches; we can't resolve to a single declaration.
12208     if (Matched) {
12209       if (Complain) {
12210         Diag(ovl->getExprLoc(), diag::err_addr_ovl_ambiguous)
12211           << ovl->getName();
12212         NoteAllOverloadCandidates(ovl);
12213       }
12214       return nullptr;
12215     }
12216
12217     Matched = Specialization;
12218     if (FoundResult) *FoundResult = I.getPair();
12219   }
12220
12221   if (Matched &&
12222       completeFunctionType(*this, Matched, ovl->getExprLoc(), Complain))
12223     return nullptr;
12224
12225   return Matched;
12226 }
12227
12228 // Resolve and fix an overloaded expression that can be resolved
12229 // because it identifies a single function template specialization.
12230 //
12231 // Last three arguments should only be supplied if Complain = true
12232 //
12233 // Return true if it was logically possible to so resolve the
12234 // expression, regardless of whether or not it succeeded.  Always
12235 // returns true if 'complain' is set.
12236 bool Sema::ResolveAndFixSingleFunctionTemplateSpecialization(
12237                       ExprResult &SrcExpr, bool doFunctionPointerConverion,
12238                       bool complain, SourceRange OpRangeForComplaining,
12239                                            QualType DestTypeForComplaining,
12240                                             unsigned DiagIDForComplaining) {
12241   assert(SrcExpr.get()->getType() == Context.OverloadTy);
12242
12243   OverloadExpr::FindResult ovl = OverloadExpr::find(SrcExpr.get());
12244
12245   DeclAccessPair found;
12246   ExprResult SingleFunctionExpression;
12247   if (FunctionDecl *fn = ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(
12248                            ovl.Expression, /*complain*/ false, &found)) {
12249     if (DiagnoseUseOfDecl(fn, SrcExpr.get()->getBeginLoc())) {
12250       SrcExpr = ExprError();
12251       return true;
12252     }
12253
12254     // It is only correct to resolve to an instance method if we're
12255     // resolving a form that's permitted to be a pointer to member.
12256     // Otherwise we'll end up making a bound member expression, which
12257     // is illegal in all the contexts we resolve like this.
12258     if (!ovl.HasFormOfMemberPointer &&
12259         isa<CXXMethodDecl>(fn) &&
12260         cast<CXXMethodDecl>(fn)->isInstance()) {
12261       if (!complain) return false;
12262
12263       Diag(ovl.Expression->getExprLoc(),
12264            diag::err_bound_member_function)
12265         << 0 << ovl.Expression->getSourceRange();
12266
12267       // TODO: I believe we only end up here if there's a mix of
12268       // static and non-static candidates (otherwise the expression
12269       // would have 'bound member' type, not 'overload' type).
12270       // Ideally we would note which candidate was chosen and why
12271       // the static candidates were rejected.
12272       SrcExpr = ExprError();
12273       return true;
12274     }
12275
12276     // Fix the expression to refer to 'fn'.
12277     SingleFunctionExpression =
12278         FixOverloadedFunctionReference(SrcExpr.get(), found, fn);
12279
12280     // If desired, do function-to-pointer decay.
12281     if (doFunctionPointerConverion) {
12282       SingleFunctionExpression =
12283         DefaultFunctionArrayLvalueConversion(SingleFunctionExpression.get());
12284       if (SingleFunctionExpression.isInvalid()) {
12285         SrcExpr = ExprError();
12286         return true;
12287       }
12288     }
12289   }
12290
12291   if (!SingleFunctionExpression.isUsable()) {
12292     if (complain) {
12293       Diag(OpRangeForComplaining.getBegin(), DiagIDForComplaining)
12294         << ovl.Expression->getName()
12295         << DestTypeForComplaining
12296         << OpRangeForComplaining
12297         << ovl.Expression->getQualifierLoc().getSourceRange();
12298       NoteAllOverloadCandidates(SrcExpr.get());
12299
12300       SrcExpr = ExprError();
12301       return true;
12302     }
12303
12304     return false;
12305   }
12306
12307   SrcExpr = SingleFunctionExpression;
12308   return true;
12309 }
12310
12311 /// Add a single candidate to the overload set.
12312 static void AddOverloadedCallCandidate(Sema &S,
12313                                        DeclAccessPair FoundDecl,
12314                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
12315                                        ArrayRef<Expr *> Args,
12316                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
12317                                        bool PartialOverloading,
12318                                        bool KnownValid) {
12319   NamedDecl *Callee = FoundDecl.getDecl();
12320   if (isa<UsingShadowDecl>(Callee))
12321     Callee = cast<UsingShadowDecl>(Callee)->getTargetDecl();
12322
12323   if (FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(Callee)) {
12324     if (ExplicitTemplateArgs) {
12325       assert(!KnownValid && "Explicit template arguments?");
12326       return;
12327     }
12328     // Prevent ill-formed function decls to be added as overload candidates.
12329     if (!dyn_cast<FunctionProtoType>(Func->getType()->getAs<FunctionType>()))
12330       return;
12331
12332     S.AddOverloadCandidate(Func, FoundDecl, Args, CandidateSet,
12333                            /*SuppressUserConversions=*/false,
12334                            PartialOverloading);
12335     return;
12336   }
12337
12338   if (FunctionTemplateDecl *FuncTemplate
12339       = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Callee)) {
12340     S.AddTemplateOverloadCandidate(FuncTemplate, FoundDecl,
12341                                    ExplicitTemplateArgs, Args, CandidateSet,
12342                                    /*SuppressUserConversions=*/false,
12343                                    PartialOverloading);
12344     return;
12345   }
12346
12347   assert(!KnownValid && "unhandled case in overloaded call candidate");
12348 }
12349
12350 /// Add the overload candidates named by callee and/or found by argument
12351 /// dependent lookup to the given overload set.
12352 void Sema::AddOverloadedCallCandidates(UnresolvedLookupExpr *ULE,
12353                                        ArrayRef<Expr *> Args,
12354                                        OverloadCandidateSet &CandidateSet,
12355                                        bool PartialOverloading) {
12356
12357 #ifndef NDEBUG
12358   // Verify that ArgumentDependentLookup is consistent with the rules
12359   // in C++0x [basic.lookup.argdep]p3:
12360   //
12361   //   Let X be the lookup set produced by unqualified lookup (3.4.1)
12362   //   and let Y be the lookup set produced by argument dependent
12363   //   lookup (defined as follows). If X contains
12364   //
12365   //     -- a declaration of a class member, or
12366   //
12367   //     -- a block-scope function declaration that is not a
12368   //        using-declaration, or
12369   //
12370   //     -- a declaration that is neither a function or a function
12371   //        template
12372   //
12373   //   then Y is empty.
12374
12375   if (ULE->requiresADL()) {
12376     for (UnresolvedLookupExpr::decls_iterator I = ULE->decls_begin(),
12377            E = ULE->decls_end(); I != E; ++I) {
12378       assert(!(*I)->getDeclContext()->isRecord());
12379       assert(isa<UsingShadowDecl>(*I) ||
12380              !(*I)->getDeclContext()->isFunctionOrMethod());
12381       assert((*I)->getUnderlyingDecl()->isFunctionOrFunctionTemplate());
12382     }
12383   }
12384 #endif
12385
12386   // It would be nice to avoid this copy.
12387   TemplateArgumentListInfo TABuffer;
12388   TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs = nullptr;
12389   if (ULE->hasExplicitTemplateArgs()) {
12390     ULE->copyTemplateArgumentsInto(TABuffer);
12391     ExplicitTemplateArgs = &TABuffer;
12392   }
12393
12394   for (UnresolvedLookupExpr::decls_iterator I = ULE->decls_begin(),
12395          E = ULE->decls_end(); I != E; ++I)
12396     AddOverloadedCallCandidate(*this, I.getPair(), ExplicitTemplateArgs, Args,
12397                                CandidateSet, PartialOverloading,
12398                                /*KnownValid*/ true);
12399
12400   if (ULE->requiresADL())
12401     AddArgumentDependentLookupCandidates(ULE->getName(), ULE->getExprLoc(),
12402                                          Args, ExplicitTemplateArgs,
12403                                          CandidateSet, PartialOverloading);
12404 }
12405
12406 /// Determine whether a declaration with the specified name could be moved into
12407 /// a different namespace.
12408 static bool canBeDeclaredInNamespace(const DeclarationName &Name) {
12409   switch (Name.getCXXOverloadedOperator()) {
12410   case OO_New: case OO_Array_New:
12411   case OO_Delete: case OO_Array_Delete:
12412     return false;
12413
12414   default:
12415     return true;
12416   }
12417 }
12418
12419 /// Attempt to recover from an ill-formed use of a non-dependent name in a
12420 /// template, where the non-dependent name was declared after the template
12421 /// was defined. This is common in code written for a compilers which do not
12422 /// correctly implement two-stage name lookup.
12423 ///
12424 /// Returns true if a viable candidate was found and a diagnostic was issued.
12425 static bool
12426 DiagnoseTwoPhaseLookup(Sema &SemaRef, SourceLocation FnLoc,
12427                        const CXXScopeSpec &SS, LookupResult &R,
12428                        OverloadCandidateSet::CandidateSetKind CSK,
12429                        TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
12430                        ArrayRef<Expr *> Args,
12431                        bool *DoDiagnoseEmptyLookup = nullptr) {
12432   if (!SemaRef.inTemplateInstantiation() || !SS.isEmpty())
12433     return false;
12434
12435   for (DeclContext *DC = SemaRef.CurContext; DC; DC = DC->getParent()) {
12436     if (DC->isTransparentContext())
12437       continue;
12438
12439     SemaRef.LookupQualifiedName(R, DC);
12440
12441     if (!R.empty()) {
12442       R.suppressDiagnostics();
12443
12444       if (isa<CXXRecordDecl>(DC)) {
12445         // Don't diagnose names we find in classes; we get much better
12446         // diagnostics for these from DiagnoseEmptyLookup.
12447         R.clear();
12448         if (DoDiagnoseEmptyLookup)
12449           *DoDiagnoseEmptyLookup = true;
12450         return false;
12451       }
12452
12453       OverloadCandidateSet Candidates(FnLoc, CSK);
12454       for (LookupResult::iterator I = R.begin(), E = R.end(); I != E; ++I)
12455         AddOverloadedCallCandidate(SemaRef, I.getPair(),
12456                                    ExplicitTemplateArgs, Args,
12457                                    Candidates, false, /*KnownValid*/ false);
12458
12459       OverloadCandidateSet::iterator Best;
12460       if (Candidates.BestViableFunction(SemaRef, FnLoc, Best) != OR_Success) {
12461         // No viable functions. Don't bother the user with notes for functions
12462         // which don't work and shouldn't be found anyway.
12463         R.clear();
12464         return false;
12465       }
12466
12467       // Find the namespaces where ADL would have looked, and suggest
12468       // declaring the function there instead.
12469       Sema::AssociatedNamespaceSet AssociatedNamespaces;
12470       Sema::AssociatedClassSet AssociatedClasses;
12471       SemaRef.FindAssociatedClassesAndNamespaces(FnLoc, Args,
12472                                                  AssociatedNamespaces,
12473                                                  AssociatedClasses);
12474       Sema::AssociatedNamespaceSet SuggestedNamespaces;
12475       if (canBeDeclaredInNamespace(R.getLookupName())) {
12476         DeclContext *Std = SemaRef.getStdNamespace();
12477         for (Sema::AssociatedNamespaceSet::iterator
12478                it = AssociatedNamespaces.begin(),
12479                end = AssociatedNamespaces.end(); it != end; ++it) {
12480           // Never suggest declaring a function within namespace 'std'.
12481           if (Std && Std->Encloses(*it))
12482             continue;
12483
12484           // Never suggest declaring a function within a namespace with a
12485           // reserved name, like __gnu_cxx.
12486           NamespaceDecl *NS = dyn_cast<NamespaceDecl>(*it);
12487           if (NS &&
12488               NS->getQualifiedNameAsString().find("__") != std::string::npos)
12489             continue;
12490
12491           SuggestedNamespaces.insert(*it);
12492         }
12493       }
12494
12495       SemaRef.Diag(R.getNameLoc(), diag::err_not_found_by_two_phase_lookup)
12496         << R.getLookupName();
12497       if (SuggestedNamespaces.empty()) {
12498         SemaRef.Diag(Best->Function->getLocation(),
12499                      diag::note_not_found_by_two_phase_lookup)
12500           << R.getLookupName() << 0;
12501       } else if (SuggestedNamespaces.size() == 1) {
12502         SemaRef.Diag(Best->Function->getLocation(),
12503                      diag::note_not_found_by_two_phase_lookup)
12504           << R.getLookupName() << 1 << *SuggestedNamespaces.begin();
12505       } else {
12506         // FIXME: It would be useful to list the associated namespaces here,
12507         // but the diagnostics infrastructure doesn't provide a way to produce
12508         // a localized representation of a list of items.
12509         SemaRef.Diag(Best->Function->getLocation(),
12510                      diag::note_not_found_by_two_phase_lookup)
12511           << R.getLookupName() << 2;
12512       }
12513
12514       // Try to recover by calling this function.
12515       return true;
12516     }
12517
12518     R.clear();
12519   }
12520
12521   return false;
12522 }
12523
12524 /// Attempt to recover from ill-formed use of a non-dependent operator in a
12525 /// template, where the non-dependent operator was declared after the template
12526 /// was defined.
12527 ///
12528 /// Returns true if a viable candidate was found and a diagnostic was issued.
12529 static bool
12530 DiagnoseTwoPhaseOperatorLookup(Sema &SemaRef, OverloadedOperatorKind Op,
12531                                SourceLocation OpLoc,
12532                                ArrayRef<Expr *> Args) {
12533   DeclarationName OpName =
12534     SemaRef.Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
12535   LookupResult R(SemaRef, OpName, OpLoc, Sema::LookupOperatorName);
12536   return DiagnoseTwoPhaseLookup(SemaRef, OpLoc, CXXScopeSpec(), R,
12537                                 OverloadCandidateSet::CSK_Operator,
12538                                 /*ExplicitTemplateArgs=*/nullptr, Args);
12539 }
12540
12541 namespace {
12542 class BuildRecoveryCallExprRAII {
12543   Sema &SemaRef;
12544 public:
12545   BuildRecoveryCallExprRAII(Sema &S) : SemaRef(S) {
12546     assert(SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr == false);
12547     SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr = true;
12548   }
12549
12550   ~BuildRecoveryCallExprRAII() {
12551     SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr = false;
12552   }
12553 };
12554
12555 }
12556
12557 /// Attempts to recover from a call where no functions were found.
12558 ///
12559 /// Returns true if new candidates were found.
12560 static ExprResult
12561 BuildRecoveryCallExpr(Sema &SemaRef, Scope *S, Expr *Fn,
12562                       UnresolvedLookupExpr *ULE,
12563                       SourceLocation LParenLoc,
12564                       MutableArrayRef<Expr *> Args,
12565                       SourceLocation RParenLoc,
12566                       bool EmptyLookup, bool AllowTypoCorrection) {
12567   // Do not try to recover if it is already building a recovery call.
12568   // This stops infinite loops for template instantiations like
12569   //
12570   // template <typename T> auto foo(T t) -> decltype(foo(t)) {}
12571   // template <typename T> auto foo(T t) -> decltype(foo(&t)) {}
12572   //
12573   if (SemaRef.IsBuildingRecoveryCallExpr)
12574     return ExprError();
12575   BuildRecoveryCallExprRAII RCE(SemaRef);
12576
12577   CXXScopeSpec SS;
12578   SS.Adopt(ULE->getQualifierLoc());
12579   SourceLocation TemplateKWLoc = ULE->getTemplateKeywordLoc();
12580
12581   TemplateArgumentListInfo TABuffer;
12582   TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs = nullptr;
12583   if (ULE->hasExplicitTemplateArgs()) {
12584     ULE->copyTemplateArgumentsInto(TABuffer);
12585     ExplicitTemplateArgs = &TABuffer;
12586   }
12587
12588   LookupResult R(SemaRef, ULE->getName(), ULE->getNameLoc(),
12589                  Sema::LookupOrdinaryName);
12590   bool DoDiagnoseEmptyLookup = EmptyLookup;
12591   if (!DiagnoseTwoPhaseLookup(
12592           SemaRef, Fn->getExprLoc(), SS, R, OverloadCandidateSet::CSK_Normal,
12593           ExplicitTemplateArgs, Args, &DoDiagnoseEmptyLookup)) {
12594     NoTypoCorrectionCCC NoTypoValidator{};
12595     FunctionCallFilterCCC FunctionCallValidator(SemaRef, Args.size(),
12596                                                 ExplicitTemplateArgs != nullptr,
12597                                                 dyn_cast<MemberExpr>(Fn));
12598     CorrectionCandidateCallback &Validator =
12599         AllowTypoCorrection
12600             ? static_cast<CorrectionCandidateCallback &>(FunctionCallValidator)
12601             : static_cast<CorrectionCandidateCallback &>(NoTypoValidator);
12602     if (!DoDiagnoseEmptyLookup ||
12603         SemaRef.DiagnoseEmptyLookup(S, SS, R, Validator, ExplicitTemplateArgs,
12604                                     Args))
12605       return ExprError();
12606   }
12607
12608   assert(!R.empty() && "lookup results empty despite recovery");
12609
12610   // If recovery created an ambiguity, just bail out.
12611   if (R.isAmbiguous()) {
12612     R.suppressDiagnostics();
12613     return ExprError();
12614   }
12615
12616   // Build an implicit member call if appropriate.  Just drop the
12617   // casts and such from the call, we don't really care.
12618   ExprResult NewFn = ExprError();
12619   if ((*R.begin())->isCXXClassMember())
12620     NewFn = SemaRef.BuildPossibleImplicitMemberExpr(SS, TemplateKWLoc, R,
12621                                                     ExplicitTemplateArgs, S);
12622   else if (ExplicitTemplateArgs || TemplateKWLoc.isValid())
12623     NewFn = SemaRef.BuildTemplateIdExpr(SS, TemplateKWLoc, R, false,
12624                                         ExplicitTemplateArgs);
12625   else
12626     NewFn = SemaRef.BuildDeclarationNameExpr(SS, R, false);
12627
12628   if (NewFn.isInvalid())
12629     return ExprError();
12630
12631   // This shouldn't cause an infinite loop because we're giving it
12632   // an expression with viable lookup results, which should never
12633   // end up here.
12634   return SemaRef.BuildCallExpr(/*Scope*/ nullptr, NewFn.get(), LParenLoc,
12635                                MultiExprArg(Args.data(), Args.size()),
12636                                RParenLoc);
12637 }
12638
12639 /// Constructs and populates an OverloadedCandidateSet from
12640 /// the given function.
12641 /// \returns true when an the ExprResult output parameter has been set.
12642 bool Sema::buildOverloadedCallSet(Scope *S, Expr *Fn,
12643                                   UnresolvedLookupExpr *ULE,
12644                                   MultiExprArg Args,
12645                                   SourceLocation RParenLoc,
12646                                   OverloadCandidateSet *CandidateSet,
12647                                   ExprResult *Result) {
12648 #ifndef NDEBUG
12649   if (ULE->requiresADL()) {
12650     // To do ADL, we must have found an unqualified name.
12651     assert(!ULE->getQualifier() && "qualified name with ADL");
12652
12653     // We don't perform ADL for implicit declarations of builtins.
12654     // Verify that this was correctly set up.
12655     FunctionDecl *F;
12656     if (ULE->decls_begin() != ULE->decls_end() &&
12657         ULE->decls_begin() + 1 == ULE->decls_end() &&
12658         (F = dyn_cast<FunctionDecl>(*ULE->decls_begin())) &&
12659         F->getBuiltinID() && F->isImplicit())
12660       llvm_unreachable("performing ADL for builtin");
12661
12662     // We don't perform ADL in C.
12663     assert(getLangOpts().CPlusPlus && "ADL enabled in C");
12664   }
12665 #endif
12666
12667   UnbridgedCastsSet UnbridgedCasts;
12668   if (checkArgPlaceholdersForOverload(*this, Args, UnbridgedCasts)) {
12669     *Result = ExprError();
12670     return true;
12671   }
12672
12673   // Add the functions denoted by the callee to the set of candidate
12674   // functions, including those from argument-dependent lookup.
12675   AddOverloadedCallCandidates(ULE, Args, *CandidateSet);
12676
12677   if (getLangOpts().MSVCCompat &&
12678       CurContext->isDependentContext() && !isSFINAEContext() &&
12679       (isa<FunctionDecl>(CurContext) || isa<CXXRecordDecl>(CurContext))) {
12680
12681     OverloadCandidateSet::iterator Best;
12682     if (CandidateSet->empty() ||
12683         CandidateSet->BestViableFunction(*this, Fn->getBeginLoc(), Best) ==
12684             OR_No_Viable_Function) {
12685       // In Microsoft mode, if we are inside a template class member function
12686       // then create a type dependent CallExpr. The goal is to postpone name
12687       // lookup to instantiation time to be able to search into type dependent
12688       // base classes.
12689       CallExpr *CE = CallExpr::Create(Context, Fn, Args, Context.DependentTy,
12690                                       VK_RValue, RParenLoc);
12691       CE->setTypeDependent(true);
12692       CE->setValueDependent(true);
12693       CE->setInstantiationDependent(true);
12694       *Result = CE;
12695       return true;
12696     }
12697   }
12698
12699   if (CandidateSet->empty())
12700     return false;
12701
12702   UnbridgedCasts.restore();
12703   return false;
12704 }
12705
12706 /// FinishOverloadedCallExpr - given an OverloadCandidateSet, builds and returns
12707 /// the completed call expression. If overload resolution fails, emits
12708 /// diagnostics and returns ExprError()
12709 static ExprResult FinishOverloadedCallExpr(Sema &SemaRef, Scope *S, Expr *Fn,
12710                                            UnresolvedLookupExpr *ULE,
12711                                            SourceLocation LParenLoc,
12712                                            MultiExprArg Args,
12713                                            SourceLocation RParenLoc,
12714                                            Expr *ExecConfig,
12715                                            OverloadCandidateSet *CandidateSet,
12716                                            OverloadCandidateSet::iterator *Best,
12717                                            OverloadingResult OverloadResult,
12718                                            bool AllowTypoCorrection) {
12719   if (CandidateSet->empty())
12720     return BuildRecoveryCallExpr(SemaRef, S, Fn, ULE, LParenLoc, Args,
12721                                  RParenLoc, /*EmptyLookup=*/true,
12722                                  AllowTypoCorrection);
12723
12724   switch (OverloadResult) {
12725   case OR_Success: {
12726     FunctionDecl *FDecl = (*Best)->Function;
12727     SemaRef.CheckUnresolvedLookupAccess(ULE, (*Best)->FoundDecl);
12728     if (SemaRef.DiagnoseUseOfDecl(FDecl, ULE->getNameLoc()))
12729       return ExprError();
12730     Fn = SemaRef.FixOverloadedFunctionReference(Fn, (*Best)->FoundDecl, FDecl);
12731     return SemaRef.BuildResolvedCallExpr(Fn, FDecl, LParenLoc, Args, RParenLoc,
12732                                          ExecConfig, /*IsExecConfig=*/false,
12733                                          (*Best)->IsADLCandidate);
12734   }
12735
12736   case OR_No_Viable_Function: {
12737     // Try to recover by looking for viable functions which the user might
12738     // have meant to call.
12739     ExprResult Recovery = BuildRecoveryCallExpr(SemaRef, S, Fn, ULE, LParenLoc,
12740                                                 Args, RParenLoc,
12741                                                 /*EmptyLookup=*/false,
12742                                                 AllowTypoCorrection);
12743     if (!Recovery.isInvalid())
12744       return Recovery;
12745
12746     // If the user passes in a function that we can't take the address of, we
12747     // generally end up emitting really bad error messages. Here, we attempt to
12748     // emit better ones.
12749     for (const Expr *Arg : Args) {
12750       if (!Arg->getType()->isFunctionType())
12751         continue;
12752       if (auto *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg->IgnoreParenImpCasts())) {
12753         auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
12754         if (FD &&
12755             !SemaRef.checkAddressOfFunctionIsAvailable(FD, /*Complain=*/true,
12756                                                        Arg->getExprLoc()))
12757           return ExprError();
12758       }
12759     }
12760
12761     CandidateSet->NoteCandidates(
12762         PartialDiagnosticAt(
12763             Fn->getBeginLoc(),
12764             SemaRef.PDiag(diag::err_ovl_no_viable_function_in_call)
12765                 << ULE->getName() << Fn->getSourceRange()),
12766         SemaRef, OCD_AllCandidates, Args);
12767     break;
12768   }
12769
12770   case OR_Ambiguous:
12771     CandidateSet->NoteCandidates(
12772         PartialDiagnosticAt(Fn->getBeginLoc(),
12773                             SemaRef.PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_call)
12774                                 << ULE->getName() << Fn->getSourceRange()),
12775         SemaRef, OCD_AmbiguousCandidates, Args);
12776     break;
12777
12778   case OR_Deleted: {
12779     CandidateSet->NoteCandidates(
12780         PartialDiagnosticAt(Fn->getBeginLoc(),
12781                             SemaRef.PDiag(diag::err_ovl_deleted_call)
12782                                 << ULE->getName() << Fn->getSourceRange()),
12783         SemaRef, OCD_AllCandidates, Args);
12784
12785     // We emitted an error for the unavailable/deleted function call but keep
12786     // the call in the AST.
12787     FunctionDecl *FDecl = (*Best)->Function;
12788     Fn = SemaRef.FixOverloadedFunctionReference(Fn, (*Best)->FoundDecl, FDecl);
12789     return SemaRef.BuildResolvedCallExpr(Fn, FDecl, LParenLoc, Args, RParenLoc,
12790                                          ExecConfig, /*IsExecConfig=*/false,
12791                                          (*Best)->IsADLCandidate);
12792   }
12793   }
12794
12795   // Overload resolution failed.
12796   return ExprError();
12797 }
12798
12799 static void markUnaddressableCandidatesUnviable(Sema &S,
12800                                                 OverloadCandidateSet &CS) {
12801   for (auto I = CS.begin(), E = CS.end(); I != E; ++I) {
12802     if (I->Viable &&
12803         !S.checkAddressOfFunctionIsAvailable(I->Function, /*Complain=*/false)) {
12804       I->Viable = false;
12805       I->FailureKind = ovl_fail_addr_not_available;
12806     }
12807   }
12808 }
12809
12810 /// BuildOverloadedCallExpr - Given the call expression that calls Fn
12811 /// (which eventually refers to the declaration Func) and the call
12812 /// arguments Args/NumArgs, attempt to resolve the function call down
12813 /// to a specific function. If overload resolution succeeds, returns
12814 /// the call expression produced by overload resolution.
12815 /// Otherwise, emits diagnostics and returns ExprError.
12816 ExprResult Sema::BuildOverloadedCallExpr(Scope *S, Expr *Fn,
12817                                          UnresolvedLookupExpr *ULE,
12818                                          SourceLocation LParenLoc,
12819                                          MultiExprArg Args,
12820                                          SourceLocation RParenLoc,
12821                                          Expr *ExecConfig,
12822                                          bool AllowTypoCorrection,
12823                                          bool CalleesAddressIsTaken) {
12824   OverloadCandidateSet CandidateSet(Fn->getExprLoc(),
12825                                     OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
12826   ExprResult result;
12827
12828   if (buildOverloadedCallSet(S, Fn, ULE, Args, LParenLoc, &CandidateSet,
12829                              &result))
12830     return result;
12831
12832   // If the user handed us something like `(&Foo)(Bar)`, we need to ensure that
12833   // functions that aren't addressible are considered unviable.
12834   if (CalleesAddressIsTaken)
12835     markUnaddressableCandidatesUnviable(*this, CandidateSet);
12836
12837   OverloadCandidateSet::iterator Best;
12838   OverloadingResult OverloadResult =
12839       CandidateSet.BestViableFunction(*this, Fn->getBeginLoc(), Best);
12840
12841   return FinishOverloadedCallExpr(*this, S, Fn, ULE, LParenLoc, Args, RParenLoc,
12842                                   ExecConfig, &CandidateSet, &Best,
12843                                   OverloadResult, AllowTypoCorrection);
12844 }
12845
12846 static bool IsOverloaded(const UnresolvedSetImpl &Functions) {
12847   return Functions.size() > 1 ||
12848     (Functions.size() == 1 && isa<FunctionTemplateDecl>(*Functions.begin()));
12849 }
12850
12851 /// Create a unary operation that may resolve to an overloaded
12852 /// operator.
12853 ///
12854 /// \param OpLoc The location of the operator itself (e.g., '*').
12855 ///
12856 /// \param Opc The UnaryOperatorKind that describes this operator.
12857 ///
12858 /// \param Fns The set of non-member functions that will be
12859 /// considered by overload resolution. The caller needs to build this
12860 /// set based on the context using, e.g.,
12861 /// LookupOverloadedOperatorName() and ArgumentDependentLookup(). This
12862 /// set should not contain any member functions; those will be added
12863 /// by CreateOverloadedUnaryOp().
12864 ///
12865 /// \param Input The input argument.
12866 ExprResult
12867 Sema::CreateOverloadedUnaryOp(SourceLocation OpLoc, UnaryOperatorKind Opc,
12868                               const UnresolvedSetImpl &Fns,
12869                               Expr *Input, bool PerformADL) {
12870   OverloadedOperatorKind Op = UnaryOperator::getOverloadedOperator(Opc);
12871   assert(Op != OO_None && "Invalid opcode for overloaded unary operator");
12872   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
12873   // TODO: provide better source location info.
12874   DeclarationNameInfo OpNameInfo(OpName, OpLoc);
12875
12876   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Input))
12877     return ExprError();
12878
12879   Expr *Args[2] = { Input, nullptr };
12880   unsigned NumArgs = 1;
12881
12882   // For post-increment and post-decrement, add the implicit '0' as
12883   // the second argument, so that we know this is a post-increment or
12884   // post-decrement.
12885   if (Opc == UO_PostInc || Opc == UO_PostDec) {
12886     llvm::APSInt Zero(Context.getTypeSize(Context.IntTy), false);
12887     Args[1] = IntegerLiteral::Create(Context, Zero, Context.IntTy,
12888                                      SourceLocation());
12889     NumArgs = 2;
12890   }
12891
12892   ArrayRef<Expr *> ArgsArray(Args, NumArgs);
12893
12894   if (Input->isTypeDependent()) {
12895     if (Fns.empty())
12896       return new (Context) UnaryOperator(Input, Opc, Context.DependentTy,
12897                                          VK_RValue, OK_Ordinary, OpLoc, false);
12898
12899     CXXRecordDecl *NamingClass = nullptr; // lookup ignores member operators
12900     UnresolvedLookupExpr *Fn = UnresolvedLookupExpr::Create(
12901         Context, NamingClass, NestedNameSpecifierLoc(), OpNameInfo,
12902         /*ADL*/ true, IsOverloaded(Fns), Fns.begin(), Fns.end());
12903     return CXXOperatorCallExpr::Create(Context, Op, Fn, ArgsArray,
12904                                        Context.DependentTy, VK_RValue, OpLoc,
12905                                        FPOptions());
12906   }
12907
12908   // Build an empty overload set.
12909   OverloadCandidateSet CandidateSet(OpLoc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
12910
12911   // Add the candidates from the given function set.
12912   AddNonMemberOperatorCandidates(Fns, ArgsArray, CandidateSet);
12913
12914   // Add operator candidates that are member functions.
12915   AddMemberOperatorCandidates(Op, OpLoc, ArgsArray, CandidateSet);
12916
12917   // Add candidates from ADL.
12918   if (PerformADL) {
12919     AddArgumentDependentLookupCandidates(OpName, OpLoc, ArgsArray,
12920                                          /*ExplicitTemplateArgs*/nullptr,
12921                                          CandidateSet);
12922   }
12923
12924   // Add builtin operator candidates.
12925   AddBuiltinOperatorCandidates(Op, OpLoc, ArgsArray, CandidateSet);
12926
12927   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
12928
12929   // Perform overload resolution.
12930   OverloadCandidateSet::iterator Best;
12931   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, OpLoc, Best)) {
12932   case OR_Success: {
12933     // We found a built-in operator or an overloaded operator.
12934     FunctionDecl *FnDecl = Best->Function;
12935
12936     if (FnDecl) {
12937       Expr *Base = nullptr;
12938       // We matched an overloaded operator. Build a call to that
12939       // operator.
12940
12941       // Convert the arguments.
12942       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FnDecl)) {
12943         CheckMemberOperatorAccess(OpLoc, Args[0], nullptr, Best->FoundDecl);
12944
12945         ExprResult InputRes =
12946           PerformObjectArgumentInitialization(Input, /*Qualifier=*/nullptr,
12947                                               Best->FoundDecl, Method);
12948         if (InputRes.isInvalid())
12949           return ExprError();
12950         Base = Input = InputRes.get();
12951       } else {
12952         // Convert the arguments.
12953         ExprResult InputInit
12954           = PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
12955                                                       Context,
12956                                                       FnDecl->getParamDecl(0)),
12957                                       SourceLocation(),
12958                                       Input);
12959         if (InputInit.isInvalid())
12960           return ExprError();
12961         Input = InputInit.get();
12962       }
12963
12964       // Build the actual expression node.
12965       ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, FnDecl, Best->FoundDecl,
12966                                                 Base, HadMultipleCandidates,
12967                                                 OpLoc);
12968       if (FnExpr.isInvalid())
12969         return ExprError();
12970
12971       // Determine the result type.
12972       QualType ResultTy = FnDecl->getReturnType();
12973       ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
12974       ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
12975
12976       Args[0] = Input;
12977       CallExpr *TheCall = CXXOperatorCallExpr::Create(
12978           Context, Op, FnExpr.get(), ArgsArray, ResultTy, VK, OpLoc,
12979           FPOptions(), Best->IsADLCandidate);
12980
12981       if (CheckCallReturnType(FnDecl->getReturnType(), OpLoc, TheCall, FnDecl))
12982         return ExprError();
12983
12984       if (CheckFunctionCall(FnDecl, TheCall,
12985                             FnDecl->getType()->castAs<FunctionProtoType>()))
12986         return ExprError();
12987
12988       return MaybeBindToTemporary(TheCall);
12989     } else {
12990       // We matched a built-in operator. Convert the arguments, then
12991       // break out so that we will build the appropriate built-in
12992       // operator node.
12993       ExprResult InputRes = PerformImplicitConversion(
12994           Input, Best->BuiltinParamTypes[0], Best->Conversions[0], AA_Passing,
12995           CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
12996       if (InputRes.isInvalid())
12997         return ExprError();
12998       Input = InputRes.get();
12999       break;
13000     }
13001   }
13002
13003   case OR_No_Viable_Function:
13004     // This is an erroneous use of an operator which can be overloaded by
13005     // a non-member function. Check for non-member operators which were
13006     // defined too late to be candidates.
13007     if (DiagnoseTwoPhaseOperatorLookup(*this, Op, OpLoc, ArgsArray))
13008       // FIXME: Recover by calling the found function.
13009       return ExprError();
13010
13011     // No viable function; fall through to handling this as a
13012     // built-in operator, which will produce an error message for us.
13013     break;
13014
13015   case OR_Ambiguous:
13016     CandidateSet.NoteCandidates(
13017         PartialDiagnosticAt(OpLoc,
13018                             PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_oper_unary)
13019                                 << UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
13020                                 << Input->getType() << Input->getSourceRange()),
13021         *this, OCD_AmbiguousCandidates, ArgsArray,
13022         UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc), OpLoc);
13023     return ExprError();
13024
13025   case OR_Deleted:
13026     CandidateSet.NoteCandidates(
13027         PartialDiagnosticAt(OpLoc, PDiag(diag::err_ovl_deleted_oper)
13028                                        << UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
13029                                        << Input->getSourceRange()),
13030         *this, OCD_AllCandidates, ArgsArray, UnaryOperator::getOpcodeStr(Opc),
13031         OpLoc);
13032     return ExprError();
13033   }
13034
13035   // Either we found no viable overloaded operator or we matched a
13036   // built-in operator. In either case, fall through to trying to
13037   // build a built-in operation.
13038   return CreateBuiltinUnaryOp(OpLoc, Opc, Input);
13039 }
13040
13041 /// Perform lookup for an overloaded binary operator.
13042 void Sema::LookupOverloadedBinOp(OverloadCandidateSet &CandidateSet,
13043                                  OverloadedOperatorKind Op,
13044                                  const UnresolvedSetImpl &Fns,
13045                                  ArrayRef<Expr *> Args, bool PerformADL) {
13046   SourceLocation OpLoc = CandidateSet.getLocation();
13047
13048   OverloadedOperatorKind ExtraOp =
13049       CandidateSet.getRewriteInfo().AllowRewrittenCandidates
13050           ? getRewrittenOverloadedOperator(Op)
13051           : OO_None;
13052
13053   // Add the candidates from the given function set. This also adds the
13054   // rewritten candidates using these functions if necessary.
13055   AddNonMemberOperatorCandidates(Fns, Args, CandidateSet);
13056
13057   // Add operator candidates that are member functions.
13058   AddMemberOperatorCandidates(Op, OpLoc, Args, CandidateSet);
13059   if (CandidateSet.getRewriteInfo().shouldAddReversed(Op))
13060     AddMemberOperatorCandidates(Op, OpLoc, {Args[1], Args[0]}, CandidateSet,
13061                                 OverloadCandidateParamOrder::Reversed);
13062
13063   // In C++20, also add any rewritten member candidates.
13064   if (ExtraOp) {
13065     AddMemberOperatorCandidates(ExtraOp, OpLoc, Args, CandidateSet);
13066     if (CandidateSet.getRewriteInfo().shouldAddReversed(ExtraOp))
13067       AddMemberOperatorCandidates(ExtraOp, OpLoc, {Args[1], Args[0]},
13068                                   CandidateSet,
13069                                   OverloadCandidateParamOrder::Reversed);
13070   }
13071
13072   // Add candidates from ADL. Per [over.match.oper]p2, this lookup is not
13073   // performed for an assignment operator (nor for operator[] nor operator->,
13074   // which don't get here).
13075   if (Op != OO_Equal && PerformADL) {
13076     DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
13077     AddArgumentDependentLookupCandidates(OpName, OpLoc, Args,
13078                                          /*ExplicitTemplateArgs*/ nullptr,
13079                                          CandidateSet);
13080     if (ExtraOp) {
13081       DeclarationName ExtraOpName =
13082           Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(ExtraOp);
13083       AddArgumentDependentLookupCandidates(ExtraOpName, OpLoc, Args,
13084                                            /*ExplicitTemplateArgs*/ nullptr,
13085                                            CandidateSet);
13086     }
13087   }
13088
13089   // Add builtin operator candidates.
13090   //
13091   // FIXME: We don't add any rewritten candidates here. This is strictly
13092   // incorrect; a builtin candidate could be hidden by a non-viable candidate,
13093   // resulting in our selecting a rewritten builtin candidate. For example:
13094   //
13095   //   enum class E { e };
13096   //   bool operator!=(E, E) requires false;
13097   //   bool k = E::e != E::e;
13098   //
13099   // ... should select the rewritten builtin candidate 'operator==(E, E)'. But
13100   // it seems unreasonable to consider rewritten builtin candidates. A core
13101   // issue has been filed proposing to removed this requirement.
13102   AddBuiltinOperatorCandidates(Op, OpLoc, Args, CandidateSet);
13103 }
13104
13105 /// Create a binary operation that may resolve to an overloaded
13106 /// operator.
13107 ///
13108 /// \param OpLoc The location of the operator itself (e.g., '+').
13109 ///
13110 /// \param Opc The BinaryOperatorKind that describes this operator.
13111 ///
13112 /// \param Fns The set of non-member functions that will be
13113 /// considered by overload resolution. The caller needs to build this
13114 /// set based on the context using, e.g.,
13115 /// LookupOverloadedOperatorName() and ArgumentDependentLookup(). This
13116 /// set should not contain any member functions; those will be added
13117 /// by CreateOverloadedBinOp().
13118 ///
13119 /// \param LHS Left-hand argument.
13120 /// \param RHS Right-hand argument.
13121 /// \param PerformADL Whether to consider operator candidates found by ADL.
13122 /// \param AllowRewrittenCandidates Whether to consider candidates found by
13123 ///        C++20 operator rewrites.
13124 /// \param DefaultedFn If we are synthesizing a defaulted operator function,
13125 ///        the function in question. Such a function is never a candidate in
13126 ///        our overload resolution. This also enables synthesizing a three-way
13127 ///        comparison from < and == as described in C++20 [class.spaceship]p1.
13128 ExprResult Sema::CreateOverloadedBinOp(SourceLocation OpLoc,
13129                                        BinaryOperatorKind Opc,
13130                                        const UnresolvedSetImpl &Fns, Expr *LHS,
13131                                        Expr *RHS, bool PerformADL,
13132                                        bool AllowRewrittenCandidates,
13133                                        FunctionDecl *DefaultedFn) {
13134   Expr *Args[2] = { LHS, RHS };
13135   LHS=RHS=nullptr; // Please use only Args instead of LHS/RHS couple
13136
13137   if (!getLangOpts().CPlusPlus2a)
13138     AllowRewrittenCandidates = false;
13139
13140   OverloadedOperatorKind Op = BinaryOperator::getOverloadedOperator(Opc);
13141
13142   // If either side is type-dependent, create an appropriate dependent
13143   // expression.
13144   if (Args[0]->isTypeDependent() || Args[1]->isTypeDependent()) {
13145     if (Fns.empty()) {
13146       // If there are no functions to store, just build a dependent
13147       // BinaryOperator or CompoundAssignment.
13148       if (Opc <= BO_Assign || Opc > BO_OrAssign)
13149         return new (Context) BinaryOperator(
13150             Args[0], Args[1], Opc, Context.DependentTy, VK_RValue, OK_Ordinary,
13151             OpLoc, FPFeatures);
13152
13153       return new (Context) CompoundAssignOperator(
13154           Args[0], Args[1], Opc, Context.DependentTy, VK_LValue, OK_Ordinary,
13155           Context.DependentTy, Context.DependentTy, OpLoc,
13156           FPFeatures);
13157     }
13158
13159     // FIXME: save results of ADL from here?
13160     CXXRecordDecl *NamingClass = nullptr; // lookup ignores member operators
13161     // TODO: provide better source location info in DNLoc component.
13162     DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
13163     DeclarationNameInfo OpNameInfo(OpName, OpLoc);
13164     UnresolvedLookupExpr *Fn = UnresolvedLookupExpr::Create(
13165         Context, NamingClass, NestedNameSpecifierLoc(), OpNameInfo,
13166         /*ADL*/ PerformADL, IsOverloaded(Fns), Fns.begin(), Fns.end());
13167     return CXXOperatorCallExpr::Create(Context, Op, Fn, Args,
13168                                        Context.DependentTy, VK_RValue, OpLoc,
13169                                        FPFeatures);
13170   }
13171
13172   // Always do placeholder-like conversions on the RHS.
13173   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[1]))
13174     return ExprError();
13175
13176   // Do placeholder-like conversion on the LHS; note that we should
13177   // not get here with a PseudoObject LHS.
13178   assert(Args[0]->getObjectKind() != OK_ObjCProperty);
13179   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[0]))
13180     return ExprError();
13181
13182   // If this is the assignment operator, we only perform overload resolution
13183   // if the left-hand side is a class or enumeration type. This is actually
13184   // a hack. The standard requires that we do overload resolution between the
13185   // various built-in candidates, but as DR507 points out, this can lead to
13186   // problems. So we do it this way, which pretty much follows what GCC does.
13187   // Note that we go the traditional code path for compound assignment forms.
13188   if (Opc == BO_Assign && !Args[0]->getType()->isOverloadableType())
13189     return CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
13190
13191   // If this is the .* operator, which is not overloadable, just
13192   // create a built-in binary operator.
13193   if (Opc == BO_PtrMemD)
13194     return CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
13195
13196   // Build the overload set.
13197   OverloadCandidateSet CandidateSet(
13198       OpLoc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator,
13199       OverloadCandidateSet::OperatorRewriteInfo(Op, AllowRewrittenCandidates));
13200   if (DefaultedFn)
13201     CandidateSet.exclude(DefaultedFn);
13202   LookupOverloadedBinOp(CandidateSet, Op, Fns, Args, PerformADL);
13203
13204   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
13205
13206   // Perform overload resolution.
13207   OverloadCandidateSet::iterator Best;
13208   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, OpLoc, Best)) {
13209     case OR_Success: {
13210       // We found a built-in operator or an overloaded operator.
13211       FunctionDecl *FnDecl = Best->Function;
13212
13213       bool IsReversed = (Best->RewriteKind & CRK_Reversed);
13214       if (IsReversed)
13215         std::swap(Args[0], Args[1]);
13216
13217       if (FnDecl) {
13218         Expr *Base = nullptr;
13219         // We matched an overloaded operator. Build a call to that
13220         // operator.
13221
13222         OverloadedOperatorKind ChosenOp =
13223             FnDecl->getDeclName().getCXXOverloadedOperator();
13224
13225         // C++2a [over.match.oper]p9:
13226         //   If a rewritten operator== candidate is selected by overload
13227         //   resolution for an operator@, its return type shall be cv bool
13228         if (Best->RewriteKind && ChosenOp == OO_EqualEqual &&
13229             !FnDecl->getReturnType()->isBooleanType()) {
13230           Diag(OpLoc, diag::err_ovl_rewrite_equalequal_not_bool)
13231               << FnDecl->getReturnType() << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
13232               << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
13233           Diag(FnDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
13234           return ExprError();
13235         }
13236
13237         if (AllowRewrittenCandidates && !IsReversed &&
13238             CandidateSet.getRewriteInfo().shouldAddReversed(ChosenOp)) {
13239           // We could have reversed this operator, but didn't. Check if the
13240           // reversed form was a viable candidate, and if so, if it had a
13241           // better conversion for either parameter. If so, this call is
13242           // formally ambiguous, and allowing it is an extension.
13243           for (OverloadCandidate &Cand : CandidateSet) {
13244             if (Cand.Viable && Cand.Function == FnDecl &&
13245                 Cand.RewriteKind & CRK_Reversed) {
13246               for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx < 2; ++ArgIdx) {
13247                 if (CompareImplicitConversionSequences(
13248                         *this, OpLoc, Cand.Conversions[ArgIdx],
13249                         Best->Conversions[ArgIdx]) ==
13250                     ImplicitConversionSequence::Better) {
13251                   Diag(OpLoc, diag::ext_ovl_ambiguous_oper_binary_reversed)
13252                       << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
13253                       << Args[0]->getType() << Args[1]->getType()
13254                       << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
13255                   Diag(FnDecl->getLocation(),
13256                        diag::note_ovl_ambiguous_oper_binary_reversed_candidate);
13257                 }
13258               }
13259               break;
13260             }
13261           }
13262         }
13263
13264         // Convert the arguments.
13265         if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FnDecl)) {
13266           // Best->Access is only meaningful for class members.
13267           CheckMemberOperatorAccess(OpLoc, Args[0], Args[1], Best->FoundDecl);
13268
13269           ExprResult Arg1 =
13270             PerformCopyInitialization(
13271               InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
13272                                                      FnDecl->getParamDecl(0)),
13273               SourceLocation(), Args[1]);
13274           if (Arg1.isInvalid())
13275             return ExprError();
13276
13277           ExprResult Arg0 =
13278             PerformObjectArgumentInitialization(Args[0], /*Qualifier=*/nullptr,
13279                                                 Best->FoundDecl, Method);
13280           if (Arg0.isInvalid())
13281             return ExprError();
13282           Base = Args[0] = Arg0.getAs<Expr>();
13283           Args[1] = RHS = Arg1.getAs<Expr>();
13284         } else {
13285           // Convert the arguments.
13286           ExprResult Arg0 = PerformCopyInitialization(
13287             InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
13288                                                    FnDecl->getParamDecl(0)),
13289             SourceLocation(), Args[0]);
13290           if (Arg0.isInvalid())
13291             return ExprError();
13292
13293           ExprResult Arg1 =
13294             PerformCopyInitialization(
13295               InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
13296                                                      FnDecl->getParamDecl(1)),
13297               SourceLocation(), Args[1]);
13298           if (Arg1.isInvalid())
13299             return ExprError();
13300           Args[0] = LHS = Arg0.getAs<Expr>();
13301           Args[1] = RHS = Arg1.getAs<Expr>();
13302         }
13303
13304         // Build the actual expression node.
13305         ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, FnDecl,
13306                                                   Best->FoundDecl, Base,
13307                                                   HadMultipleCandidates, OpLoc);
13308         if (FnExpr.isInvalid())
13309           return ExprError();
13310
13311         // Determine the result type.
13312         QualType ResultTy = FnDecl->getReturnType();
13313         ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
13314         ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
13315
13316         CXXOperatorCallExpr *TheCall = CXXOperatorCallExpr::Create(
13317             Context, ChosenOp, FnExpr.get(), Args, ResultTy, VK, OpLoc,
13318             FPFeatures, Best->IsADLCandidate);
13319
13320         if (CheckCallReturnType(FnDecl->getReturnType(), OpLoc, TheCall,
13321                                 FnDecl))
13322           return ExprError();
13323
13324         ArrayRef<const Expr *> ArgsArray(Args, 2);
13325         const Expr *ImplicitThis = nullptr;
13326         // Cut off the implicit 'this'.
13327         if (isa<CXXMethodDecl>(FnDecl)) {
13328           ImplicitThis = ArgsArray[0];
13329           ArgsArray = ArgsArray.slice(1);
13330         }
13331
13332         // Check for a self move.
13333         if (Op == OO_Equal)
13334           DiagnoseSelfMove(Args[0], Args[1], OpLoc);
13335
13336         checkCall(FnDecl, nullptr, ImplicitThis, ArgsArray,
13337                   isa<CXXMethodDecl>(FnDecl), OpLoc, TheCall->getSourceRange(),
13338                   VariadicDoesNotApply);
13339
13340         ExprResult R = MaybeBindToTemporary(TheCall);
13341         if (R.isInvalid())
13342           return ExprError();
13343
13344         // For a rewritten candidate, we've already reversed the arguments
13345         // if needed. Perform the rest of the rewrite now.
13346         if ((Best->RewriteKind & CRK_DifferentOperator) ||
13347             (Op == OO_Spaceship && IsReversed)) {
13348           if (Op == OO_ExclaimEqual) {
13349             assert(ChosenOp == OO_EqualEqual && "unexpected operator name");
13350             R = CreateBuiltinUnaryOp(OpLoc, UO_LNot, R.get());
13351           } else {
13352             assert(ChosenOp == OO_Spaceship && "unexpected operator name");
13353             llvm::APSInt Zero(Context.getTypeSize(Context.IntTy), false);
13354             Expr *ZeroLiteral =
13355                 IntegerLiteral::Create(Context, Zero, Context.IntTy, OpLoc);
13356
13357             Sema::CodeSynthesisContext Ctx;
13358             Ctx.Kind = Sema::CodeSynthesisContext::RewritingOperatorAsSpaceship;
13359             Ctx.Entity = FnDecl;
13360             pushCodeSynthesisContext(Ctx);
13361
13362             R = CreateOverloadedBinOp(
13363                 OpLoc, Opc, Fns, IsReversed ? ZeroLiteral : R.get(),
13364                 IsReversed ? R.get() : ZeroLiteral, PerformADL,
13365                 /*AllowRewrittenCandidates=*/false);
13366
13367             popCodeSynthesisContext();
13368           }
13369           if (R.isInvalid())
13370             return ExprError();
13371         } else {
13372           assert(ChosenOp == Op && "unexpected operator name");
13373         }
13374
13375         // Make a note in the AST if we did any rewriting.
13376         if (Best->RewriteKind != CRK_None)
13377           R = new (Context) CXXRewrittenBinaryOperator(R.get(), IsReversed);
13378
13379         return R;
13380       } else {
13381         // We matched a built-in operator. Convert the arguments, then
13382         // break out so that we will build the appropriate built-in
13383         // operator node.
13384         ExprResult ArgsRes0 = PerformImplicitConversion(
13385             Args[0], Best->BuiltinParamTypes[0], Best->Conversions[0],
13386             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
13387         if (ArgsRes0.isInvalid())
13388           return ExprError();
13389         Args[0] = ArgsRes0.get();
13390
13391         ExprResult ArgsRes1 = PerformImplicitConversion(
13392             Args[1], Best->BuiltinParamTypes[1], Best->Conversions[1],
13393             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
13394         if (ArgsRes1.isInvalid())
13395           return ExprError();
13396         Args[1] = ArgsRes1.get();
13397         break;
13398       }
13399     }
13400
13401     case OR_No_Viable_Function: {
13402       // C++ [over.match.oper]p9:
13403       //   If the operator is the operator , [...] and there are no
13404       //   viable functions, then the operator is assumed to be the
13405       //   built-in operator and interpreted according to clause 5.
13406       if (Opc == BO_Comma)
13407         break;
13408
13409       // When defaulting an 'operator<=>', we can try to synthesize a three-way
13410       // compare result using '==' and '<'.
13411       if (DefaultedFn && Opc == BO_Cmp) {
13412         ExprResult E = BuildSynthesizedThreeWayComparison(OpLoc, Fns, Args[0],
13413                                                           Args[1], DefaultedFn);
13414         if (E.isInvalid() || E.isUsable())
13415           return E;
13416       }
13417
13418       // For class as left operand for assignment or compound assignment
13419       // operator do not fall through to handling in built-in, but report that
13420       // no overloaded assignment operator found
13421       ExprResult Result = ExprError();
13422       StringRef OpcStr = BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc);
13423       auto Cands = CandidateSet.CompleteCandidates(*this, OCD_AllCandidates,
13424                                                    Args, OpLoc);
13425       if (Args[0]->getType()->isRecordType() &&
13426           Opc >= BO_Assign && Opc <= BO_OrAssign) {
13427         Diag(OpLoc,  diag::err_ovl_no_viable_oper)
13428              << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
13429              << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
13430         if (Args[0]->getType()->isIncompleteType()) {
13431           Diag(OpLoc, diag::note_assign_lhs_incomplete)
13432             << Args[0]->getType()
13433             << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange();
13434         }
13435       } else {
13436         // This is an erroneous use of an operator which can be overloaded by
13437         // a non-member function. Check for non-member operators which were
13438         // defined too late to be candidates.
13439         if (DiagnoseTwoPhaseOperatorLookup(*this, Op, OpLoc, Args))
13440           // FIXME: Recover by calling the found function.
13441           return ExprError();
13442
13443         // No viable function; try to create a built-in operation, which will
13444         // produce an error. Then, show the non-viable candidates.
13445         Result = CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
13446       }
13447       assert(Result.isInvalid() &&
13448              "C++ binary operator overloading is missing candidates!");
13449       CandidateSet.NoteCandidates(*this, Args, Cands, OpcStr, OpLoc);
13450       return Result;
13451     }
13452
13453     case OR_Ambiguous:
13454       CandidateSet.NoteCandidates(
13455           PartialDiagnosticAt(OpLoc, PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_oper_binary)
13456                                          << BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc)
13457                                          << Args[0]->getType()
13458                                          << Args[1]->getType()
13459                                          << Args[0]->getSourceRange()
13460                                          << Args[1]->getSourceRange()),
13461           *this, OCD_AmbiguousCandidates, Args, BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc),
13462           OpLoc);
13463       return ExprError();
13464
13465     case OR_Deleted:
13466       if (isImplicitlyDeleted(Best->Function)) {
13467         FunctionDecl *DeletedFD = Best->Function;
13468         DefaultedFunctionKind DFK = getDefaultedFunctionKind(DeletedFD);
13469         if (DFK.isSpecialMember()) {
13470           Diag(OpLoc, diag::err_ovl_deleted_special_oper)
13471             << Args[0]->getType() << DFK.asSpecialMember();
13472         } else {
13473           assert(DFK.isComparison());
13474           Diag(OpLoc, diag::err_ovl_deleted_comparison)
13475             << Args[0]->getType() << DeletedFD;
13476         }
13477
13478         // The user probably meant to call this special member. Just
13479         // explain why it's deleted.
13480         NoteDeletedFunction(DeletedFD);
13481         return ExprError();
13482       }
13483       CandidateSet.NoteCandidates(
13484           PartialDiagnosticAt(
13485               OpLoc, PDiag(diag::err_ovl_deleted_oper)
13486                          << getOperatorSpelling(Best->Function->getDeclName()
13487                                                     .getCXXOverloadedOperator())
13488                          << Args[0]->getSourceRange()
13489                          << Args[1]->getSourceRange()),
13490           *this, OCD_AllCandidates, Args, BinaryOperator::getOpcodeStr(Opc),
13491           OpLoc);
13492       return ExprError();
13493   }
13494
13495   // We matched a built-in operator; build it.
13496   return CreateBuiltinBinOp(OpLoc, Opc, Args[0], Args[1]);
13497 }
13498
13499 ExprResult Sema::BuildSynthesizedThreeWayComparison(
13500     SourceLocation OpLoc, const UnresolvedSetImpl &Fns, Expr *LHS, Expr *RHS,
13501     FunctionDecl *DefaultedFn) {
13502   const ComparisonCategoryInfo *Info =
13503       Context.CompCategories.lookupInfoForType(DefaultedFn->getReturnType());
13504   // If we're not producing a known comparison category type, we can't
13505   // synthesize a three-way comparison. Let the caller diagnose this.
13506   if (!Info)
13507     return ExprResult((Expr*)nullptr);
13508
13509   // If we ever want to perform this synthesis more generally, we will need to
13510   // apply the temporary materialization conversion to the operands.
13511   assert(LHS->isGLValue() && RHS->isGLValue() &&
13512          "cannot use prvalue expressions more than once");
13513   Expr *OrigLHS = LHS;
13514   Expr *OrigRHS = RHS;
13515
13516   // Replace the LHS and RHS with OpaqueValueExprs; we're going to refer to
13517   // each of them multiple times below.
13518   LHS = new (Context)
13519       OpaqueValueExpr(LHS->getExprLoc(), LHS->getType(), LHS->getValueKind(),
13520                       LHS->getObjectKind(), LHS);
13521   RHS = new (Context)
13522       OpaqueValueExpr(RHS->getExprLoc(), RHS->getType(), RHS->getValueKind(),
13523                       RHS->getObjectKind(), RHS);
13524
13525   ExprResult Eq = CreateOverloadedBinOp(OpLoc, BO_EQ, Fns, LHS, RHS, true, true,
13526                                         DefaultedFn);
13527   if (Eq.isInvalid())
13528     return ExprError();
13529
13530   ExprResult Less = CreateOverloadedBinOp(OpLoc, BO_LT, Fns, LHS, RHS, true,
13531                                           true, DefaultedFn);
13532   if (Less.isInvalid())
13533     return ExprError();
13534
13535   ExprResult Greater;
13536   if (Info->isPartial()) {
13537     Greater = CreateOverloadedBinOp(OpLoc, BO_LT, Fns, RHS, LHS, true, true,
13538                                     DefaultedFn);
13539     if (Greater.isInvalid())
13540       return ExprError();
13541   }
13542
13543   // Form the list of comparisons we're going to perform.
13544   struct Comparison {
13545     ExprResult Cmp;
13546     ComparisonCategoryResult Result;
13547   } Comparisons[4] =
13548   { {Eq, Info->isStrong() ? ComparisonCategoryResult::Equal
13549                           : ComparisonCategoryResult::Equivalent},
13550     {Less, ComparisonCategoryResult::Less},
13551     {Greater, ComparisonCategoryResult::Greater},
13552     {ExprResult(), ComparisonCategoryResult::Unordered},
13553   };
13554
13555   int I = Info->isPartial() ? 3 : 2;
13556
13557   // Combine the comparisons with suitable conditional expressions.
13558   ExprResult Result;
13559   for (; I >= 0; --I) {
13560     // Build a reference to the comparison category constant.
13561     auto *VI = Info->lookupValueInfo(Comparisons[I].Result);
13562     // FIXME: Missing a constant for a comparison category. Diagnose this?
13563     if (!VI)
13564       return ExprResult((Expr*)nullptr);
13565     ExprResult ThisResult =
13566         BuildDeclarationNameExpr(CXXScopeSpec(), DeclarationNameInfo(), VI->VD);
13567     if (ThisResult.isInvalid())
13568       return ExprError();
13569
13570     // Build a conditional unless this is the final case.
13571     if (Result.get()) {
13572       Result = ActOnConditionalOp(OpLoc, OpLoc, Comparisons[I].Cmp.get(),
13573                                   ThisResult.get(), Result.get());
13574       if (Result.isInvalid())
13575         return ExprError();
13576     } else {
13577       Result = ThisResult;
13578     }
13579   }
13580
13581   // Build a PseudoObjectExpr to model the rewriting of an <=> operator, and to
13582   // bind the OpaqueValueExprs before they're (repeatedly) used.
13583   Expr *SyntacticForm = new (Context)
13584       BinaryOperator(OrigLHS, OrigRHS, BO_Cmp, Result.get()->getType(),
13585                      Result.get()->getValueKind(),
13586                      Result.get()->getObjectKind(), OpLoc, FPFeatures);
13587   Expr *SemanticForm[] = {LHS, RHS, Result.get()};
13588   return PseudoObjectExpr::Create(Context, SyntacticForm, SemanticForm, 2);
13589 }
13590
13591 ExprResult
13592 Sema::CreateOverloadedArraySubscriptExpr(SourceLocation LLoc,
13593                                          SourceLocation RLoc,
13594                                          Expr *Base, Expr *Idx) {
13595   Expr *Args[2] = { Base, Idx };
13596   DeclarationName OpName =
13597       Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Subscript);
13598
13599   // If either side is type-dependent, create an appropriate dependent
13600   // expression.
13601   if (Args[0]->isTypeDependent() || Args[1]->isTypeDependent()) {
13602
13603     CXXRecordDecl *NamingClass = nullptr; // lookup ignores member operators
13604     // CHECKME: no 'operator' keyword?
13605     DeclarationNameInfo OpNameInfo(OpName, LLoc);
13606     OpNameInfo.setCXXOperatorNameRange(SourceRange(LLoc, RLoc));
13607     UnresolvedLookupExpr *Fn
13608       = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, NamingClass,
13609                                      NestedNameSpecifierLoc(), OpNameInfo,
13610                                      /*ADL*/ true, /*Overloaded*/ false,
13611                                      UnresolvedSetIterator(),
13612                                      UnresolvedSetIterator());
13613     // Can't add any actual overloads yet
13614
13615     return CXXOperatorCallExpr::Create(Context, OO_Subscript, Fn, Args,
13616                                        Context.DependentTy, VK_RValue, RLoc,
13617                                        FPOptions());
13618   }
13619
13620   // Handle placeholders on both operands.
13621   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[0]))
13622     return ExprError();
13623   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Args[1]))
13624     return ExprError();
13625
13626   // Build an empty overload set.
13627   OverloadCandidateSet CandidateSet(LLoc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
13628
13629   // Subscript can only be overloaded as a member function.
13630
13631   // Add operator candidates that are member functions.
13632   AddMemberOperatorCandidates(OO_Subscript, LLoc, Args, CandidateSet);
13633
13634   // Add builtin operator candidates.
13635   AddBuiltinOperatorCandidates(OO_Subscript, LLoc, Args, CandidateSet);
13636
13637   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
13638
13639   // Perform overload resolution.
13640   OverloadCandidateSet::iterator Best;
13641   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, LLoc, Best)) {
13642     case OR_Success: {
13643       // We found a built-in operator or an overloaded operator.
13644       FunctionDecl *FnDecl = Best->Function;
13645
13646       if (FnDecl) {
13647         // We matched an overloaded operator. Build a call to that
13648         // operator.
13649
13650         CheckMemberOperatorAccess(LLoc, Args[0], Args[1], Best->FoundDecl);
13651
13652         // Convert the arguments.
13653         CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(FnDecl);
13654         ExprResult Arg0 =
13655           PerformObjectArgumentInitialization(Args[0], /*Qualifier=*/nullptr,
13656                                               Best->FoundDecl, Method);
13657         if (Arg0.isInvalid())
13658           return ExprError();
13659         Args[0] = Arg0.get();
13660
13661         // Convert the arguments.
13662         ExprResult InputInit
13663           = PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
13664                                                       Context,
13665                                                       FnDecl->getParamDecl(0)),
13666                                       SourceLocation(),
13667                                       Args[1]);
13668         if (InputInit.isInvalid())
13669           return ExprError();
13670
13671         Args[1] = InputInit.getAs<Expr>();
13672
13673         // Build the actual expression node.
13674         DeclarationNameInfo OpLocInfo(OpName, LLoc);
13675         OpLocInfo.setCXXOperatorNameRange(SourceRange(LLoc, RLoc));
13676         ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, FnDecl,
13677                                                   Best->FoundDecl,
13678                                                   Base,
13679                                                   HadMultipleCandidates,
13680                                                   OpLocInfo.getLoc(),
13681                                                   OpLocInfo.getInfo());
13682         if (FnExpr.isInvalid())
13683           return ExprError();
13684
13685         // Determine the result type
13686         QualType ResultTy = FnDecl->getReturnType();
13687         ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
13688         ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
13689
13690         CXXOperatorCallExpr *TheCall =
13691             CXXOperatorCallExpr::Create(Context, OO_Subscript, FnExpr.get(),
13692                                         Args, ResultTy, VK, RLoc, FPOptions());
13693
13694         if (CheckCallReturnType(FnDecl->getReturnType(), LLoc, TheCall, FnDecl))
13695           return ExprError();
13696
13697         if (CheckFunctionCall(Method, TheCall,
13698                               Method->getType()->castAs<FunctionProtoType>()))
13699           return ExprError();
13700
13701         return MaybeBindToTemporary(TheCall);
13702       } else {
13703         // We matched a built-in operator. Convert the arguments, then
13704         // break out so that we will build the appropriate built-in
13705         // operator node.
13706         ExprResult ArgsRes0 = PerformImplicitConversion(
13707             Args[0], Best->BuiltinParamTypes[0], Best->Conversions[0],
13708             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
13709         if (ArgsRes0.isInvalid())
13710           return ExprError();
13711         Args[0] = ArgsRes0.get();
13712
13713         ExprResult ArgsRes1 = PerformImplicitConversion(
13714             Args[1], Best->BuiltinParamTypes[1], Best->Conversions[1],
13715             AA_Passing, CCK_ForBuiltinOverloadedOp);
13716         if (ArgsRes1.isInvalid())
13717           return ExprError();
13718         Args[1] = ArgsRes1.get();
13719
13720         break;
13721       }
13722     }
13723
13724     case OR_No_Viable_Function: {
13725       PartialDiagnostic PD = CandidateSet.empty()
13726           ? (PDiag(diag::err_ovl_no_oper)
13727              << Args[0]->getType() << /*subscript*/ 0
13728              << Args[0]->getSourceRange() << Args[1]->getSourceRange())
13729           : (PDiag(diag::err_ovl_no_viable_subscript)
13730              << Args[0]->getType() << Args[0]->getSourceRange()
13731              << Args[1]->getSourceRange());
13732       CandidateSet.NoteCandidates(PartialDiagnosticAt(LLoc, PD), *this,
13733                                   OCD_AllCandidates, Args, "[]", LLoc);
13734       return ExprError();
13735     }
13736
13737     case OR_Ambiguous:
13738       CandidateSet.NoteCandidates(
13739           PartialDiagnosticAt(LLoc, PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_oper_binary)
13740                                         << "[]" << Args[0]->getType()
13741                                         << Args[1]->getType()
13742                                         << Args[0]->getSourceRange()
13743                                         << Args[1]->getSourceRange()),
13744           *this, OCD_AmbiguousCandidates, Args, "[]", LLoc);
13745       return ExprError();
13746
13747     case OR_Deleted:
13748       CandidateSet.NoteCandidates(
13749           PartialDiagnosticAt(LLoc, PDiag(diag::err_ovl_deleted_oper)
13750                                         << "[]" << Args[0]->getSourceRange()
13751                                         << Args[1]->getSourceRange()),
13752           *this, OCD_AllCandidates, Args, "[]", LLoc);
13753       return ExprError();
13754     }
13755
13756   // We matched a built-in operator; build it.
13757   return CreateBuiltinArraySubscriptExpr(Args[0], LLoc, Args[1], RLoc);
13758 }
13759
13760 /// BuildCallToMemberFunction - Build a call to a member
13761 /// function. MemExpr is the expression that refers to the member
13762 /// function (and includes the object parameter), Args/NumArgs are the
13763 /// arguments to the function call (not including the object
13764 /// parameter). The caller needs to validate that the member
13765 /// expression refers to a non-static member function or an overloaded
13766 /// member function.
13767 ExprResult
13768 Sema::BuildCallToMemberFunction(Scope *S, Expr *MemExprE,
13769                                 SourceLocation LParenLoc,
13770                                 MultiExprArg Args,
13771                                 SourceLocation RParenLoc) {
13772   assert(MemExprE->getType() == Context.BoundMemberTy ||
13773          MemExprE->getType() == Context.OverloadTy);
13774
13775   // Dig out the member expression. This holds both the object
13776   // argument and the member function we're referring to.
13777   Expr *NakedMemExpr = MemExprE->IgnoreParens();
13778
13779   // Determine whether this is a call to a pointer-to-member function.
13780   if (BinaryOperator *op = dyn_cast<BinaryOperator>(NakedMemExpr)) {
13781     assert(op->getType() == Context.BoundMemberTy);
13782     assert(op->getOpcode() == BO_PtrMemD || op->getOpcode() == BO_PtrMemI);
13783
13784     QualType fnType =
13785       op->getRHS()->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getPointeeType();
13786
13787     const FunctionProtoType *proto = fnType->castAs<FunctionProtoType>();
13788     QualType resultType = proto->getCallResultType(Context);
13789     ExprValueKind valueKind = Expr::getValueKindForType(proto->getReturnType());
13790
13791     // Check that the object type isn't more qualified than the
13792     // member function we're calling.
13793     Qualifiers funcQuals = proto->getMethodQuals();
13794
13795     QualType objectType = op->getLHS()->getType();
13796     if (op->getOpcode() == BO_PtrMemI)
13797       objectType = objectType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
13798     Qualifiers objectQuals = objectType.getQualifiers();
13799
13800     Qualifiers difference = objectQuals - funcQuals;
13801     difference.removeObjCGCAttr();
13802     difference.removeAddressSpace();
13803     if (difference) {
13804       std::string qualsString = difference.getAsString();
13805       Diag(LParenLoc, diag::err_pointer_to_member_call_drops_quals)
13806         << fnType.getUnqualifiedType()
13807         << qualsString
13808         << (qualsString.find(' ') == std::string::npos ? 1 : 2);
13809     }
13810
13811     CXXMemberCallExpr *call =
13812         CXXMemberCallExpr::Create(Context, MemExprE, Args, resultType,
13813                                   valueKind, RParenLoc, proto->getNumParams());
13814
13815     if (CheckCallReturnType(proto->getReturnType(), op->getRHS()->getBeginLoc(),
13816                             call, nullptr))
13817       return ExprError();
13818
13819     if (ConvertArgumentsForCall(call, op, nullptr, proto, Args, RParenLoc))
13820       return ExprError();
13821
13822     if (CheckOtherCall(call, proto))
13823       return ExprError();
13824
13825     return MaybeBindToTemporary(call);
13826   }
13827
13828   if (isa<CXXPseudoDestructorExpr>(NakedMemExpr))
13829     return CallExpr::Create(Context, MemExprE, Args, Context.VoidTy, VK_RValue,
13830                             RParenLoc);
13831
13832   UnbridgedCastsSet UnbridgedCasts;
13833   if (checkArgPlaceholdersForOverload(*this, Args, UnbridgedCasts))
13834     return ExprError();
13835
13836   MemberExpr *MemExpr;
13837   CXXMethodDecl *Method = nullptr;
13838   DeclAccessPair FoundDecl = DeclAccessPair::make(nullptr, AS_public);
13839   NestedNameSpecifier *Qualifier = nullptr;
13840   if (isa<MemberExpr>(NakedMemExpr)) {
13841     MemExpr = cast<MemberExpr>(NakedMemExpr);
13842     Method = cast<CXXMethodDecl>(MemExpr->getMemberDecl());
13843     FoundDecl = MemExpr->getFoundDecl();
13844     Qualifier = MemExpr->getQualifier();
13845     UnbridgedCasts.restore();
13846   } else {
13847     UnresolvedMemberExpr *UnresExpr = cast<UnresolvedMemberExpr>(NakedMemExpr);
13848     Qualifier = UnresExpr->getQualifier();
13849
13850     QualType ObjectType = UnresExpr->getBaseType();
13851     Expr::Classification ObjectClassification
13852       = UnresExpr->isArrow()? Expr::Classification::makeSimpleLValue()
13853                             : UnresExpr->getBase()->Classify(Context);
13854
13855     // Add overload candidates
13856     OverloadCandidateSet CandidateSet(UnresExpr->getMemberLoc(),
13857                                       OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
13858
13859     // FIXME: avoid copy.
13860     TemplateArgumentListInfo TemplateArgsBuffer, *TemplateArgs = nullptr;
13861     if (UnresExpr->hasExplicitTemplateArgs()) {
13862       UnresExpr->copyTemplateArgumentsInto(TemplateArgsBuffer);
13863       TemplateArgs = &TemplateArgsBuffer;
13864     }
13865
13866     for (UnresolvedMemberExpr::decls_iterator I = UnresExpr->decls_begin(),
13867            E = UnresExpr->decls_end(); I != E; ++I) {
13868
13869       NamedDecl *Func = *I;
13870       CXXRecordDecl *ActingDC = cast<CXXRecordDecl>(Func->getDeclContext());
13871       if (isa<UsingShadowDecl>(Func))
13872         Func = cast<UsingShadowDecl>(Func)->getTargetDecl();
13873
13874
13875       // Microsoft supports direct constructor calls.
13876       if (getLangOpts().MicrosoftExt && isa<CXXConstructorDecl>(Func)) {
13877         AddOverloadCandidate(cast<CXXConstructorDecl>(Func), I.getPair(), Args,
13878                              CandidateSet,
13879                              /*SuppressUserConversions*/ false);
13880       } else if ((Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Func))) {
13881         // If explicit template arguments were provided, we can't call a
13882         // non-template member function.
13883         if (TemplateArgs)
13884           continue;
13885
13886         AddMethodCandidate(Method, I.getPair(), ActingDC, ObjectType,
13887                            ObjectClassification, Args, CandidateSet,
13888                            /*SuppressUserConversions=*/false);
13889       } else {
13890         AddMethodTemplateCandidate(
13891             cast<FunctionTemplateDecl>(Func), I.getPair(), ActingDC,
13892             TemplateArgs, ObjectType, ObjectClassification, Args, CandidateSet,
13893             /*SuppressUserConversions=*/false);
13894       }
13895     }
13896
13897     DeclarationName DeclName = UnresExpr->getMemberName();
13898
13899     UnbridgedCasts.restore();
13900
13901     OverloadCandidateSet::iterator Best;
13902     switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, UnresExpr->getBeginLoc(),
13903                                             Best)) {
13904     case OR_Success:
13905       Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
13906       FoundDecl = Best->FoundDecl;
13907       CheckUnresolvedMemberAccess(UnresExpr, Best->FoundDecl);
13908       if (DiagnoseUseOfDecl(Best->FoundDecl, UnresExpr->getNameLoc()))
13909         return ExprError();
13910       // If FoundDecl is different from Method (such as if one is a template
13911       // and the other a specialization), make sure DiagnoseUseOfDecl is
13912       // called on both.
13913       // FIXME: This would be more comprehensively addressed by modifying
13914       // DiagnoseUseOfDecl to accept both the FoundDecl and the decl
13915       // being used.
13916       if (Method != FoundDecl.getDecl() &&
13917                       DiagnoseUseOfDecl(Method, UnresExpr->getNameLoc()))
13918         return ExprError();
13919       break;
13920
13921     case OR_No_Viable_Function:
13922       CandidateSet.NoteCandidates(
13923           PartialDiagnosticAt(
13924               UnresExpr->getMemberLoc(),
13925               PDiag(diag::err_ovl_no_viable_member_function_in_call)
13926                   << DeclName << MemExprE->getSourceRange()),
13927           *this, OCD_AllCandidates, Args);
13928       // FIXME: Leaking incoming expressions!
13929       return ExprError();
13930
13931     case OR_Ambiguous:
13932       CandidateSet.NoteCandidates(
13933           PartialDiagnosticAt(UnresExpr->getMemberLoc(),
13934                               PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_member_call)
13935                                   << DeclName << MemExprE->getSourceRange()),
13936           *this, OCD_AmbiguousCandidates, Args);
13937       // FIXME: Leaking incoming expressions!
13938       return ExprError();
13939
13940     case OR_Deleted:
13941       CandidateSet.NoteCandidates(
13942           PartialDiagnosticAt(UnresExpr->getMemberLoc(),
13943                               PDiag(diag::err_ovl_deleted_member_call)
13944                                   << DeclName << MemExprE->getSourceRange()),
13945           *this, OCD_AllCandidates, Args);
13946       // FIXME: Leaking incoming expressions!
13947       return ExprError();
13948     }
13949
13950     MemExprE = FixOverloadedFunctionReference(MemExprE, FoundDecl, Method);
13951
13952     // If overload resolution picked a static member, build a
13953     // non-member call based on that function.
13954     if (Method->isStatic()) {
13955       return BuildResolvedCallExpr(MemExprE, Method, LParenLoc, Args,
13956                                    RParenLoc);
13957     }
13958
13959     MemExpr = cast<MemberExpr>(MemExprE->IgnoreParens());
13960   }
13961
13962   QualType ResultType = Method->getReturnType();
13963   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultType);
13964   ResultType = ResultType.getNonLValueExprType(Context);
13965
13966   assert(Method && "Member call to something that isn't a method?");
13967   const auto *Proto = Method->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
13968   CXXMemberCallExpr *TheCall =
13969       CXXMemberCallExpr::Create(Context, MemExprE, Args, ResultType, VK,
13970                                 RParenLoc, Proto->getNumParams());
13971
13972   // Check for a valid return type.
13973   if (CheckCallReturnType(Method->getReturnType(), MemExpr->getMemberLoc(),
13974                           TheCall, Method))
13975     return ExprError();
13976
13977   // Convert the object argument (for a non-static member function call).
13978   // We only need to do this if there was actually an overload; otherwise
13979   // it was done at lookup.
13980   if (!Method->isStatic()) {
13981     ExprResult ObjectArg =
13982       PerformObjectArgumentInitialization(MemExpr->getBase(), Qualifier,
13983                                           FoundDecl, Method);
13984     if (ObjectArg.isInvalid())
13985       return ExprError();
13986     MemExpr->setBase(ObjectArg.get());
13987   }
13988
13989   // Convert the rest of the arguments
13990   if (ConvertArgumentsForCall(TheCall, MemExpr, Method, Proto, Args,
13991                               RParenLoc))
13992     return ExprError();
13993
13994   DiagnoseSentinelCalls(Method, LParenLoc, Args);
13995
13996   if (CheckFunctionCall(Method, TheCall, Proto))
13997     return ExprError();
13998
13999   // In the case the method to call was not selected by the overloading
14000   // resolution process, we still need to handle the enable_if attribute. Do
14001   // that here, so it will not hide previous -- and more relevant -- errors.
14002   if (auto *MemE = dyn_cast<MemberExpr>(NakedMemExpr)) {
14003     if (const EnableIfAttr *Attr = CheckEnableIf(Method, Args, true)) {
14004       Diag(MemE->getMemberLoc(),
14005            diag::err_ovl_no_viable_member_function_in_call)
14006           << Method << Method->getSourceRange();
14007       Diag(Method->getLocation(),
14008            diag::note_ovl_candidate_disabled_by_function_cond_attr)
14009           << Attr->getCond()->getSourceRange() << Attr->getMessage();
14010       return ExprError();
14011     }
14012   }
14013
14014   if ((isa<CXXConstructorDecl>(CurContext) ||
14015        isa<CXXDestructorDecl>(CurContext)) &&
14016       TheCall->getMethodDecl()->isPure()) {
14017     const CXXMethodDecl *MD = TheCall->getMethodDecl();
14018
14019     if (isa<CXXThisExpr>(MemExpr->getBase()->IgnoreParenCasts()) &&
14020         MemExpr->performsVirtualDispatch(getLangOpts())) {
14021       Diag(MemExpr->getBeginLoc(),
14022            diag::warn_call_to_pure_virtual_member_function_from_ctor_dtor)
14023           << MD->getDeclName() << isa<CXXDestructorDecl>(CurContext)
14024           << MD->getParent()->getDeclName();
14025
14026       Diag(MD->getBeginLoc(), diag::note_previous_decl) << MD->getDeclName();
14027       if (getLangOpts().AppleKext)
14028         Diag(MemExpr->getBeginLoc(), diag::note_pure_qualified_call_kext)
14029             << MD->getParent()->getDeclName() << MD->getDeclName();
14030     }
14031   }
14032
14033   if (CXXDestructorDecl *DD =
14034           dyn_cast<CXXDestructorDecl>(TheCall->getMethodDecl())) {
14035     // a->A::f() doesn't go through the vtable, except in AppleKext mode.
14036     bool CallCanBeVirtual = !MemExpr->hasQualifier() || getLangOpts().AppleKext;
14037     CheckVirtualDtorCall(DD, MemExpr->getBeginLoc(), /*IsDelete=*/false,
14038                          CallCanBeVirtual, /*WarnOnNonAbstractTypes=*/true,
14039                          MemExpr->getMemberLoc());
14040   }
14041
14042   return MaybeBindToTemporary(TheCall);
14043 }
14044
14045 /// BuildCallToObjectOfClassType - Build a call to an object of class
14046 /// type (C++ [over.call.object]), which can end up invoking an
14047 /// overloaded function call operator (@c operator()) or performing a
14048 /// user-defined conversion on the object argument.
14049 ExprResult
14050 Sema::BuildCallToObjectOfClassType(Scope *S, Expr *Obj,
14051                                    SourceLocation LParenLoc,
14052                                    MultiExprArg Args,
14053                                    SourceLocation RParenLoc) {
14054   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Obj))
14055     return ExprError();
14056   ExprResult Object = Obj;
14057
14058   UnbridgedCastsSet UnbridgedCasts;
14059   if (checkArgPlaceholdersForOverload(*this, Args, UnbridgedCasts))
14060     return ExprError();
14061
14062   assert(Object.get()->getType()->isRecordType() &&
14063          "Requires object type argument");
14064
14065   // C++ [over.call.object]p1:
14066   //  If the primary-expression E in the function call syntax
14067   //  evaluates to a class object of type "cv T", then the set of
14068   //  candidate functions includes at least the function call
14069   //  operators of T. The function call operators of T are obtained by
14070   //  ordinary lookup of the name operator() in the context of
14071   //  (E).operator().
14072   OverloadCandidateSet CandidateSet(LParenLoc,
14073                                     OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
14074   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call);
14075
14076   if (RequireCompleteType(LParenLoc, Object.get()->getType(),
14077                           diag::err_incomplete_object_call, Object.get()))
14078     return true;
14079
14080   const auto *Record = Object.get()->getType()->castAs<RecordType>();
14081   LookupResult R(*this, OpName, LParenLoc, LookupOrdinaryName);
14082   LookupQualifiedName(R, Record->getDecl());
14083   R.suppressDiagnostics();
14084
14085   for (LookupResult::iterator Oper = R.begin(), OperEnd = R.end();
14086        Oper != OperEnd; ++Oper) {
14087     AddMethodCandidate(Oper.getPair(), Object.get()->getType(),
14088                        Object.get()->Classify(Context), Args, CandidateSet,
14089                        /*SuppressUserConversion=*/false);
14090   }
14091
14092   // C++ [over.call.object]p2:
14093   //   In addition, for each (non-explicit in C++0x) conversion function
14094   //   declared in T of the form
14095   //
14096   //        operator conversion-type-id () cv-qualifier;
14097   //
14098   //   where cv-qualifier is the same cv-qualification as, or a
14099   //   greater cv-qualification than, cv, and where conversion-type-id
14100   //   denotes the type "pointer to function of (P1,...,Pn) returning
14101   //   R", or the type "reference to pointer to function of
14102   //   (P1,...,Pn) returning R", or the type "reference to function
14103   //   of (P1,...,Pn) returning R", a surrogate call function [...]
14104   //   is also considered as a candidate function. Similarly,
14105   //   surrogate call functions are added to the set of candidate
14106   //   functions for each conversion function declared in an
14107   //   accessible base class provided the function is not hidden
14108   //   within T by another intervening declaration.
14109   const auto &Conversions =
14110       cast<CXXRecordDecl>(Record->getDecl())->getVisibleConversionFunctions();
14111   for (auto I = Conversions.begin(), E = Conversions.end(); I != E; ++I) {
14112     NamedDecl *D = *I;
14113     CXXRecordDecl *ActingContext = cast<CXXRecordDecl>(D->getDeclContext());
14114     if (isa<UsingShadowDecl>(D))
14115       D = cast<UsingShadowDecl>(D)->getTargetDecl();
14116
14117     // Skip over templated conversion functions; they aren't
14118     // surrogates.
14119     if (isa<FunctionTemplateDecl>(D))
14120       continue;
14121
14122     CXXConversionDecl *Conv = cast<CXXConversionDecl>(D);
14123     if (!Conv->isExplicit()) {
14124       // Strip the reference type (if any) and then the pointer type (if
14125       // any) to get down to what might be a function type.
14126       QualType ConvType = Conv->getConversionType().getNonReferenceType();
14127       if (const PointerType *ConvPtrType = ConvType->getAs<PointerType>())
14128         ConvType = ConvPtrType->getPointeeType();
14129
14130       if (const FunctionProtoType *Proto = ConvType->getAs<FunctionProtoType>())
14131       {
14132         AddSurrogateCandidate(Conv, I.getPair(), ActingContext, Proto,
14133                               Object.get(), Args, CandidateSet);
14134       }
14135     }
14136   }
14137
14138   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
14139
14140   // Perform overload resolution.
14141   OverloadCandidateSet::iterator Best;
14142   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, Object.get()->getBeginLoc(),
14143                                           Best)) {
14144   case OR_Success:
14145     // Overload resolution succeeded; we'll build the appropriate call
14146     // below.
14147     break;
14148
14149   case OR_No_Viable_Function: {
14150     PartialDiagnostic PD =
14151         CandidateSet.empty()
14152             ? (PDiag(diag::err_ovl_no_oper)
14153                << Object.get()->getType() << /*call*/ 1
14154                << Object.get()->getSourceRange())
14155             : (PDiag(diag::err_ovl_no_viable_object_call)
14156                << Object.get()->getType() << Object.get()->getSourceRange());
14157     CandidateSet.NoteCandidates(
14158         PartialDiagnosticAt(Object.get()->getBeginLoc(), PD), *this,
14159         OCD_AllCandidates, Args);
14160     break;
14161   }
14162   case OR_Ambiguous:
14163     CandidateSet.NoteCandidates(
14164         PartialDiagnosticAt(Object.get()->getBeginLoc(),
14165                             PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_object_call)
14166                                 << Object.get()->getType()
14167                                 << Object.get()->getSourceRange()),
14168         *this, OCD_AmbiguousCandidates, Args);
14169     break;
14170
14171   case OR_Deleted:
14172     CandidateSet.NoteCandidates(
14173         PartialDiagnosticAt(Object.get()->getBeginLoc(),
14174                             PDiag(diag::err_ovl_deleted_object_call)
14175                                 << Object.get()->getType()
14176                                 << Object.get()->getSourceRange()),
14177         *this, OCD_AllCandidates, Args);
14178     break;
14179   }
14180
14181   if (Best == CandidateSet.end())
14182     return true;
14183
14184   UnbridgedCasts.restore();
14185
14186   if (Best->Function == nullptr) {
14187     // Since there is no function declaration, this is one of the
14188     // surrogate candidates. Dig out the conversion function.
14189     CXXConversionDecl *Conv
14190       = cast<CXXConversionDecl>(
14191                          Best->Conversions[0].UserDefined.ConversionFunction);
14192
14193     CheckMemberOperatorAccess(LParenLoc, Object.get(), nullptr,
14194                               Best->FoundDecl);
14195     if (DiagnoseUseOfDecl(Best->FoundDecl, LParenLoc))
14196       return ExprError();
14197     assert(Conv == Best->FoundDecl.getDecl() &&
14198              "Found Decl & conversion-to-functionptr should be same, right?!");
14199     // We selected one of the surrogate functions that converts the
14200     // object parameter to a function pointer. Perform the conversion
14201     // on the object argument, then let BuildCallExpr finish the job.
14202
14203     // Create an implicit member expr to refer to the conversion operator.
14204     // and then call it.
14205     ExprResult Call = BuildCXXMemberCallExpr(Object.get(), Best->FoundDecl,
14206                                              Conv, HadMultipleCandidates);
14207     if (Call.isInvalid())
14208       return ExprError();
14209     // Record usage of conversion in an implicit cast.
14210     Call = ImplicitCastExpr::Create(Context, Call.get()->getType(),
14211                                     CK_UserDefinedConversion, Call.get(),
14212                                     nullptr, VK_RValue);
14213
14214     return BuildCallExpr(S, Call.get(), LParenLoc, Args, RParenLoc);
14215   }
14216
14217   CheckMemberOperatorAccess(LParenLoc, Object.get(), nullptr, Best->FoundDecl);
14218
14219   // We found an overloaded operator(). Build a CXXOperatorCallExpr
14220   // that calls this method, using Object for the implicit object
14221   // parameter and passing along the remaining arguments.
14222   CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
14223
14224   // An error diagnostic has already been printed when parsing the declaration.
14225   if (Method->isInvalidDecl())
14226     return ExprError();
14227
14228   const auto *Proto = Method->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
14229   unsigned NumParams = Proto->getNumParams();
14230
14231   DeclarationNameInfo OpLocInfo(
14232                Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Call), LParenLoc);
14233   OpLocInfo.setCXXOperatorNameRange(SourceRange(LParenLoc, RParenLoc));
14234   ExprResult NewFn = CreateFunctionRefExpr(*this, Method, Best->FoundDecl,
14235                                            Obj, HadMultipleCandidates,
14236                                            OpLocInfo.getLoc(),
14237                                            OpLocInfo.getInfo());
14238   if (NewFn.isInvalid())
14239     return true;
14240
14241   // The number of argument slots to allocate in the call. If we have default
14242   // arguments we need to allocate space for them as well. We additionally
14243   // need one more slot for the object parameter.
14244   unsigned NumArgsSlots = 1 + std::max<unsigned>(Args.size(), NumParams);
14245
14246   // Build the full argument list for the method call (the implicit object
14247   // parameter is placed at the beginning of the list).
14248   SmallVector<Expr *, 8> MethodArgs(NumArgsSlots);
14249
14250   bool IsError = false;
14251
14252   // Initialize the implicit object parameter.
14253   ExprResult ObjRes =
14254     PerformObjectArgumentInitialization(Object.get(), /*Qualifier=*/nullptr,
14255                                         Best->FoundDecl, Method);
14256   if (ObjRes.isInvalid())
14257     IsError = true;
14258   else
14259     Object = ObjRes;
14260   MethodArgs[0] = Object.get();
14261
14262   // Check the argument types.
14263   for (unsigned i = 0; i != NumParams; i++) {
14264     Expr *Arg;
14265     if (i < Args.size()) {
14266       Arg = Args[i];
14267
14268       // Pass the argument.
14269
14270       ExprResult InputInit
14271         = PerformCopyInitialization(InitializedEntity::InitializeParameter(
14272                                                     Context,
14273                                                     Method->getParamDecl(i)),
14274                                     SourceLocation(), Arg);
14275
14276       IsError |= InputInit.isInvalid();
14277       Arg = InputInit.getAs<Expr>();
14278     } else {
14279       ExprResult DefArg
14280         = BuildCXXDefaultArgExpr(LParenLoc, Method, Method->getParamDecl(i));
14281       if (DefArg.isInvalid()) {
14282         IsError = true;
14283         break;
14284       }
14285
14286       Arg = DefArg.getAs<Expr>();
14287     }
14288
14289     MethodArgs[i + 1] = Arg;
14290   }
14291
14292   // If this is a variadic call, handle args passed through "...".
14293   if (Proto->isVariadic()) {
14294     // Promote the arguments (C99 6.5.2.2p7).
14295     for (unsigned i = NumParams, e = Args.size(); i < e; i++) {
14296       ExprResult Arg = DefaultVariadicArgumentPromotion(Args[i], VariadicMethod,
14297                                                         nullptr);
14298       IsError |= Arg.isInvalid();
14299       MethodArgs[i + 1] = Arg.get();
14300     }
14301   }
14302
14303   if (IsError)
14304     return true;
14305
14306   DiagnoseSentinelCalls(Method, LParenLoc, Args);
14307
14308   // Once we've built TheCall, all of the expressions are properly owned.
14309   QualType ResultTy = Method->getReturnType();
14310   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
14311   ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
14312
14313   CXXOperatorCallExpr *TheCall =
14314       CXXOperatorCallExpr::Create(Context, OO_Call, NewFn.get(), MethodArgs,
14315                                   ResultTy, VK, RParenLoc, FPOptions());
14316
14317   if (CheckCallReturnType(Method->getReturnType(), LParenLoc, TheCall, Method))
14318     return true;
14319
14320   if (CheckFunctionCall(Method, TheCall, Proto))
14321     return true;
14322
14323   return MaybeBindToTemporary(TheCall);
14324 }
14325
14326 /// BuildOverloadedArrowExpr - Build a call to an overloaded @c operator->
14327 ///  (if one exists), where @c Base is an expression of class type and
14328 /// @c Member is the name of the member we're trying to find.
14329 ExprResult
14330 Sema::BuildOverloadedArrowExpr(Scope *S, Expr *Base, SourceLocation OpLoc,
14331                                bool *NoArrowOperatorFound) {
14332   assert(Base->getType()->isRecordType() &&
14333          "left-hand side must have class type");
14334
14335   if (checkPlaceholderForOverload(*this, Base))
14336     return ExprError();
14337
14338   SourceLocation Loc = Base->getExprLoc();
14339
14340   // C++ [over.ref]p1:
14341   //
14342   //   [...] An expression x->m is interpreted as (x.operator->())->m
14343   //   for a class object x of type T if T::operator->() exists and if
14344   //   the operator is selected as the best match function by the
14345   //   overload resolution mechanism (13.3).
14346   DeclarationName OpName =
14347     Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(OO_Arrow);
14348   OverloadCandidateSet CandidateSet(Loc, OverloadCandidateSet::CSK_Operator);
14349
14350   if (RequireCompleteType(Loc, Base->getType(),
14351                           diag::err_typecheck_incomplete_tag, Base))
14352     return ExprError();
14353
14354   LookupResult R(*this, OpName, OpLoc, LookupOrdinaryName);
14355   LookupQualifiedName(R, Base->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl());
14356   R.suppressDiagnostics();
14357
14358   for (LookupResult::iterator Oper = R.begin(), OperEnd = R.end();
14359        Oper != OperEnd; ++Oper) {
14360     AddMethodCandidate(Oper.getPair(), Base->getType(), Base->Classify(Context),
14361                        None, CandidateSet, /*SuppressUserConversion=*/false);
14362   }
14363
14364   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
14365
14366   // Perform overload resolution.
14367   OverloadCandidateSet::iterator Best;
14368   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, OpLoc, Best)) {
14369   case OR_Success:
14370     // Overload resolution succeeded; we'll build the call below.
14371     break;
14372
14373   case OR_No_Viable_Function: {
14374     auto Cands = CandidateSet.CompleteCandidates(*this, OCD_AllCandidates, Base);
14375     if (CandidateSet.empty()) {
14376       QualType BaseType = Base->getType();
14377       if (NoArrowOperatorFound) {
14378         // Report this specific error to the caller instead of emitting a
14379         // diagnostic, as requested.
14380         *NoArrowOperatorFound = true;
14381         return ExprError();
14382       }
14383       Diag(OpLoc, diag::err_typecheck_member_reference_arrow)
14384         << BaseType << Base->getSourceRange();
14385       if (BaseType->isRecordType() && !BaseType->isPointerType()) {
14386         Diag(OpLoc, diag::note_typecheck_member_reference_suggestion)
14387           << FixItHint::CreateReplacement(OpLoc, ".");
14388       }
14389     } else
14390       Diag(OpLoc, diag::err_ovl_no_viable_oper)
14391         << "operator->" << Base->getSourceRange();
14392     CandidateSet.NoteCandidates(*this, Base, Cands);
14393     return ExprError();
14394   }
14395   case OR_Ambiguous:
14396     CandidateSet.NoteCandidates(
14397         PartialDiagnosticAt(OpLoc, PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_oper_unary)
14398                                        << "->" << Base->getType()
14399                                        << Base->getSourceRange()),
14400         *this, OCD_AmbiguousCandidates, Base);
14401     return ExprError();
14402
14403   case OR_Deleted:
14404     CandidateSet.NoteCandidates(
14405         PartialDiagnosticAt(OpLoc, PDiag(diag::err_ovl_deleted_oper)
14406                                        << "->" << Base->getSourceRange()),
14407         *this, OCD_AllCandidates, Base);
14408     return ExprError();
14409   }
14410
14411   CheckMemberOperatorAccess(OpLoc, Base, nullptr, Best->FoundDecl);
14412
14413   // Convert the object parameter.
14414   CXXMethodDecl *Method = cast<CXXMethodDecl>(Best->Function);
14415   ExprResult BaseResult =
14416     PerformObjectArgumentInitialization(Base, /*Qualifier=*/nullptr,
14417                                         Best->FoundDecl, Method);
14418   if (BaseResult.isInvalid())
14419     return ExprError();
14420   Base = BaseResult.get();
14421
14422   // Build the operator call.
14423   ExprResult FnExpr = CreateFunctionRefExpr(*this, Method, Best->FoundDecl,
14424                                             Base, HadMultipleCandidates, OpLoc);
14425   if (FnExpr.isInvalid())
14426     return ExprError();
14427
14428   QualType ResultTy = Method->getReturnType();
14429   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
14430   ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
14431   CXXOperatorCallExpr *TheCall = CXXOperatorCallExpr::Create(
14432       Context, OO_Arrow, FnExpr.get(), Base, ResultTy, VK, OpLoc, FPOptions());
14433
14434   if (CheckCallReturnType(Method->getReturnType(), OpLoc, TheCall, Method))
14435     return ExprError();
14436
14437   if (CheckFunctionCall(Method, TheCall,
14438                         Method->getType()->castAs<FunctionProtoType>()))
14439     return ExprError();
14440
14441   return MaybeBindToTemporary(TheCall);
14442 }
14443
14444 /// BuildLiteralOperatorCall - Build a UserDefinedLiteral by creating a call to
14445 /// a literal operator described by the provided lookup results.
14446 ExprResult Sema::BuildLiteralOperatorCall(LookupResult &R,
14447                                           DeclarationNameInfo &SuffixInfo,
14448                                           ArrayRef<Expr*> Args,
14449                                           SourceLocation LitEndLoc,
14450                                        TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
14451   SourceLocation UDSuffixLoc = SuffixInfo.getCXXLiteralOperatorNameLoc();
14452
14453   OverloadCandidateSet CandidateSet(UDSuffixLoc,
14454                                     OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
14455   AddNonMemberOperatorCandidates(R.asUnresolvedSet(), Args, CandidateSet,
14456                                  TemplateArgs);
14457
14458   bool HadMultipleCandidates = (CandidateSet.size() > 1);
14459
14460   // Perform overload resolution. This will usually be trivial, but might need
14461   // to perform substitutions for a literal operator template.
14462   OverloadCandidateSet::iterator Best;
14463   switch (CandidateSet.BestViableFunction(*this, UDSuffixLoc, Best)) {
14464   case OR_Success:
14465   case OR_Deleted:
14466     break;
14467
14468   case OR_No_Viable_Function:
14469     CandidateSet.NoteCandidates(
14470         PartialDiagnosticAt(UDSuffixLoc,
14471                             PDiag(diag::err_ovl_no_viable_function_in_call)
14472                                 << R.getLookupName()),
14473         *this, OCD_AllCandidates, Args);
14474     return ExprError();
14475
14476   case OR_Ambiguous:
14477     CandidateSet.NoteCandidates(
14478         PartialDiagnosticAt(R.getNameLoc(), PDiag(diag::err_ovl_ambiguous_call)
14479                                                 << R.getLookupName()),
14480         *this, OCD_AmbiguousCandidates, Args);
14481     return ExprError();
14482   }
14483
14484   FunctionDecl *FD = Best->Function;
14485   ExprResult Fn = CreateFunctionRefExpr(*this, FD, Best->FoundDecl,
14486                                         nullptr, HadMultipleCandidates,
14487                                         SuffixInfo.getLoc(),
14488                                         SuffixInfo.getInfo());
14489   if (Fn.isInvalid())
14490     return true;
14491
14492   // Check the argument types. This should almost always be a no-op, except
14493   // that array-to-pointer decay is applied to string literals.
14494   Expr *ConvArgs[2];
14495   for (unsigned ArgIdx = 0, N = Args.size(); ArgIdx != N; ++ArgIdx) {
14496     ExprResult InputInit = PerformCopyInitialization(
14497       InitializedEntity::InitializeParameter(Context, FD->getParamDecl(ArgIdx)),
14498       SourceLocation(), Args[ArgIdx]);
14499     if (InputInit.isInvalid())
14500       return true;
14501     ConvArgs[ArgIdx] = InputInit.get();
14502   }
14503
14504   QualType ResultTy = FD->getReturnType();
14505   ExprValueKind VK = Expr::getValueKindForType(ResultTy);
14506   ResultTy = ResultTy.getNonLValueExprType(Context);
14507
14508   UserDefinedLiteral *UDL = UserDefinedLiteral::Create(
14509       Context, Fn.get(), llvm::makeArrayRef(ConvArgs, Args.size()), ResultTy,
14510       VK, LitEndLoc, UDSuffixLoc);
14511
14512   if (CheckCallReturnType(FD->getReturnType(), UDSuffixLoc, UDL, FD))
14513     return ExprError();
14514
14515   if (CheckFunctionCall(FD, UDL, nullptr))
14516     return ExprError();
14517
14518   return MaybeBindToTemporary(UDL);
14519 }
14520
14521 /// Build a call to 'begin' or 'end' for a C++11 for-range statement. If the
14522 /// given LookupResult is non-empty, it is assumed to describe a member which
14523 /// will be invoked. Otherwise, the function will be found via argument
14524 /// dependent lookup.
14525 /// CallExpr is set to a valid expression and FRS_Success returned on success,
14526 /// otherwise CallExpr is set to ExprError() and some non-success value
14527 /// is returned.
14528 Sema::ForRangeStatus
14529 Sema::BuildForRangeBeginEndCall(SourceLocation Loc,
14530                                 SourceLocation RangeLoc,
14531                                 const DeclarationNameInfo &NameInfo,
14532                                 LookupResult &MemberLookup,
14533                                 OverloadCandidateSet *CandidateSet,
14534                                 Expr *Range, ExprResult *CallExpr) {
14535   Scope *S = nullptr;
14536
14537   CandidateSet->clear(OverloadCandidateSet::CSK_Normal);
14538   if (!MemberLookup.empty()) {
14539     ExprResult MemberRef =
14540         BuildMemberReferenceExpr(Range, Range->getType(), Loc,
14541                                  /*IsPtr=*/false, CXXScopeSpec(),
14542                                  /*TemplateKWLoc=*/SourceLocation(),
14543                                  /*FirstQualifierInScope=*/nullptr,
14544                                  MemberLookup,
14545                                  /*TemplateArgs=*/nullptr, S);
14546     if (MemberRef.isInvalid()) {
14547       *CallExpr = ExprError();
14548       return FRS_DiagnosticIssued;
14549     }
14550     *CallExpr = BuildCallExpr(S, MemberRef.get(), Loc, None, Loc, nullptr);
14551     if (CallExpr->isInvalid()) {
14552       *CallExpr = ExprError();
14553       return FRS_DiagnosticIssued;
14554     }
14555   } else {
14556     UnresolvedSet<0> FoundNames;
14557     UnresolvedLookupExpr *Fn =
14558       UnresolvedLookupExpr::Create(Context, /*NamingClass=*/nullptr,
14559                                    NestedNameSpecifierLoc(), NameInfo,
14560                                    /*NeedsADL=*/true, /*Overloaded=*/false,
14561                                    FoundNames.begin(), FoundNames.end());
14562
14563     bool CandidateSetError = buildOverloadedCallSet(S, Fn, Fn, Range, Loc,
14564                                                     CandidateSet, CallExpr);
14565     if (CandidateSet->empty() || CandidateSetError) {
14566       *CallExpr = ExprError();
14567       return FRS_NoViableFunction;
14568     }
14569     OverloadCandidateSet::iterator Best;
14570     OverloadingResult OverloadResult =
14571         CandidateSet->BestViableFunction(*this, Fn->getBeginLoc(), Best);
14572
14573     if (OverloadResult == OR_No_Viable_Function) {
14574       *CallExpr = ExprError();
14575       return FRS_NoViableFunction;
14576     }
14577     *CallExpr = FinishOverloadedCallExpr(*this, S, Fn, Fn, Loc, Range,
14578                                          Loc, nullptr, CandidateSet, &Best,
14579                                          OverloadResult,
14580                                          /*AllowTypoCorrection=*/false);
14581     if (CallExpr->isInvalid() || OverloadResult != OR_Success) {
14582       *CallExpr = ExprError();
14583       return FRS_DiagnosticIssued;
14584     }
14585   }
14586   return FRS_Success;
14587 }
14588
14589
14590 /// FixOverloadedFunctionReference - E is an expression that refers to
14591 /// a C++ overloaded function (possibly with some parentheses and
14592 /// perhaps a '&' around it). We have resolved the overloaded function
14593 /// to the function declaration Fn, so patch up the expression E to
14594 /// refer (possibly indirectly) to Fn. Returns the new expr.
14595 Expr *Sema::FixOverloadedFunctionReference(Expr *E, DeclAccessPair Found,
14596                                            FunctionDecl *Fn) {
14597   if (ParenExpr *PE = dyn_cast<ParenExpr>(E)) {
14598     Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(PE->getSubExpr(),
14599                                                    Found, Fn);
14600     if (SubExpr == PE->getSubExpr())
14601       return PE;
14602
14603     return new (Context) ParenExpr(PE->getLParen(), PE->getRParen(), SubExpr);
14604   }
14605
14606   if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
14607     Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(ICE->getSubExpr(),
14608                                                    Found, Fn);
14609     assert(Context.hasSameType(ICE->getSubExpr()->getType(),
14610                                SubExpr->getType()) &&
14611            "Implicit cast type cannot be determined from overload");
14612     assert(ICE->path_empty() && "fixing up hierarchy conversion?");
14613     if (SubExpr == ICE->getSubExpr())
14614       return ICE;
14615
14616     return ImplicitCastExpr::Create(Context, ICE->getType(),
14617                                     ICE->getCastKind(),
14618                                     SubExpr, nullptr,
14619                                     ICE->getValueKind());
14620   }
14621
14622   if (auto *GSE = dyn_cast<GenericSelectionExpr>(E)) {
14623     if (!GSE->isResultDependent()) {
14624       Expr *SubExpr =
14625           FixOverloadedFunctionReference(GSE->getResultExpr(), Found, Fn);
14626       if (SubExpr == GSE->getResultExpr())
14627         return GSE;
14628
14629       // Replace the resulting type information before rebuilding the generic
14630       // selection expression.
14631       ArrayRef<Expr *> A = GSE->getAssocExprs();
14632       SmallVector<Expr *, 4> AssocExprs(A.begin(), A.end());
14633       unsigned ResultIdx = GSE->getResultIndex();
14634       AssocExprs[ResultIdx] = SubExpr;
14635
14636       return GenericSelectionExpr::Create(
14637           Context, GSE->getGenericLoc(), GSE->getControllingExpr(),
14638           GSE->getAssocTypeSourceInfos(), AssocExprs, GSE->getDefaultLoc(),
14639           GSE->getRParenLoc(), GSE->containsUnexpandedParameterPack(),
14640           ResultIdx);
14641     }
14642     // Rather than fall through to the unreachable, return the original generic
14643     // selection expression.
14644     return GSE;
14645   }
14646
14647   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
14648     assert(UnOp->getOpcode() == UO_AddrOf &&
14649            "Can only take the address of an overloaded function");
14650     if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn)) {
14651       if (Method->isStatic()) {
14652         // Do nothing: static member functions aren't any different
14653         // from non-member functions.
14654       } else {
14655         // Fix the subexpression, which really has to be an
14656         // UnresolvedLookupExpr holding an overloaded member function
14657         // or template.
14658         Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(UnOp->getSubExpr(),
14659                                                        Found, Fn);
14660         if (SubExpr == UnOp->getSubExpr())
14661           return UnOp;
14662
14663         assert(isa<DeclRefExpr>(SubExpr)
14664                && "fixed to something other than a decl ref");
14665         assert(cast<DeclRefExpr>(SubExpr)->getQualifier()
14666                && "fixed to a member ref with no nested name qualifier");
14667
14668         // We have taken the address of a pointer to member
14669         // function. Perform the computation here so that we get the
14670         // appropriate pointer to member type.
14671         QualType ClassType
14672           = Context.getTypeDeclType(cast<RecordDecl>(Method->getDeclContext()));
14673         QualType MemPtrType
14674           = Context.getMemberPointerType(Fn->getType(), ClassType.getTypePtr());
14675         // Under the MS ABI, lock down the inheritance model now.
14676         if (Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft())
14677           (void)isCompleteType(UnOp->getOperatorLoc(), MemPtrType);
14678
14679         return new (Context) UnaryOperator(SubExpr, UO_AddrOf, MemPtrType,
14680                                            VK_RValue, OK_Ordinary,
14681                                            UnOp->getOperatorLoc(), false);
14682       }
14683     }
14684     Expr *SubExpr = FixOverloadedFunctionReference(UnOp->getSubExpr(),
14685                                                    Found, Fn);
14686     if (SubExpr == UnOp->getSubExpr())
14687       return UnOp;
14688
14689     return new (Context) UnaryOperator(SubExpr, UO_AddrOf,
14690                                      Context.getPointerType(SubExpr->getType()),
14691                                        VK_RValue, OK_Ordinary,
14692                                        UnOp->getOperatorLoc(), false);
14693   }
14694
14695   if (UnresolvedLookupExpr *ULE = dyn_cast<UnresolvedLookupExpr>(E)) {
14696     // FIXME: avoid copy.
14697     TemplateArgumentListInfo TemplateArgsBuffer, *TemplateArgs = nullptr;
14698     if (ULE->hasExplicitTemplateArgs()) {
14699       ULE->copyTemplateArgumentsInto(TemplateArgsBuffer);
14700       TemplateArgs = &TemplateArgsBuffer;
14701     }
14702
14703     DeclRefExpr *DRE =
14704         BuildDeclRefExpr(Fn, Fn->getType(), VK_LValue, ULE->getNameInfo(),
14705                          ULE->getQualifierLoc(), Found.getDecl(),
14706                          ULE->getTemplateKeywordLoc(), TemplateArgs);
14707     DRE->setHadMultipleCandidates(ULE->getNumDecls() > 1);
14708     return DRE;
14709   }
14710
14711   if (UnresolvedMemberExpr *MemExpr = dyn_cast<UnresolvedMemberExpr>(E)) {
14712     // FIXME: avoid copy.
14713     TemplateArgumentListInfo TemplateArgsBuffer, *TemplateArgs = nullptr;
14714     if (MemExpr->hasExplicitTemplateArgs()) {
14715       MemExpr->copyTemplateArgumentsInto(TemplateArgsBuffer);
14716       TemplateArgs = &TemplateArgsBuffer;
14717     }
14718
14719     Expr *Base;
14720
14721     // If we're filling in a static method where we used to have an
14722     // implicit member access, rewrite to a simple decl ref.
14723     if (MemExpr->isImplicitAccess()) {
14724       if (cast<CXXMethodDecl>(Fn)->isStatic()) {
14725         DeclRefExpr *DRE = BuildDeclRefExpr(
14726             Fn, Fn->getType(), VK_LValue, MemExpr->getNameInfo(),
14727             MemExpr->getQualifierLoc(), Found.getDecl(),
14728             MemExpr->getTemplateKeywordLoc(), TemplateArgs);
14729         DRE->setHadMultipleCandidates(MemExpr->getNumDecls() > 1);
14730         return DRE;
14731       } else {
14732         SourceLocation Loc = MemExpr->getMemberLoc();
14733         if (MemExpr->getQualifier())
14734           Loc = MemExpr->getQualifierLoc().getBeginLoc();
14735         Base =
14736             BuildCXXThisExpr(Loc, MemExpr->getBaseType(), /*IsImplicit=*/true);
14737       }
14738     } else
14739       Base = MemExpr->getBase();
14740
14741     ExprValueKind valueKind;
14742     QualType type;
14743     if (cast<CXXMethodDecl>(Fn)->isStatic()) {
14744       valueKind = VK_LValue;
14745       type = Fn->getType();
14746     } else {
14747       valueKind = VK_RValue;
14748       type = Context.BoundMemberTy;
14749     }
14750
14751     return BuildMemberExpr(
14752         Base, MemExpr->isArrow(), MemExpr->getOperatorLoc(),
14753         MemExpr->getQualifierLoc(), MemExpr->getTemplateKeywordLoc(), Fn, Found,
14754         /*HadMultipleCandidates=*/true, MemExpr->getMemberNameInfo(),
14755         type, valueKind, OK_Ordinary, TemplateArgs);
14756   }
14757
14758   llvm_unreachable("Invalid reference to overloaded function");
14759 }
14760
14761 ExprResult Sema::FixOverloadedFunctionReference(ExprResult E,
14762                                                 DeclAccessPair Found,
14763                                                 FunctionDecl *Fn) {
14764   return FixOverloadedFunctionReference(E.get(), Found, Fn);
14765 }