contrib/llvm-project/clang/lib/Sema/SemaTemplateVariadic.cpp

   1 //===------- SemaTemplateVariadic.cpp - C++ Variadic Templates ------------===/
   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 //  This file implements semantic analysis for C++0x variadic templates.
   9 //===----------------------------------------------------------------------===/
  10
  11 #include "clang/Sema/Sema.h"
  12 #include "TypeLocBuilder.h"
  13 #include "clang/AST/Expr.h"
  14 #include "clang/AST/RecursiveASTVisitor.h"
  15 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
  16 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  17 #include "clang/Sema/ParsedTemplate.h"
  18 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
  19 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  20 #include "clang/Sema/Template.h"
  21
  22 using namespace clang;
  23
  24 //----------------------------------------------------------------------------
  25 // Visitor that collects unexpanded parameter packs
  26 //----------------------------------------------------------------------------
  27
  28 namespace {
  29   /// A class that collects unexpanded parameter packs.
  30   class CollectUnexpandedParameterPacksVisitor :
  31     public RecursiveASTVisitor<CollectUnexpandedParameterPacksVisitor>
  32   {
  33     typedef RecursiveASTVisitor<CollectUnexpandedParameterPacksVisitor>
  34       inherited;
  35
  36     SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded;
  37
  38     bool InLambda = false;
  39     unsigned DepthLimit = (unsigned)-1;
  40
  41     void addUnexpanded(NamedDecl *ND, SourceLocation Loc = SourceLocation()) {
  42       if (auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(ND)) {
  43         // For now, the only problematic case is a generic lambda's templated
  44         // call operator, so we don't need to look for all the other ways we
  45         // could have reached a dependent parameter pack.
  46         auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(VD->getDeclContext());
  47         auto *FTD = FD ? FD->getDescribedFunctionTemplate() : nullptr;
  48         if (FTD && FTD->getTemplateParameters()->getDepth() >= DepthLimit)
  49           return;
  50       } else if (getDepthAndIndex(ND).first >= DepthLimit)
  51         return;
  52
  53       Unexpanded.push_back({ND, Loc});
  54     }
  55     void addUnexpanded(const TemplateTypeParmType *T,
  56                        SourceLocation Loc = SourceLocation()) {
  57       if (T->getDepth() < DepthLimit)
  58         Unexpanded.push_back({T, Loc});
  59     }
  60
  61   public:
  62     explicit CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(
  63         SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded)
  64         : Unexpanded(Unexpanded) {}
  65
  66     bool shouldWalkTypesOfTypeLocs() const { return false; }
  67
  68     //------------------------------------------------------------------------
  69     // Recording occurrences of (unexpanded) parameter packs.
  70     //------------------------------------------------------------------------
  71
  72     /// Record occurrences of template type parameter packs.
  73     bool VisitTemplateTypeParmTypeLoc(TemplateTypeParmTypeLoc TL) {
  74       if (TL.getTypePtr()->isParameterPack())
  75         addUnexpanded(TL.getTypePtr(), TL.getNameLoc());
  76       return true;
  77     }
  78
  79     /// Record occurrences of template type parameter packs
  80     /// when we don't have proper source-location information for
  81     /// them.
  82     ///
  83     /// Ideally, this routine would never be used.
  84     bool VisitTemplateTypeParmType(TemplateTypeParmType *T) {
  85       if (T->isParameterPack())
  86         addUnexpanded(T);
  87
  88       return true;
  89     }
  90
  91     /// Record occurrences of function and non-type template
  92     /// parameter packs in an expression.
  93     bool VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *E) {
  94       if (E->getDecl()->isParameterPack())
  95         addUnexpanded(E->getDecl(), E->getLocation());
  96
  97       return true;
  98     }
  99
 100     /// Record occurrences of template template parameter packs.
 101     bool TraverseTemplateName(TemplateName Template) {
 102       if (auto *TTP = dyn_cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(
 103               Template.getAsTemplateDecl())) {
 104         if (TTP->isParameterPack())
 105           addUnexpanded(TTP);
 106       }
 107
 108       return inherited::TraverseTemplateName(Template);
 109     }
 110
 111     /// Suppress traversal into Objective-C container literal
 112     /// elements that are pack expansions.
 113     bool TraverseObjCDictionaryLiteral(ObjCDictionaryLiteral *E) {
 114       if (!E->containsUnexpandedParameterPack())
 115         return true;
 116
 117       for (unsigned I = 0, N = E->getNumElements(); I != N; ++I) {
 118         ObjCDictionaryElement Element = E->getKeyValueElement(I);
 119         if (Element.isPackExpansion())
 120           continue;
 121
 122         TraverseStmt(Element.Key);
 123         TraverseStmt(Element.Value);
 124       }
 125       return true;
 126     }
 127     //------------------------------------------------------------------------
 128     // Pruning the search for unexpanded parameter packs.
 129     //------------------------------------------------------------------------
 130
 131     /// Suppress traversal into statements and expressions that
 132     /// do not contain unexpanded parameter packs.
 133     bool TraverseStmt(Stmt *S) {
 134       Expr *E = dyn_cast_or_null<Expr>(S);
 135       if ((E && E->containsUnexpandedParameterPack()) || InLambda)
 136         return inherited::TraverseStmt(S);
 137
 138       return true;
 139     }
 140
 141     /// Suppress traversal into types that do not contain
 142     /// unexpanded parameter packs.
 143     bool TraverseType(QualType T) {
 144       if ((!T.isNull() && T->containsUnexpandedParameterPack()) || InLambda)
 145         return inherited::TraverseType(T);
 146
 147       return true;
 148     }
 149
 150     /// Suppress traversal into types with location information
 151     /// that do not contain unexpanded parameter packs.
 152     bool TraverseTypeLoc(TypeLoc TL) {
 153       if ((!TL.getType().isNull() &&
 154            TL.getType()->containsUnexpandedParameterPack()) ||
 155           InLambda)
 156         return inherited::TraverseTypeLoc(TL);
 157
 158       return true;
 159     }
 160
 161     /// Suppress traversal of parameter packs.
 162     bool TraverseDecl(Decl *D) {
 163       // A function parameter pack is a pack expansion, so cannot contain
 164       // an unexpanded parameter pack. Likewise for a template parameter
 165       // pack that contains any references to other packs.
 166       if (D && D->isParameterPack())
 167         return true;
 168
 169       return inherited::TraverseDecl(D);
 170     }
 171
 172     /// Suppress traversal of pack-expanded attributes.
 173     bool TraverseAttr(Attr *A) {
 174       if (A->isPackExpansion())
 175         return true;
 176
 177       return inherited::TraverseAttr(A);
 178     }
 179
 180     /// Suppress traversal of pack expansion expressions and types.
 181     ///@{
 182     bool TraversePackExpansionType(PackExpansionType *T) { return true; }
 183     bool TraversePackExpansionTypeLoc(PackExpansionTypeLoc TL) { return true; }
 184     bool TraversePackExpansionExpr(PackExpansionExpr *E) { return true; }
 185     bool TraverseCXXFoldExpr(CXXFoldExpr *E) { return true; }
 186
 187     ///@}
 188
 189     /// Suppress traversal of using-declaration pack expansion.
 190     bool TraverseUnresolvedUsingValueDecl(UnresolvedUsingValueDecl *D) {
 191       if (D->isPackExpansion())
 192         return true;
 193
 194       return inherited::TraverseUnresolvedUsingValueDecl(D);
 195     }
 196
 197     /// Suppress traversal of using-declaration pack expansion.
 198     bool TraverseUnresolvedUsingTypenameDecl(UnresolvedUsingTypenameDecl *D) {
 199       if (D->isPackExpansion())
 200         return true;
 201
 202       return inherited::TraverseUnresolvedUsingTypenameDecl(D);
 203     }
 204
 205     /// Suppress traversal of template argument pack expansions.
 206     bool TraverseTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg) {
 207       if (Arg.isPackExpansion())
 208         return true;
 209
 210       return inherited::TraverseTemplateArgument(Arg);
 211     }
 212
 213     /// Suppress traversal of template argument pack expansions.
 214     bool TraverseTemplateArgumentLoc(const TemplateArgumentLoc &ArgLoc) {
 215       if (ArgLoc.getArgument().isPackExpansion())
 216         return true;
 217
 218       return inherited::TraverseTemplateArgumentLoc(ArgLoc);
 219     }
 220
 221     /// Suppress traversal of base specifier pack expansions.
 222     bool TraverseCXXBaseSpecifier(const CXXBaseSpecifier &Base) {
 223       if (Base.isPackExpansion())
 224         return true;
 225
 226       return inherited::TraverseCXXBaseSpecifier(Base);
 227     }
 228
 229     /// Suppress traversal of mem-initializer pack expansions.
 230     bool TraverseConstructorInitializer(CXXCtorInitializer *Init) {
 231       if (Init->isPackExpansion())
 232         return true;
 233
 234       return inherited::TraverseConstructorInitializer(Init);
 235     }
 236
 237     /// Note whether we're traversing a lambda containing an unexpanded
 238     /// parameter pack. In this case, the unexpanded pack can occur anywhere,
 239     /// including all the places where we normally wouldn't look. Within a
 240     /// lambda, we don't propagate the 'contains unexpanded parameter pack' bit
 241     /// outside an expression.
 242     bool TraverseLambdaExpr(LambdaExpr *Lambda) {
 243       // The ContainsUnexpandedParameterPack bit on a lambda is always correct,
 244       // even if it's contained within another lambda.
 245       if (!Lambda->containsUnexpandedParameterPack())
 246         return true;
 247
 248       bool WasInLambda = InLambda;
 249       unsigned OldDepthLimit = DepthLimit;
 250
 251       InLambda = true;
 252       if (auto *TPL = Lambda->getTemplateParameterList())
 253         DepthLimit = TPL->getDepth();
 254
 255       inherited::TraverseLambdaExpr(Lambda);
 256
 257       InLambda = WasInLambda;
 258       DepthLimit = OldDepthLimit;
 259       return true;
 260     }
 261
 262     /// Suppress traversal within pack expansions in lambda captures.
 263     bool TraverseLambdaCapture(LambdaExpr *Lambda, const LambdaCapture *C,
 264                                Expr *Init) {
 265       if (C->isPackExpansion())
 266         return true;
 267
 268       return inherited::TraverseLambdaCapture(Lambda, C, Init);
 269     }
 270   };
 271 }
 272
 273 /// Determine whether it's possible for an unexpanded parameter pack to
 274 /// be valid in this location. This only happens when we're in a declaration
 275 /// that is nested within an expression that could be expanded, such as a
 276 /// lambda-expression within a function call.
 277 ///
 278 /// This is conservatively correct, but may claim that some unexpanded packs are
 279 /// permitted when they are not.
 280 bool Sema::isUnexpandedParameterPackPermitted() {
 281   for (auto *SI : FunctionScopes)
 282     if (isa<sema::LambdaScopeInfo>(SI))
 283       return true;
 284   return false;
 285 }
 286
 287 /// Diagnose all of the unexpanded parameter packs in the given
 288 /// vector.
 289 bool
 290 Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPacks(SourceLocation Loc,
 291                                        UnexpandedParameterPackContext UPPC,
 292                                  ArrayRef<UnexpandedParameterPack> Unexpanded) {
 293   if (Unexpanded.empty())
 294     return false;
 295
 296   // If we are within a lambda expression and referencing a pack that is not
 297   // declared within the lambda itself, that lambda contains an unexpanded
 298   // parameter pack, and we are done.
 299   // FIXME: Store 'Unexpanded' on the lambda so we don't need to recompute it
 300   // later.
 301   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 4> LambdaParamPackReferences;
 302   if (auto *LSI = getEnclosingLambda()) {
 303     for (auto &Pack : Unexpanded) {
 304       auto DeclaresThisPack = [&](NamedDecl *LocalPack) {
 305         if (auto *TTPT = Pack.first.dyn_cast<const TemplateTypeParmType *>()) {
 306           auto *TTPD = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(LocalPack);
 307           return TTPD && TTPD->getTypeForDecl() == TTPT;
 308         }
 309         return declaresSameEntity(Pack.first.get<NamedDecl *>(), LocalPack);
 310       };
 311       if (std::find_if(LSI->LocalPacks.begin(), LSI->LocalPacks.end(),
 312                        DeclaresThisPack) != LSI->LocalPacks.end())
 313         LambdaParamPackReferences.push_back(Pack);
 314     }
 315
 316     if (LambdaParamPackReferences.empty()) {
 317       // Construct in lambda only references packs declared outside the lambda.
 318       // That's OK for now, but the lambda itself is considered to contain an
 319       // unexpanded pack in this case, which will require expansion outside the
 320       // lambda.
 321
 322       // We do not permit pack expansion that would duplicate a statement
 323       // expression, not even within a lambda.
 324       // FIXME: We could probably support this for statement expressions that
 325       // do not contain labels.
 326       // FIXME: This is insufficient to detect this problem; consider
 327       //   f( ({ bad: 0; }) + pack ... );
 328       bool EnclosingStmtExpr = false;
 329       for (unsigned N = FunctionScopes.size(); N; --N) {
 330         sema::FunctionScopeInfo *Func = FunctionScopes[N-1];
 331         if (std::any_of(
 332                 Func->CompoundScopes.begin(), Func->CompoundScopes.end(),
 333                 [](sema::CompoundScopeInfo &CSI) { return CSI.IsStmtExpr; })) {
 334           EnclosingStmtExpr = true;
 335           break;
 336         }
 337         // Coumpound-statements outside the lambda are OK for now; we'll check
 338         // for those when we finish handling the lambda.
 339         if (Func == LSI)
 340           break;
 341       }
 342
 343       if (!EnclosingStmtExpr) {
 344         LSI->ContainsUnexpandedParameterPack = true;
 345         return false;
 346       }
 347     } else {
 348       Unexpanded = LambdaParamPackReferences;
 349     }
 350   }
 351
 352   SmallVector<SourceLocation, 4> Locations;
 353   SmallVector<IdentifierInfo *, 4> Names;
 354   llvm::SmallPtrSet<IdentifierInfo *, 4> NamesKnown;
 355
 356   for (unsigned I = 0, N = Unexpanded.size(); I != N; ++I) {
 357     IdentifierInfo *Name = nullptr;
 358     if (const TemplateTypeParmType *TTP
 359           = Unexpanded[I].first.dyn_cast<const TemplateTypeParmType *>())
 360       Name = TTP->getIdentifier();
 361     else
 362       Name = Unexpanded[I].first.get<NamedDecl *>()->getIdentifier();
 363
 364     if (Name && NamesKnown.insert(Name).second)
 365       Names.push_back(Name);
 366
 367     if (Unexpanded[I].second.isValid())
 368       Locations.push_back(Unexpanded[I].second);
 369   }
 370
 371   DiagnosticBuilder DB = Diag(Loc, diag::err_unexpanded_parameter_pack)
 372                          << (int)UPPC << (int)Names.size();
 373   for (size_t I = 0, E = std::min(Names.size(), (size_t)2); I != E; ++I)
 374     DB << Names[I];
 375
 376   for (unsigned I = 0, N = Locations.size(); I != N; ++I)
 377     DB << SourceRange(Locations[I]);
 378   return true;
 379 }
 380
 381 bool Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPack(SourceLocation Loc,
 382                                            TypeSourceInfo *T,
 383                                          UnexpandedParameterPackContext UPPC) {
 384   // C++0x [temp.variadic]p5:
 385   //   An appearance of a name of a parameter pack that is not expanded is
 386   //   ill-formed.
 387   if (!T->getType()->containsUnexpandedParameterPack())
 388     return false;
 389
 390   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 391   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded).TraverseTypeLoc(
 392                                                               T->getTypeLoc());
 393   assert(!Unexpanded.empty() && "Unable to find unexpanded parameter packs");
 394   return DiagnoseUnexpandedParameterPacks(Loc, UPPC, Unexpanded);
 395 }
 396
 397 bool Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPack(Expr *E,
 398                                         UnexpandedParameterPackContext UPPC) {
 399   // C++0x [temp.variadic]p5:
 400   //   An appearance of a name of a parameter pack that is not expanded is
 401   //   ill-formed.
 402   if (!E->containsUnexpandedParameterPack())
 403     return false;
 404
 405   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 406   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded).TraverseStmt(E);
 407   assert(!Unexpanded.empty() && "Unable to find unexpanded parameter packs");
 408   return DiagnoseUnexpandedParameterPacks(E->getBeginLoc(), UPPC, Unexpanded);
 409 }
 410
 411 bool Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPack(const CXXScopeSpec &SS,
 412                                         UnexpandedParameterPackContext UPPC) {
 413   // C++0x [temp.variadic]p5:
 414   //   An appearance of a name of a parameter pack that is not expanded is
 415   //   ill-formed.
 416   if (!SS.getScopeRep() ||
 417       !SS.getScopeRep()->containsUnexpandedParameterPack())
 418     return false;
 419
 420   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 421   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 422     .TraverseNestedNameSpecifier(SS.getScopeRep());
 423   assert(!Unexpanded.empty() && "Unable to find unexpanded parameter packs");
 424   return DiagnoseUnexpandedParameterPacks(SS.getRange().getBegin(),
 425                                           UPPC, Unexpanded);
 426 }
 427
 428 bool Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPack(const DeclarationNameInfo &NameInfo,
 429                                          UnexpandedParameterPackContext UPPC) {
 430   // C++0x [temp.variadic]p5:
 431   //   An appearance of a name of a parameter pack that is not expanded is
 432   //   ill-formed.
 433   switch (NameInfo.getName().getNameKind()) {
 434   case DeclarationName::Identifier:
 435   case DeclarationName::ObjCZeroArgSelector:
 436   case DeclarationName::ObjCOneArgSelector:
 437   case DeclarationName::ObjCMultiArgSelector:
 438   case DeclarationName::CXXOperatorName:
 439   case DeclarationName::CXXLiteralOperatorName:
 440   case DeclarationName::CXXUsingDirective:
 441   case DeclarationName::CXXDeductionGuideName:
 442     return false;
 443
 444   case DeclarationName::CXXConstructorName:
 445   case DeclarationName::CXXDestructorName:
 446   case DeclarationName::CXXConversionFunctionName:
 447     // FIXME: We shouldn't need this null check!
 448     if (TypeSourceInfo *TSInfo = NameInfo.getNamedTypeInfo())
 449       return DiagnoseUnexpandedParameterPack(NameInfo.getLoc(), TSInfo, UPPC);
 450
 451     if (!NameInfo.getName().getCXXNameType()->containsUnexpandedParameterPack())
 452       return false;
 453
 454     break;
 455   }
 456
 457   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 458   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 459     .TraverseType(NameInfo.getName().getCXXNameType());
 460   assert(!Unexpanded.empty() && "Unable to find unexpanded parameter packs");
 461   return DiagnoseUnexpandedParameterPacks(NameInfo.getLoc(), UPPC, Unexpanded);
 462 }
 463
 464 bool Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPack(SourceLocation Loc,
 465                                            TemplateName Template,
 466                                        UnexpandedParameterPackContext UPPC) {
 467
 468   if (Template.isNull() || !Template.containsUnexpandedParameterPack())
 469     return false;
 470
 471   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 472   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 473     .TraverseTemplateName(Template);
 474   assert(!Unexpanded.empty() && "Unable to find unexpanded parameter packs");
 475   return DiagnoseUnexpandedParameterPacks(Loc, UPPC, Unexpanded);
 476 }
 477
 478 bool Sema::DiagnoseUnexpandedParameterPack(TemplateArgumentLoc Arg,
 479                                          UnexpandedParameterPackContext UPPC) {
 480   if (Arg.getArgument().isNull() ||
 481       !Arg.getArgument().containsUnexpandedParameterPack())
 482     return false;
 483
 484   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 485   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 486     .TraverseTemplateArgumentLoc(Arg);
 487   assert(!Unexpanded.empty() && "Unable to find unexpanded parameter packs");
 488   return DiagnoseUnexpandedParameterPacks(Arg.getLocation(), UPPC, Unexpanded);
 489 }
 490
 491 void Sema::collectUnexpandedParameterPacks(TemplateArgument Arg,
 492                    SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded) {
 493   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 494     .TraverseTemplateArgument(Arg);
 495 }
 496
 497 void Sema::collectUnexpandedParameterPacks(TemplateArgumentLoc Arg,
 498                    SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded) {
 499   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 500     .TraverseTemplateArgumentLoc(Arg);
 501 }
 502
 503 void Sema::collectUnexpandedParameterPacks(QualType T,
 504                    SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded) {
 505   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded).TraverseType(T);
 506 }
 507
 508 void Sema::collectUnexpandedParameterPacks(TypeLoc TL,
 509                    SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded) {
 510   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded).TraverseTypeLoc(TL);
 511 }
 512
 513 void Sema::collectUnexpandedParameterPacks(
 514     NestedNameSpecifierLoc NNS,
 515     SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded) {
 516   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 517       .TraverseNestedNameSpecifierLoc(NNS);
 518 }
 519
 520 void Sema::collectUnexpandedParameterPacks(
 521     const DeclarationNameInfo &NameInfo,
 522     SmallVectorImpl<UnexpandedParameterPack> &Unexpanded) {
 523   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded)
 524     .TraverseDeclarationNameInfo(NameInfo);
 525 }
 526
 527
 528 ParsedTemplateArgument
 529 Sema::ActOnPackExpansion(const ParsedTemplateArgument &Arg,
 530                          SourceLocation EllipsisLoc) {
 531   if (Arg.isInvalid())
 532     return Arg;
 533
 534   switch (Arg.getKind()) {
 535   case ParsedTemplateArgument::Type: {
 536     TypeResult Result = ActOnPackExpansion(Arg.getAsType(), EllipsisLoc);
 537     if (Result.isInvalid())
 538       return ParsedTemplateArgument();
 539
 540     return ParsedTemplateArgument(Arg.getKind(), Result.get().getAsOpaquePtr(),
 541                                   Arg.getLocation());
 542   }
 543
 544   case ParsedTemplateArgument::NonType: {
 545     ExprResult Result = ActOnPackExpansion(Arg.getAsExpr(), EllipsisLoc);
 546     if (Result.isInvalid())
 547       return ParsedTemplateArgument();
 548
 549     return ParsedTemplateArgument(Arg.getKind(), Result.get(),
 550                                   Arg.getLocation());
 551   }
 552
 553   case ParsedTemplateArgument::Template:
 554     if (!Arg.getAsTemplate().get().containsUnexpandedParameterPack()) {
 555       SourceRange R(Arg.getLocation());
 556       if (Arg.getScopeSpec().isValid())
 557         R.setBegin(Arg.getScopeSpec().getBeginLoc());
 558       Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
 559         << R;
 560       return ParsedTemplateArgument();
 561     }
 562
 563     return Arg.getTemplatePackExpansion(EllipsisLoc);
 564   }
 565   llvm_unreachable("Unhandled template argument kind?");
 566 }
 567
 568 TypeResult Sema::ActOnPackExpansion(ParsedType Type,
 569                                     SourceLocation EllipsisLoc) {
 570   TypeSourceInfo *TSInfo;
 571   GetTypeFromParser(Type, &TSInfo);
 572   if (!TSInfo)
 573     return true;
 574
 575   TypeSourceInfo *TSResult = CheckPackExpansion(TSInfo, EllipsisLoc, None);
 576   if (!TSResult)
 577     return true;
 578
 579   return CreateParsedType(TSResult->getType(), TSResult);
 580 }
 581
 582 TypeSourceInfo *
 583 Sema::CheckPackExpansion(TypeSourceInfo *Pattern, SourceLocation EllipsisLoc,
 584                          Optional<unsigned> NumExpansions) {
 585   // Create the pack expansion type and source-location information.
 586   QualType Result = CheckPackExpansion(Pattern->getType(),
 587                                        Pattern->getTypeLoc().getSourceRange(),
 588                                        EllipsisLoc, NumExpansions);
 589   if (Result.isNull())
 590     return nullptr;
 591
 592   TypeLocBuilder TLB;
 593   TLB.pushFullCopy(Pattern->getTypeLoc());
 594   PackExpansionTypeLoc TL = TLB.push<PackExpansionTypeLoc>(Result);
 595   TL.setEllipsisLoc(EllipsisLoc);
 596
 597   return TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result);
 598 }
 599
 600 QualType Sema::CheckPackExpansion(QualType Pattern, SourceRange PatternRange,
 601                                   SourceLocation EllipsisLoc,
 602                                   Optional<unsigned> NumExpansions) {
 603   // C++11 [temp.variadic]p5:
 604   //   The pattern of a pack expansion shall name one or more
 605   //   parameter packs that are not expanded by a nested pack
 606   //   expansion.
 607   //
 608   // A pattern containing a deduced type can't occur "naturally" but arises in
 609   // the desugaring of an init-capture pack.
 610   if (!Pattern->containsUnexpandedParameterPack() &&
 611       !Pattern->getContainedDeducedType()) {
 612     Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
 613       << PatternRange;
 614     return QualType();
 615   }
 616
 617   return Context.getPackExpansionType(Pattern, NumExpansions);
 618 }
 619
 620 ExprResult Sema::ActOnPackExpansion(Expr *Pattern, SourceLocation EllipsisLoc) {
 621   return CheckPackExpansion(Pattern, EllipsisLoc, None);
 622 }
 623
 624 ExprResult Sema::CheckPackExpansion(Expr *Pattern, SourceLocation EllipsisLoc,
 625                                     Optional<unsigned> NumExpansions) {
 626   if (!Pattern)
 627     return ExprError();
 628
 629   // C++0x [temp.variadic]p5:
 630   //   The pattern of a pack expansion shall name one or more
 631   //   parameter packs that are not expanded by a nested pack
 632   //   expansion.
 633   if (!Pattern->containsUnexpandedParameterPack()) {
 634     Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
 635     << Pattern->getSourceRange();
 636     CorrectDelayedTyposInExpr(Pattern);
 637     return ExprError();
 638   }
 639
 640   // Create the pack expansion expression and source-location information.
 641   return new (Context)
 642     PackExpansionExpr(Context.DependentTy, Pattern, EllipsisLoc, NumExpansions);
 643 }
 644
 645 bool Sema::CheckParameterPacksForExpansion(
 646     SourceLocation EllipsisLoc, SourceRange PatternRange,
 647     ArrayRef<UnexpandedParameterPack> Unexpanded,
 648     const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs, bool &ShouldExpand,
 649     bool &RetainExpansion, Optional<unsigned> &NumExpansions) {
 650   ShouldExpand = true;
 651   RetainExpansion = false;
 652   std::pair<IdentifierInfo *, SourceLocation> FirstPack;
 653   bool HaveFirstPack = false;
 654   Optional<unsigned> NumPartialExpansions;
 655   SourceLocation PartiallySubstitutedPackLoc;
 656
 657   for (ArrayRef<UnexpandedParameterPack>::iterator i = Unexpanded.begin(),
 658                                                  end = Unexpanded.end();
 659                                                   i != end; ++i) {
 660     // Compute the depth and index for this parameter pack.
 661     unsigned Depth = 0, Index = 0;
 662     IdentifierInfo *Name;
 663     bool IsVarDeclPack = false;
 664
 665     if (const TemplateTypeParmType *TTP
 666         = i->first.dyn_cast<const TemplateTypeParmType *>()) {
 667       Depth = TTP->getDepth();
 668       Index = TTP->getIndex();
 669       Name = TTP->getIdentifier();
 670     } else {
 671       NamedDecl *ND = i->first.get<NamedDecl *>();
 672       if (isa<VarDecl>(ND))
 673         IsVarDeclPack = true;
 674       else
 675         std::tie(Depth, Index) = getDepthAndIndex(ND);
 676
 677       Name = ND->getIdentifier();
 678     }
 679
 680     // Determine the size of this argument pack.
 681     unsigned NewPackSize;
 682     if (IsVarDeclPack) {
 683       // Figure out whether we're instantiating to an argument pack or not.
 684       typedef LocalInstantiationScope::DeclArgumentPack DeclArgumentPack;
 685
 686       llvm::PointerUnion<Decl *, DeclArgumentPack *> *Instantiation
 687         = CurrentInstantiationScope->findInstantiationOf(
 688                                         i->first.get<NamedDecl *>());
 689       if (Instantiation->is<DeclArgumentPack *>()) {
 690         // We could expand this function parameter pack.
 691         NewPackSize = Instantiation->get<DeclArgumentPack *>()->size();
 692       } else {
 693         // We can't expand this function parameter pack, so we can't expand
 694         // the pack expansion.
 695         ShouldExpand = false;
 696         continue;
 697       }
 698     } else {
 699       // If we don't have a template argument at this depth/index, then we
 700       // cannot expand the pack expansion. Make a note of this, but we still
 701       // want to check any parameter packs we *do* have arguments for.
 702       if (Depth >= TemplateArgs.getNumLevels() ||
 703           !TemplateArgs.hasTemplateArgument(Depth, Index)) {
 704         ShouldExpand = false;
 705         continue;
 706       }
 707
 708       // Determine the size of the argument pack.
 709       NewPackSize = TemplateArgs(Depth, Index).pack_size();
 710     }
 711
 712     // C++0x [temp.arg.explicit]p9:
 713     //   Template argument deduction can extend the sequence of template
 714     //   arguments corresponding to a template parameter pack, even when the
 715     //   sequence contains explicitly specified template arguments.
 716     if (!IsVarDeclPack && CurrentInstantiationScope) {
 717       if (NamedDecl *PartialPack
 718                     = CurrentInstantiationScope->getPartiallySubstitutedPack()){
 719         unsigned PartialDepth, PartialIndex;
 720         std::tie(PartialDepth, PartialIndex) = getDepthAndIndex(PartialPack);
 721         if (PartialDepth == Depth && PartialIndex == Index) {
 722           RetainExpansion = true;
 723           // We don't actually know the new pack size yet.
 724           NumPartialExpansions = NewPackSize;
 725           PartiallySubstitutedPackLoc = i->second;
 726           continue;
 727         }
 728       }
 729     }
 730
 731     if (!NumExpansions) {
 732       // The is the first pack we've seen for which we have an argument.
 733       // Record it.
 734       NumExpansions = NewPackSize;
 735       FirstPack.first = Name;
 736       FirstPack.second = i->second;
 737       HaveFirstPack = true;
 738       continue;
 739     }
 740
 741     if (NewPackSize != *NumExpansions) {
 742       // C++0x [temp.variadic]p5:
 743       //   All of the parameter packs expanded by a pack expansion shall have
 744       //   the same number of arguments specified.
 745       if (HaveFirstPack)
 746         Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_length_conflict)
 747           << FirstPack.first << Name << *NumExpansions << NewPackSize
 748           << SourceRange(FirstPack.second) << SourceRange(i->second);
 749       else
 750         Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_length_conflict_multilevel)
 751           << Name << *NumExpansions << NewPackSize
 752           << SourceRange(i->second);
 753       return true;
 754     }
 755   }
 756
 757   // If we're performing a partial expansion but we also have a full expansion,
 758   // expand to the number of common arguments. For example, given:
 759   //
 760   //   template<typename ...T> struct A {
 761   //     template<typename ...U> void f(pair<T, U>...);
 762   //   };
 763   //
 764   // ... a call to 'A<int, int>().f<int>' should expand the pack once and
 765   // retain an expansion.
 766   if (NumPartialExpansions) {
 767     if (NumExpansions && *NumExpansions < *NumPartialExpansions) {
 768       NamedDecl *PartialPack =
 769           CurrentInstantiationScope->getPartiallySubstitutedPack();
 770       Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_length_conflict_partial)
 771         << PartialPack << *NumPartialExpansions << *NumExpansions
 772         << SourceRange(PartiallySubstitutedPackLoc);
 773       return true;
 774     }
 775
 776     NumExpansions = NumPartialExpansions;
 777   }
 778
 779   return false;
 780 }
 781
 782 Optional<unsigned> Sema::getNumArgumentsInExpansion(QualType T,
 783                           const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
 784   QualType Pattern = cast<PackExpansionType>(T)->getPattern();
 785   SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
 786   CollectUnexpandedParameterPacksVisitor(Unexpanded).TraverseType(Pattern);
 787
 788   Optional<unsigned> Result;
 789   for (unsigned I = 0, N = Unexpanded.size(); I != N; ++I) {
 790     // Compute the depth and index for this parameter pack.
 791     unsigned Depth;
 792     unsigned Index;
 793
 794     if (const TemplateTypeParmType *TTP
 795           = Unexpanded[I].first.dyn_cast<const TemplateTypeParmType *>()) {
 796       Depth = TTP->getDepth();
 797       Index = TTP->getIndex();
 798     } else {
 799       NamedDecl *ND = Unexpanded[I].first.get<NamedDecl *>();
 800       if (isa<VarDecl>(ND)) {
 801         // Function parameter pack or init-capture pack.
 802         typedef LocalInstantiationScope::DeclArgumentPack DeclArgumentPack;
 803
 804         llvm::PointerUnion<Decl *, DeclArgumentPack *> *Instantiation
 805           = CurrentInstantiationScope->findInstantiationOf(
 806                                         Unexpanded[I].first.get<NamedDecl *>());
 807         if (Instantiation->is<Decl*>())
 808           // The pattern refers to an unexpanded pack. We're not ready to expand
 809           // this pack yet.
 810           return None;
 811
 812         unsigned Size = Instantiation->get<DeclArgumentPack *>()->size();
 813         assert((!Result || *Result == Size) && "inconsistent pack sizes");
 814         Result = Size;
 815         continue;
 816       }
 817
 818       std::tie(Depth, Index) = getDepthAndIndex(ND);
 819     }
 820     if (Depth >= TemplateArgs.getNumLevels() ||
 821         !TemplateArgs.hasTemplateArgument(Depth, Index))
 822       // The pattern refers to an unknown template argument. We're not ready to
 823       // expand this pack yet.
 824       return None;
 825
 826     // Determine the size of the argument pack.
 827     unsigned Size = TemplateArgs(Depth, Index).pack_size();
 828     assert((!Result || *Result == Size) && "inconsistent pack sizes");
 829     Result = Size;
 830   }
 831
 832   return Result;
 833 }
 834
 835 bool Sema::containsUnexpandedParameterPacks(Declarator &D) {
 836   const DeclSpec &DS = D.getDeclSpec();
 837   switch (DS.getTypeSpecType()) {
 838   case TST_typename:
 839   case TST_typeofType:
 840   case TST_underlyingType:
 841   case TST_atomic: {
 842     QualType T = DS.getRepAsType().get();
 843     if (!T.isNull() && T->containsUnexpandedParameterPack())
 844       return true;
 845     break;
 846   }
 847
 848   case TST_typeofExpr:
 849   case TST_decltype:
 850   case TST_extint:
 851     if (DS.getRepAsExpr() &&
 852         DS.getRepAsExpr()->containsUnexpandedParameterPack())
 853       return true;
 854     break;
 855
 856   case TST_unspecified:
 857   case TST_void:
 858   case TST_char:
 859   case TST_wchar:
 860   case TST_char8:
 861   case TST_char16:
 862   case TST_char32:
 863   case TST_int:
 864   case TST_int128:
 865   case TST_half:
 866   case TST_float:
 867   case TST_double:
 868   case TST_Accum:
 869   case TST_Fract:
 870   case TST_Float16:
 871   case TST_float128:
 872   case TST_bool:
 873   case TST_decimal32:
 874   case TST_decimal64:
 875   case TST_decimal128:
 876   case TST_enum:
 877   case TST_union:
 878   case TST_struct:
 879   case TST_interface:
 880   case TST_class:
 881   case TST_auto:
 882   case TST_auto_type:
 883   case TST_decltype_auto:
 884   case TST_BFloat16:
 885 #define GENERIC_IMAGE_TYPE(ImgType, Id) case TST_##ImgType##_t:
 886 #include "clang/Basic/OpenCLImageTypes.def"
 887   case TST_unknown_anytype:
 888   case TST_error:
 889     break;
 890   }
 891
 892   for (unsigned I = 0, N = D.getNumTypeObjects(); I != N; ++I) {
 893     const DeclaratorChunk &Chunk = D.getTypeObject(I);
 894     switch (Chunk.Kind) {
 895     case DeclaratorChunk::Pointer:
 896     case DeclaratorChunk::Reference:
 897     case DeclaratorChunk::Paren:
 898     case DeclaratorChunk::Pipe:
 899     case DeclaratorChunk::BlockPointer:
 900       // These declarator chunks cannot contain any parameter packs.
 901       break;
 902
 903     case DeclaratorChunk::Array:
 904       if (Chunk.Arr.NumElts &&
 905           Chunk.Arr.NumElts->containsUnexpandedParameterPack())
 906         return true;
 907       break;
 908     case DeclaratorChunk::Function:
 909       for (unsigned i = 0, e = Chunk.Fun.NumParams; i != e; ++i) {
 910         ParmVarDecl *Param = cast<ParmVarDecl>(Chunk.Fun.Params[i].Param);
 911         QualType ParamTy = Param->getType();
 912         assert(!ParamTy.isNull() && "Couldn't parse type?");
 913         if (ParamTy->containsUnexpandedParameterPack()) return true;
 914       }
 915
 916       if (Chunk.Fun.getExceptionSpecType() == EST_Dynamic) {
 917         for (unsigned i = 0; i != Chunk.Fun.getNumExceptions(); ++i) {
 918           if (Chunk.Fun.Exceptions[i]
 919                   .Ty.get()
 920                   ->containsUnexpandedParameterPack())
 921             return true;
 922         }
 923       } else if (isComputedNoexcept(Chunk.Fun.getExceptionSpecType()) &&
 924                  Chunk.Fun.NoexceptExpr->containsUnexpandedParameterPack())
 925         return true;
 926
 927       if (Chunk.Fun.hasTrailingReturnType()) {
 928         QualType T = Chunk.Fun.getTrailingReturnType().get();
 929         if (!T.isNull() && T->containsUnexpandedParameterPack())
 930           return true;
 931       }
 932       break;
 933
 934     case DeclaratorChunk::MemberPointer:
 935       if (Chunk.Mem.Scope().getScopeRep() &&
 936           Chunk.Mem.Scope().getScopeRep()->containsUnexpandedParameterPack())
 937         return true;
 938       break;
 939     }
 940   }
 941
 942   if (Expr *TRC = D.getTrailingRequiresClause())
 943     if (TRC->containsUnexpandedParameterPack())
 944       return true;
 945
 946   return false;
 947 }
 948
 949 namespace {
 950
 951 // Callback to only accept typo corrections that refer to parameter packs.
 952 class ParameterPackValidatorCCC final : public CorrectionCandidateCallback {
 953  public:
 954   bool ValidateCandidate(const TypoCorrection &candidate) override {
 955     NamedDecl *ND = candidate.getCorrectionDecl();
 956     return ND && ND->isParameterPack();
 957   }
 958
 959   std::unique_ptr<CorrectionCandidateCallback> clone() override {
 960     return std::make_unique<ParameterPackValidatorCCC>(*this);
 961   }
 962 };
 963
 964 }
 965
 966 /// Called when an expression computing the size of a parameter pack
 967 /// is parsed.
 968 ///
 969 /// \code
 970 /// template<typename ...Types> struct count {
 971 ///   static const unsigned value = sizeof...(Types);
 972 /// };
 973 /// \endcode
 974 ///
 975 //
 976 /// \param OpLoc The location of the "sizeof" keyword.
 977 /// \param Name The name of the parameter pack whose size will be determined.
 978 /// \param NameLoc The source location of the name of the parameter pack.
 979 /// \param RParenLoc The location of the closing parentheses.
 980 ExprResult Sema::ActOnSizeofParameterPackExpr(Scope *S,
 981                                               SourceLocation OpLoc,
 982                                               IdentifierInfo &Name,
 983                                               SourceLocation NameLoc,
 984                                               SourceLocation RParenLoc) {
 985   // C++0x [expr.sizeof]p5:
 986   //   The identifier in a sizeof... expression shall name a parameter pack.
 987   LookupResult R(*this, &Name, NameLoc, LookupOrdinaryName);
 988   LookupName(R, S);
 989
 990   NamedDecl *ParameterPack = nullptr;
 991   switch (R.getResultKind()) {
 992   case LookupResult::Found:
 993     ParameterPack = R.getFoundDecl();
 994     break;
 995
 996   case LookupResult::NotFound:
 997   case LookupResult::NotFoundInCurrentInstantiation: {
 998     ParameterPackValidatorCCC CCC{};
 999     if (TypoCorrection Corrected =
1000             CorrectTypo(R.getLookupNameInfo(), R.getLookupKind(), S, nullptr,
1001                         CCC, CTK_ErrorRecovery)) {
1002       diagnoseTypo(Corrected,
1003                    PDiag(diag::err_sizeof_pack_no_pack_name_suggest) << &Name,
1004                    PDiag(diag::note_parameter_pack_here));
1005       ParameterPack = Corrected.getCorrectionDecl();
1006     }
1007     break;
1008   }
1009   case LookupResult::FoundOverloaded:
1010   case LookupResult::FoundUnresolvedValue:
1011     break;
1012
1013   case LookupResult::Ambiguous:
1014     DiagnoseAmbiguousLookup(R);
1015     return ExprError();
1016   }
1017
1018   if (!ParameterPack || !ParameterPack->isParameterPack()) {
1019     Diag(NameLoc, diag::err_sizeof_pack_no_pack_name)
1020       << &Name;
1021     return ExprError();
1022   }
1023
1024   MarkAnyDeclReferenced(OpLoc, ParameterPack, true);
1025
1026   return SizeOfPackExpr::Create(Context, OpLoc, ParameterPack, NameLoc,
1027                                 RParenLoc);
1028 }
1029
1030 TemplateArgumentLoc
1031 Sema::getTemplateArgumentPackExpansionPattern(
1032       TemplateArgumentLoc OrigLoc,
1033       SourceLocation &Ellipsis, Optional<unsigned> &NumExpansions) const {
1034   const TemplateArgument &Argument = OrigLoc.getArgument();
1035   assert(Argument.isPackExpansion());
1036   switch (Argument.getKind()) {
1037   case TemplateArgument::Type: {
1038     // FIXME: We shouldn't ever have to worry about missing
1039     // type-source info!
1040     TypeSourceInfo *ExpansionTSInfo = OrigLoc.getTypeSourceInfo();
1041     if (!ExpansionTSInfo)
1042       ExpansionTSInfo = Context.getTrivialTypeSourceInfo(Argument.getAsType(),
1043                                                          Ellipsis);
1044     PackExpansionTypeLoc Expansion =
1045         ExpansionTSInfo->getTypeLoc().castAs<PackExpansionTypeLoc>();
1046     Ellipsis = Expansion.getEllipsisLoc();
1047
1048     TypeLoc Pattern = Expansion.getPatternLoc();
1049     NumExpansions = Expansion.getTypePtr()->getNumExpansions();
1050
1051     // We need to copy the TypeLoc because TemplateArgumentLocs store a
1052     // TypeSourceInfo.
1053     // FIXME: Find some way to avoid the copy?
1054     TypeLocBuilder TLB;
1055     TLB.pushFullCopy(Pattern);
1056     TypeSourceInfo *PatternTSInfo =
1057         TLB.getTypeSourceInfo(Context, Pattern.getType());
1058     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Pattern.getType()),
1059                                PatternTSInfo);
1060   }
1061
1062   case TemplateArgument::Expression: {
1063     PackExpansionExpr *Expansion
1064       = cast<PackExpansionExpr>(Argument.getAsExpr());
1065     Expr *Pattern = Expansion->getPattern();
1066     Ellipsis = Expansion->getEllipsisLoc();
1067     NumExpansions = Expansion->getNumExpansions();
1068     return TemplateArgumentLoc(Pattern, Pattern);
1069   }
1070
1071   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
1072     Ellipsis = OrigLoc.getTemplateEllipsisLoc();
1073     NumExpansions = Argument.getNumTemplateExpansions();
1074     return TemplateArgumentLoc(Argument.getPackExpansionPattern(),
1075                                OrigLoc.getTemplateQualifierLoc(),
1076                                OrigLoc.getTemplateNameLoc());
1077
1078   case TemplateArgument::Declaration:
1079   case TemplateArgument::NullPtr:
1080   case TemplateArgument::Template:
1081   case TemplateArgument::Integral:
1082   case TemplateArgument::Pack:
1083   case TemplateArgument::Null:
1084     return TemplateArgumentLoc();
1085   }
1086
1087   llvm_unreachable("Invalid TemplateArgument Kind!");
1088 }
1089
1090 Optional<unsigned> Sema::getFullyPackExpandedSize(TemplateArgument Arg) {
1091   assert(Arg.containsUnexpandedParameterPack());
1092
1093   // If this is a substituted pack, grab that pack. If not, we don't know
1094   // the size yet.
1095   // FIXME: We could find a size in more cases by looking for a substituted
1096   // pack anywhere within this argument, but that's not necessary in the common
1097   // case for 'sizeof...(A)' handling.
1098   TemplateArgument Pack;
1099   switch (Arg.getKind()) {
1100   case TemplateArgument::Type:
1101     if (auto *Subst = Arg.getAsType()->getAs<SubstTemplateTypeParmPackType>())
1102       Pack = Subst->getArgumentPack();
1103     else
1104       return None;
1105     break;
1106
1107   case TemplateArgument::Expression:
1108     if (auto *Subst =
1109             dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmPackExpr>(Arg.getAsExpr()))
1110       Pack = Subst->getArgumentPack();
1111     else if (auto *Subst = dyn_cast<FunctionParmPackExpr>(Arg.getAsExpr()))  {
1112       for (VarDecl *PD : *Subst)
1113         if (PD->isParameterPack())
1114           return None;
1115       return Subst->getNumExpansions();
1116     } else
1117       return None;
1118     break;
1119
1120   case TemplateArgument::Template:
1121     if (SubstTemplateTemplateParmPackStorage *Subst =
1122             Arg.getAsTemplate().getAsSubstTemplateTemplateParmPack())
1123       Pack = Subst->getArgumentPack();
1124     else
1125       return None;
1126     break;
1127
1128   case TemplateArgument::Declaration:
1129   case TemplateArgument::NullPtr:
1130   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
1131   case TemplateArgument::Integral:
1132   case TemplateArgument::Pack:
1133   case TemplateArgument::Null:
1134     return None;
1135   }
1136
1137   // Check that no argument in the pack is itself a pack expansion.
1138   for (TemplateArgument Elem : Pack.pack_elements()) {
1139     // There's no point recursing in this case; we would have already
1140     // expanded this pack expansion into the enclosing pack if we could.
1141     if (Elem.isPackExpansion())
1142       return None;
1143   }
1144   return Pack.pack_size();
1145 }
1146
1147 static void CheckFoldOperand(Sema &S, Expr *E) {
1148   if (!E)
1149     return;
1150
1151   E = E->IgnoreImpCasts();
1152   auto *OCE = dyn_cast<CXXOperatorCallExpr>(E);
1153   if ((OCE && OCE->isInfixBinaryOp()) || isa<BinaryOperator>(E) ||
1154       isa<AbstractConditionalOperator>(E)) {
1155     S.Diag(E->getExprLoc(), diag::err_fold_expression_bad_operand)
1156         << E->getSourceRange()
1157         << FixItHint::CreateInsertion(E->getBeginLoc(), "(")
1158         << FixItHint::CreateInsertion(E->getEndLoc(), ")");
1159   }
1160 }
1161
1162 ExprResult Sema::ActOnCXXFoldExpr(SourceLocation LParenLoc, Expr *LHS,
1163                                   tok::TokenKind Operator,
1164                                   SourceLocation EllipsisLoc, Expr *RHS,
1165                                   SourceLocation RParenLoc) {
1166   // LHS and RHS must be cast-expressions. We allow an arbitrary expression
1167   // in the parser and reduce down to just cast-expressions here.
1168   CheckFoldOperand(*this, LHS);
1169   CheckFoldOperand(*this, RHS);
1170
1171   auto DiscardOperands = [&] {
1172     CorrectDelayedTyposInExpr(LHS);
1173     CorrectDelayedTyposInExpr(RHS);
1174   };
1175
1176   // [expr.prim.fold]p3:
1177   //   In a binary fold, op1 and op2 shall be the same fold-operator, and
1178   //   either e1 shall contain an unexpanded parameter pack or e2 shall contain
1179   //   an unexpanded parameter pack, but not both.
1180   if (LHS && RHS &&
1181       LHS->containsUnexpandedParameterPack() ==
1182           RHS->containsUnexpandedParameterPack()) {
1183     DiscardOperands();
1184     return Diag(EllipsisLoc,
1185                 LHS->containsUnexpandedParameterPack()
1186                     ? diag::err_fold_expression_packs_both_sides
1187                     : diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
1188         << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange();
1189   }
1190
1191   // [expr.prim.fold]p2:
1192   //   In a unary fold, the cast-expression shall contain an unexpanded
1193   //   parameter pack.
1194   if (!LHS || !RHS) {
1195     Expr *Pack = LHS ? LHS : RHS;
1196     assert(Pack && "fold expression with neither LHS nor RHS");
1197     DiscardOperands();
1198     if (!Pack->containsUnexpandedParameterPack())
1199       return Diag(EllipsisLoc, diag::err_pack_expansion_without_parameter_packs)
1200              << Pack->getSourceRange();
1201   }
1202
1203   BinaryOperatorKind Opc = ConvertTokenKindToBinaryOpcode(Operator);
1204   return BuildCXXFoldExpr(LParenLoc, LHS, Opc, EllipsisLoc, RHS, RParenLoc,
1205                           None);
1206 }
1207
1208 ExprResult Sema::BuildCXXFoldExpr(SourceLocation LParenLoc, Expr *LHS,
1209                                   BinaryOperatorKind Operator,
1210                                   SourceLocation EllipsisLoc, Expr *RHS,
1211                                   SourceLocation RParenLoc,
1212                                   Optional<unsigned> NumExpansions) {
1213   return new (Context) CXXFoldExpr(Context.DependentTy, LParenLoc, LHS,
1214                                    Operator, EllipsisLoc, RHS, RParenLoc,
1215                                    NumExpansions);
1216 }
1217
1218 ExprResult Sema::BuildEmptyCXXFoldExpr(SourceLocation EllipsisLoc,
1219                                        BinaryOperatorKind Operator) {
1220   // [temp.variadic]p9:
1221   //   If N is zero for a unary fold-expression, the value of the expression is
1222   //       &&  ->  true
1223   //       ||  ->  false
1224   //       ,   ->  void()
1225   //   if the operator is not listed [above], the instantiation is ill-formed.
1226   //
1227   // Note that we need to use something like int() here, not merely 0, to
1228   // prevent the result from being a null pointer constant.
1229   QualType ScalarType;
1230   switch (Operator) {
1231   case BO_LOr:
1232     return ActOnCXXBoolLiteral(EllipsisLoc, tok::kw_false);
1233   case BO_LAnd:
1234     return ActOnCXXBoolLiteral(EllipsisLoc, tok::kw_true);
1235   case BO_Comma:
1236     ScalarType = Context.VoidTy;
1237     break;
1238
1239   default:
1240     return Diag(EllipsisLoc, diag::err_fold_expression_empty)
1241         << BinaryOperator::getOpcodeStr(Operator);
1242   }
1243
1244   return new (Context) CXXScalarValueInitExpr(
1245       ScalarType, Context.getTrivialTypeSourceInfo(ScalarType, EllipsisLoc),
1246       EllipsisLoc);
1247 }