]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm-project/clang/lib/StaticAnalyzer/Core/ExprEngine.cpp
Move all sources from the llvm project into contrib/llvm-project.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm-project / clang / lib / StaticAnalyzer / Core / ExprEngine.cpp
1 //===- ExprEngine.cpp - Path-Sensitive Expression-Level Dataflow ----------===//
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 defines a meta-engine for path-sensitive dataflow analysis that
10 //  is built on GREngine, but provides the boilerplate to execute transfer
11 //  functions and build the ExplodedGraph at the expression level.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ExprEngine.h"
16 #include "PrettyStackTraceLocationContext.h"
17 #include "clang/AST/ASTContext.h"
18 #include "clang/AST/Decl.h"
19 #include "clang/AST/DeclBase.h"
20 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
21 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
22 #include "clang/AST/Expr.h"
23 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
24 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
25 #include "clang/AST/ParentMap.h"
26 #include "clang/AST/PrettyPrinter.h"
27 #include "clang/AST/Stmt.h"
28 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
29 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
30 #include "clang/AST/Type.h"
31 #include "clang/Analysis/AnalysisDeclContext.h"
32 #include "clang/Analysis/CFG.h"
33 #include "clang/Analysis/ConstructionContext.h"
34 #include "clang/Analysis/ProgramPoint.h"
35 #include "clang/Basic/IdentifierTable.h"
36 #include "clang/Basic/JsonSupport.h"
37 #include "clang/Basic/LLVM.h"
38 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
39 #include "clang/Basic/PrettyStackTrace.h"
40 #include "clang/Basic/SourceLocation.h"
41 #include "clang/Basic/SourceManager.h"
42 #include "clang/Basic/Specifiers.h"
43 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/AnalyzerOptions.h"
44 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/BugReporter/BugReporter.h"
45 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/BugReporter/BugType.h"
46 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/CheckerManager.h"
47 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/AnalysisManager.h"
48 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/CallEvent.h"
49 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ConstraintManager.h"
50 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/CoreEngine.h"
51 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ExplodedGraph.h"
52 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/LoopUnrolling.h"
53 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/LoopWidening.h"
54 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/MemRegion.h"
55 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ProgramState.h"
56 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ProgramStateTrait.h"
57 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ProgramState_Fwd.h"
58 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/SValBuilder.h"
59 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/SVals.h"
60 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/Store.h"
61 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/SymExpr.h"
62 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/SymbolManager.h"
63 #include "llvm/ADT/APSInt.h"
64 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
65 #include "llvm/ADT/ImmutableMap.h"
66 #include "llvm/ADT/ImmutableSet.h"
67 #include "llvm/ADT/Optional.h"
68 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
69 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
70 #include "llvm/Support/Casting.h"
71 #include "llvm/Support/Compiler.h"
72 #include "llvm/Support/DOTGraphTraits.h"
73 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
74 #include "llvm/Support/GraphWriter.h"
75 #include "llvm/Support/SaveAndRestore.h"
76 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
77 #include <cassert>
78 #include <cstdint>
79 #include <memory>
80 #include <string>
81 #include <tuple>
82 #include <utility>
83 #include <vector>
84
85 using namespace clang;
86 using namespace ento;
87
88 #define DEBUG_TYPE "ExprEngine"
89
90 STATISTIC(NumRemoveDeadBindings,
91             "The # of times RemoveDeadBindings is called");
92 STATISTIC(NumMaxBlockCountReached,
93             "The # of aborted paths due to reaching the maximum block count in "
94             "a top level function");
95 STATISTIC(NumMaxBlockCountReachedInInlined,
96             "The # of aborted paths due to reaching the maximum block count in "
97             "an inlined function");
98 STATISTIC(NumTimesRetriedWithoutInlining,
99             "The # of times we re-evaluated a call without inlining");
100
101 //===----------------------------------------------------------------------===//
102 // Internal program state traits.
103 //===----------------------------------------------------------------------===//
104
105 namespace {
106
107 // When modeling a C++ constructor, for a variety of reasons we need to track
108 // the location of the object for the duration of its ConstructionContext.
109 // ObjectsUnderConstruction maps statements within the construction context
110 // to the object's location, so that on every such statement the location
111 // could have been retrieved.
112
113 /// ConstructedObjectKey is used for being able to find the path-sensitive
114 /// memory region of a freshly constructed object while modeling the AST node
115 /// that syntactically represents the object that is being constructed.
116 /// Semantics of such nodes may sometimes require access to the region that's
117 /// not otherwise present in the program state, or to the very fact that
118 /// the construction context was present and contained references to these
119 /// AST nodes.
120 class ConstructedObjectKey {
121   typedef std::pair<ConstructionContextItem, const LocationContext *>
122       ConstructedObjectKeyImpl;
123
124   const ConstructedObjectKeyImpl Impl;
125
126   const void *getAnyASTNodePtr() const {
127     if (const Stmt *S = getItem().getStmtOrNull())
128       return S;
129     else
130       return getItem().getCXXCtorInitializer();
131   }
132
133 public:
134   explicit ConstructedObjectKey(const ConstructionContextItem &Item,
135                        const LocationContext *LC)
136       : Impl(Item, LC) {}
137
138   const ConstructionContextItem &getItem() const { return Impl.first; }
139   const LocationContext *getLocationContext() const { return Impl.second; }
140
141   ASTContext &getASTContext() const {
142     return getLocationContext()->getDecl()->getASTContext();
143   }
144
145   void printJson(llvm::raw_ostream &Out, PrinterHelper *Helper,
146                  PrintingPolicy &PP) const {
147     const Stmt *S = getItem().getStmtOrNull();
148     const CXXCtorInitializer *I = nullptr;
149     if (!S)
150       I = getItem().getCXXCtorInitializer();
151
152     if (S)
153       Out << "\"stmt_id\": " << S->getID(getASTContext());
154     else
155       Out << "\"init_id\": " << I->getID(getASTContext());
156
157     // Kind
158     Out << ", \"kind\": \"" << getItem().getKindAsString()
159         << "\", \"argument_index\": ";
160
161     if (getItem().getKind() == ConstructionContextItem::ArgumentKind)
162       Out << getItem().getIndex();
163     else
164       Out << "null";
165
166     // Pretty-print
167     Out << ", \"pretty\": ";
168
169     if (S) {
170       S->printJson(Out, Helper, PP, /*AddQuotes=*/true);
171     } else {
172       Out << '\"' << I->getAnyMember()->getNameAsString() << '\"';
173     }
174   }
175
176   void Profile(llvm::FoldingSetNodeID &ID) const {
177     ID.Add(Impl.first);
178     ID.AddPointer(Impl.second);
179   }
180
181   bool operator==(const ConstructedObjectKey &RHS) const {
182     return Impl == RHS.Impl;
183   }
184
185   bool operator<(const ConstructedObjectKey &RHS) const {
186     return Impl < RHS.Impl;
187   }
188 };
189 } // namespace
190
191 typedef llvm::ImmutableMap<ConstructedObjectKey, SVal>
192     ObjectsUnderConstructionMap;
193 REGISTER_TRAIT_WITH_PROGRAMSTATE(ObjectsUnderConstruction,
194                                  ObjectsUnderConstructionMap)
195
196 //===----------------------------------------------------------------------===//
197 // Engine construction and deletion.
198 //===----------------------------------------------------------------------===//
199
200 static const char* TagProviderName = "ExprEngine";
201
202 ExprEngine::ExprEngine(cross_tu::CrossTranslationUnitContext &CTU,
203                        AnalysisManager &mgr,
204                        SetOfConstDecls *VisitedCalleesIn,
205                        FunctionSummariesTy *FS,
206                        InliningModes HowToInlineIn)
207     : CTU(CTU), AMgr(mgr),
208       AnalysisDeclContexts(mgr.getAnalysisDeclContextManager()),
209       Engine(*this, FS, mgr.getAnalyzerOptions()), G(Engine.getGraph()),
210       StateMgr(getContext(), mgr.getStoreManagerCreator(),
211                mgr.getConstraintManagerCreator(), G.getAllocator(),
212                this),
213       SymMgr(StateMgr.getSymbolManager()),
214       MRMgr(StateMgr.getRegionManager()),
215       svalBuilder(StateMgr.getSValBuilder()),
216       ObjCNoRet(mgr.getASTContext()),
217       BR(mgr, *this),
218       VisitedCallees(VisitedCalleesIn),
219       HowToInline(HowToInlineIn)
220   {
221   unsigned TrimInterval = mgr.options.GraphTrimInterval;
222   if (TrimInterval != 0) {
223     // Enable eager node reclamation when constructing the ExplodedGraph.
224     G.enableNodeReclamation(TrimInterval);
225   }
226 }
227
228 //===----------------------------------------------------------------------===//
229 // Utility methods.
230 //===----------------------------------------------------------------------===//
231
232 ProgramStateRef ExprEngine::getInitialState(const LocationContext *InitLoc) {
233   ProgramStateRef state = StateMgr.getInitialState(InitLoc);
234   const Decl *D = InitLoc->getDecl();
235
236   // Preconditions.
237   // FIXME: It would be nice if we had a more general mechanism to add
238   // such preconditions.  Some day.
239   do {
240     if (const auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
241       // Precondition: the first argument of 'main' is an integer guaranteed
242       //  to be > 0.
243       const IdentifierInfo *II = FD->getIdentifier();
244       if (!II || !(II->getName() == "main" && FD->getNumParams() > 0))
245         break;
246
247       const ParmVarDecl *PD = FD->getParamDecl(0);
248       QualType T = PD->getType();
249       const auto *BT = dyn_cast<BuiltinType>(T);
250       if (!BT || !BT->isInteger())
251         break;
252
253       const MemRegion *R = state->getRegion(PD, InitLoc);
254       if (!R)
255         break;
256
257       SVal V = state->getSVal(loc::MemRegionVal(R));
258       SVal Constraint_untested = evalBinOp(state, BO_GT, V,
259                                            svalBuilder.makeZeroVal(T),
260                                            svalBuilder.getConditionType());
261
262       Optional<DefinedOrUnknownSVal> Constraint =
263           Constraint_untested.getAs<DefinedOrUnknownSVal>();
264
265       if (!Constraint)
266         break;
267
268       if (ProgramStateRef newState = state->assume(*Constraint, true))
269         state = newState;
270     }
271     break;
272   }
273   while (false);
274
275   if (const auto *MD = dyn_cast<ObjCMethodDecl>(D)) {
276     // Precondition: 'self' is always non-null upon entry to an Objective-C
277     // method.
278     const ImplicitParamDecl *SelfD = MD->getSelfDecl();
279     const MemRegion *R = state->getRegion(SelfD, InitLoc);
280     SVal V = state->getSVal(loc::MemRegionVal(R));
281
282     if (Optional<Loc> LV = V.getAs<Loc>()) {
283       // Assume that the pointer value in 'self' is non-null.
284       state = state->assume(*LV, true);
285       assert(state && "'self' cannot be null");
286     }
287   }
288
289   if (const auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(D)) {
290     if (!MD->isStatic()) {
291       // Precondition: 'this' is always non-null upon entry to the
292       // top-level function.  This is our starting assumption for
293       // analyzing an "open" program.
294       const StackFrameContext *SFC = InitLoc->getStackFrame();
295       if (SFC->getParent() == nullptr) {
296         loc::MemRegionVal L = svalBuilder.getCXXThis(MD, SFC);
297         SVal V = state->getSVal(L);
298         if (Optional<Loc> LV = V.getAs<Loc>()) {
299           state = state->assume(*LV, true);
300           assert(state && "'this' cannot be null");
301         }
302       }
303     }
304   }
305
306   return state;
307 }
308
309 ProgramStateRef ExprEngine::createTemporaryRegionIfNeeded(
310     ProgramStateRef State, const LocationContext *LC,
311     const Expr *InitWithAdjustments, const Expr *Result,
312     const SubRegion **OutRegionWithAdjustments) {
313   // FIXME: This function is a hack that works around the quirky AST
314   // we're often having with respect to C++ temporaries. If only we modelled
315   // the actual execution order of statements properly in the CFG,
316   // all the hassle with adjustments would not be necessary,
317   // and perhaps the whole function would be removed.
318   SVal InitValWithAdjustments = State->getSVal(InitWithAdjustments, LC);
319   if (!Result) {
320     // If we don't have an explicit result expression, we're in "if needed"
321     // mode. Only create a region if the current value is a NonLoc.
322     if (!InitValWithAdjustments.getAs<NonLoc>()) {
323       if (OutRegionWithAdjustments)
324         *OutRegionWithAdjustments = nullptr;
325       return State;
326     }
327     Result = InitWithAdjustments;
328   } else {
329     // We need to create a region no matter what. For sanity, make sure we don't
330     // try to stuff a Loc into a non-pointer temporary region.
331     assert(!InitValWithAdjustments.getAs<Loc>() ||
332            Loc::isLocType(Result->getType()) ||
333            Result->getType()->isMemberPointerType());
334   }
335
336   ProgramStateManager &StateMgr = State->getStateManager();
337   MemRegionManager &MRMgr = StateMgr.getRegionManager();
338   StoreManager &StoreMgr = StateMgr.getStoreManager();
339
340   // MaterializeTemporaryExpr may appear out of place, after a few field and
341   // base-class accesses have been made to the object, even though semantically
342   // it is the whole object that gets materialized and lifetime-extended.
343   //
344   // For example:
345   //
346   //   `-MaterializeTemporaryExpr
347   //     `-MemberExpr
348   //       `-CXXTemporaryObjectExpr
349   //
350   // instead of the more natural
351   //
352   //   `-MemberExpr
353   //     `-MaterializeTemporaryExpr
354   //       `-CXXTemporaryObjectExpr
355   //
356   // Use the usual methods for obtaining the expression of the base object,
357   // and record the adjustments that we need to make to obtain the sub-object
358   // that the whole expression 'Ex' refers to. This trick is usual,
359   // in the sense that CodeGen takes a similar route.
360
361   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
362   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
363
364   const Expr *Init = InitWithAdjustments->skipRValueSubobjectAdjustments(
365       CommaLHSs, Adjustments);
366
367   // Take the region for Init, i.e. for the whole object. If we do not remember
368   // the region in which the object originally was constructed, come up with
369   // a new temporary region out of thin air and copy the contents of the object
370   // (which are currently present in the Environment, because Init is an rvalue)
371   // into that region. This is not correct, but it is better than nothing.
372   const TypedValueRegion *TR = nullptr;
373   if (const auto *MT = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Result)) {
374     if (Optional<SVal> V = getObjectUnderConstruction(State, MT, LC)) {
375       State = finishObjectConstruction(State, MT, LC);
376       State = State->BindExpr(Result, LC, *V);
377       return State;
378     } else {
379       StorageDuration SD = MT->getStorageDuration();
380       // If this object is bound to a reference with static storage duration, we
381       // put it in a different region to prevent "address leakage" warnings.
382       if (SD == SD_Static || SD == SD_Thread) {
383         TR = MRMgr.getCXXStaticTempObjectRegion(Init);
384       } else {
385         TR = MRMgr.getCXXTempObjectRegion(Init, LC);
386       }
387     }
388   } else {
389     TR = MRMgr.getCXXTempObjectRegion(Init, LC);
390   }
391
392   SVal Reg = loc::MemRegionVal(TR);
393   SVal BaseReg = Reg;
394
395   // Make the necessary adjustments to obtain the sub-object.
396   for (auto I = Adjustments.rbegin(), E = Adjustments.rend(); I != E; ++I) {
397     const SubobjectAdjustment &Adj = *I;
398     switch (Adj.Kind) {
399     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
400       Reg = StoreMgr.evalDerivedToBase(Reg, Adj.DerivedToBase.BasePath);
401       break;
402     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment:
403       Reg = StoreMgr.getLValueField(Adj.Field, Reg);
404       break;
405     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment:
406       // FIXME: Unimplemented.
407       State = State->invalidateRegions(Reg, InitWithAdjustments,
408                                        currBldrCtx->blockCount(), LC, true,
409                                        nullptr, nullptr, nullptr);
410       return State;
411     }
412   }
413
414   // What remains is to copy the value of the object to the new region.
415   // FIXME: In other words, what we should always do is copy value of the
416   // Init expression (which corresponds to the bigger object) to the whole
417   // temporary region TR. However, this value is often no longer present
418   // in the Environment. If it has disappeared, we instead invalidate TR.
419   // Still, what we can do is assign the value of expression Ex (which
420   // corresponds to the sub-object) to the TR's sub-region Reg. At least,
421   // values inside Reg would be correct.
422   SVal InitVal = State->getSVal(Init, LC);
423   if (InitVal.isUnknown()) {
424     InitVal = getSValBuilder().conjureSymbolVal(Result, LC, Init->getType(),
425                                                 currBldrCtx->blockCount());
426     State = State->bindLoc(BaseReg.castAs<Loc>(), InitVal, LC, false);
427
428     // Then we'd need to take the value that certainly exists and bind it
429     // over.
430     if (InitValWithAdjustments.isUnknown()) {
431       // Try to recover some path sensitivity in case we couldn't
432       // compute the value.
433       InitValWithAdjustments = getSValBuilder().conjureSymbolVal(
434           Result, LC, InitWithAdjustments->getType(),
435           currBldrCtx->blockCount());
436     }
437     State =
438         State->bindLoc(Reg.castAs<Loc>(), InitValWithAdjustments, LC, false);
439   } else {
440     State = State->bindLoc(BaseReg.castAs<Loc>(), InitVal, LC, false);
441   }
442
443   // The result expression would now point to the correct sub-region of the
444   // newly created temporary region. Do this last in order to getSVal of Init
445   // correctly in case (Result == Init).
446   if (Result->isGLValue()) {
447     State = State->BindExpr(Result, LC, Reg);
448   } else {
449     State = State->BindExpr(Result, LC, InitValWithAdjustments);
450   }
451
452   // Notify checkers once for two bindLoc()s.
453   State = processRegionChange(State, TR, LC);
454
455   if (OutRegionWithAdjustments)
456     *OutRegionWithAdjustments = cast<SubRegion>(Reg.getAsRegion());
457   return State;
458 }
459
460 ProgramStateRef
461 ExprEngine::addObjectUnderConstruction(ProgramStateRef State,
462                                        const ConstructionContextItem &Item,
463                                        const LocationContext *LC, SVal V) {
464   ConstructedObjectKey Key(Item, LC->getStackFrame());
465   // FIXME: Currently the state might already contain the marker due to
466   // incorrect handling of temporaries bound to default parameters.
467   assert(!State->get<ObjectsUnderConstruction>(Key) ||
468          Key.getItem().getKind() ==
469              ConstructionContextItem::TemporaryDestructorKind);
470   return State->set<ObjectsUnderConstruction>(Key, V);
471 }
472
473 Optional<SVal>
474 ExprEngine::getObjectUnderConstruction(ProgramStateRef State,
475                                        const ConstructionContextItem &Item,
476                                        const LocationContext *LC) {
477   ConstructedObjectKey Key(Item, LC->getStackFrame());
478   return Optional<SVal>::create(State->get<ObjectsUnderConstruction>(Key));
479 }
480
481 ProgramStateRef
482 ExprEngine::finishObjectConstruction(ProgramStateRef State,
483                                      const ConstructionContextItem &Item,
484                                      const LocationContext *LC) {
485   ConstructedObjectKey Key(Item, LC->getStackFrame());
486   assert(State->contains<ObjectsUnderConstruction>(Key));
487   return State->remove<ObjectsUnderConstruction>(Key);
488 }
489
490 ProgramStateRef ExprEngine::elideDestructor(ProgramStateRef State,
491                                             const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
492                                             const LocationContext *LC) {
493   ConstructedObjectKey Key({BTE, /*IsElided=*/true}, LC);
494   // FIXME: Currently the state might already contain the marker due to
495   // incorrect handling of temporaries bound to default parameters.
496   return State->set<ObjectsUnderConstruction>(Key, UnknownVal());
497 }
498
499 ProgramStateRef
500 ExprEngine::cleanupElidedDestructor(ProgramStateRef State,
501                                     const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
502                                     const LocationContext *LC) {
503   ConstructedObjectKey Key({BTE, /*IsElided=*/true}, LC);
504   assert(State->contains<ObjectsUnderConstruction>(Key));
505   return State->remove<ObjectsUnderConstruction>(Key);
506 }
507
508 bool ExprEngine::isDestructorElided(ProgramStateRef State,
509                                     const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
510                                     const LocationContext *LC) {
511   ConstructedObjectKey Key({BTE, /*IsElided=*/true}, LC);
512   return State->contains<ObjectsUnderConstruction>(Key);
513 }
514
515 bool ExprEngine::areAllObjectsFullyConstructed(ProgramStateRef State,
516                                                const LocationContext *FromLC,
517                                                const LocationContext *ToLC) {
518   const LocationContext *LC = FromLC;
519   while (LC != ToLC) {
520     assert(LC && "ToLC must be a parent of FromLC!");
521     for (auto I : State->get<ObjectsUnderConstruction>())
522       if (I.first.getLocationContext() == LC)
523         return false;
524
525     LC = LC->getParent();
526   }
527   return true;
528 }
529
530
531 //===----------------------------------------------------------------------===//
532 // Top-level transfer function logic (Dispatcher).
533 //===----------------------------------------------------------------------===//
534
535 /// evalAssume - Called by ConstraintManager. Used to call checker-specific
536 ///  logic for handling assumptions on symbolic values.
537 ProgramStateRef ExprEngine::processAssume(ProgramStateRef state,
538                                               SVal cond, bool assumption) {
539   return getCheckerManager().runCheckersForEvalAssume(state, cond, assumption);
540 }
541
542 ProgramStateRef
543 ExprEngine::processRegionChanges(ProgramStateRef state,
544                                  const InvalidatedSymbols *invalidated,
545                                  ArrayRef<const MemRegion *> Explicits,
546                                  ArrayRef<const MemRegion *> Regions,
547                                  const LocationContext *LCtx,
548                                  const CallEvent *Call) {
549   return getCheckerManager().runCheckersForRegionChanges(state, invalidated,
550                                                          Explicits, Regions,
551                                                          LCtx, Call);
552 }
553
554 static void
555 printObjectsUnderConstructionJson(raw_ostream &Out, ProgramStateRef State,
556                                   const char *NL, const LocationContext *LCtx,
557                                   unsigned int Space = 0, bool IsDot = false) {
558   PrintingPolicy PP =
559       LCtx->getAnalysisDeclContext()->getASTContext().getPrintingPolicy();
560
561   ++Space;
562   bool HasItem = false;
563
564   // Store the last key.
565   const ConstructedObjectKey *LastKey = nullptr;
566   for (const auto &I : State->get<ObjectsUnderConstruction>()) {
567     const ConstructedObjectKey &Key = I.first;
568     if (Key.getLocationContext() != LCtx)
569       continue;
570
571     if (!HasItem) {
572       Out << "[" << NL;
573       HasItem = true;
574     }
575
576     LastKey = &Key;
577   }
578
579   for (const auto &I : State->get<ObjectsUnderConstruction>()) {
580     const ConstructedObjectKey &Key = I.first;
581     SVal Value = I.second;
582     if (Key.getLocationContext() != LCtx)
583       continue;
584
585     Indent(Out, Space, IsDot) << "{ ";
586     Key.printJson(Out, nullptr, PP);
587     Out << ", \"value\": \"" << Value << "\" }";
588
589     if (&Key != LastKey)
590       Out << ',';
591     Out << NL;
592   }
593
594   if (HasItem)
595     Indent(Out, --Space, IsDot) << ']'; // End of "location_context".
596   else {
597     Out << "null ";
598   }
599 }
600
601 void ExprEngine::printJson(raw_ostream &Out, ProgramStateRef State,
602                            const LocationContext *LCtx, const char *NL,
603                            unsigned int Space, bool IsDot) const {
604   Indent(Out, Space, IsDot) << "\"constructing_objects\": ";
605
606   if (LCtx && !State->get<ObjectsUnderConstruction>().isEmpty()) {
607     ++Space;
608     Out << '[' << NL;
609     LCtx->printJson(Out, NL, Space, IsDot, [&](const LocationContext *LC) {
610       printObjectsUnderConstructionJson(Out, State, NL, LC, Space, IsDot);
611     });
612
613     --Space;
614     Indent(Out, Space, IsDot) << "]," << NL; // End of "constructing_objects".
615   } else {
616     Out << "null," << NL;
617   }
618
619   getCheckerManager().runCheckersForPrintStateJson(Out, State, NL, Space,
620                                                    IsDot);
621 }
622
623 void ExprEngine::processEndWorklist() {
624   getCheckerManager().runCheckersForEndAnalysis(G, BR, *this);
625 }
626
627 void ExprEngine::processCFGElement(const CFGElement E, ExplodedNode *Pred,
628                                    unsigned StmtIdx, NodeBuilderContext *Ctx) {
629   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
630   currStmtIdx = StmtIdx;
631   currBldrCtx = Ctx;
632
633   switch (E.getKind()) {
634     case CFGElement::Statement:
635     case CFGElement::Constructor:
636     case CFGElement::CXXRecordTypedCall:
637       ProcessStmt(E.castAs<CFGStmt>().getStmt(), Pred);
638       return;
639     case CFGElement::Initializer:
640       ProcessInitializer(E.castAs<CFGInitializer>(), Pred);
641       return;
642     case CFGElement::NewAllocator:
643       ProcessNewAllocator(E.castAs<CFGNewAllocator>().getAllocatorExpr(),
644                           Pred);
645       return;
646     case CFGElement::AutomaticObjectDtor:
647     case CFGElement::DeleteDtor:
648     case CFGElement::BaseDtor:
649     case CFGElement::MemberDtor:
650     case CFGElement::TemporaryDtor:
651       ProcessImplicitDtor(E.castAs<CFGImplicitDtor>(), Pred);
652       return;
653     case CFGElement::LoopExit:
654       ProcessLoopExit(E.castAs<CFGLoopExit>().getLoopStmt(), Pred);
655       return;
656     case CFGElement::LifetimeEnds:
657     case CFGElement::ScopeBegin:
658     case CFGElement::ScopeEnd:
659       return;
660   }
661 }
662
663 static bool shouldRemoveDeadBindings(AnalysisManager &AMgr,
664                                      const Stmt *S,
665                                      const ExplodedNode *Pred,
666                                      const LocationContext *LC) {
667   // Are we never purging state values?
668   if (AMgr.options.AnalysisPurgeOpt == PurgeNone)
669     return false;
670
671   // Is this the beginning of a basic block?
672   if (Pred->getLocation().getAs<BlockEntrance>())
673     return true;
674
675   // Is this on a non-expression?
676   if (!isa<Expr>(S))
677     return true;
678
679   // Run before processing a call.
680   if (CallEvent::isCallStmt(S))
681     return true;
682
683   // Is this an expression that is consumed by another expression?  If so,
684   // postpone cleaning out the state.
685   ParentMap &PM = LC->getAnalysisDeclContext()->getParentMap();
686   return !PM.isConsumedExpr(cast<Expr>(S));
687 }
688
689 void ExprEngine::removeDead(ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Out,
690                             const Stmt *ReferenceStmt,
691                             const LocationContext *LC,
692                             const Stmt *DiagnosticStmt,
693                             ProgramPoint::Kind K) {
694   assert((K == ProgramPoint::PreStmtPurgeDeadSymbolsKind ||
695           ReferenceStmt == nullptr || isa<ReturnStmt>(ReferenceStmt))
696           && "PostStmt is not generally supported by the SymbolReaper yet");
697   assert(LC && "Must pass the current (or expiring) LocationContext");
698
699   if (!DiagnosticStmt) {
700     DiagnosticStmt = ReferenceStmt;
701     assert(DiagnosticStmt && "Required for clearing a LocationContext");
702   }
703
704   NumRemoveDeadBindings++;
705   ProgramStateRef CleanedState = Pred->getState();
706
707   // LC is the location context being destroyed, but SymbolReaper wants a
708   // location context that is still live. (If this is the top-level stack
709   // frame, this will be null.)
710   if (!ReferenceStmt) {
711     assert(K == ProgramPoint::PostStmtPurgeDeadSymbolsKind &&
712            "Use PostStmtPurgeDeadSymbolsKind for clearing a LocationContext");
713     LC = LC->getParent();
714   }
715
716   const StackFrameContext *SFC = LC ? LC->getStackFrame() : nullptr;
717   SymbolReaper SymReaper(SFC, ReferenceStmt, SymMgr, getStoreManager());
718
719   for (auto I : CleanedState->get<ObjectsUnderConstruction>()) {
720     if (SymbolRef Sym = I.second.getAsSymbol())
721       SymReaper.markLive(Sym);
722     if (const MemRegion *MR = I.second.getAsRegion())
723       SymReaper.markLive(MR);
724   }
725
726   getCheckerManager().runCheckersForLiveSymbols(CleanedState, SymReaper);
727
728   // Create a state in which dead bindings are removed from the environment
729   // and the store. TODO: The function should just return new env and store,
730   // not a new state.
731   CleanedState = StateMgr.removeDeadBindings(CleanedState, SFC, SymReaper);
732
733   // Process any special transfer function for dead symbols.
734   // A tag to track convenience transitions, which can be removed at cleanup.
735   static SimpleProgramPointTag cleanupTag(TagProviderName, "Clean Node");
736   // Call checkers with the non-cleaned state so that they could query the
737   // values of the soon to be dead symbols.
738   ExplodedNodeSet CheckedSet;
739   getCheckerManager().runCheckersForDeadSymbols(CheckedSet, Pred, SymReaper,
740                                                 DiagnosticStmt, *this, K);
741
742   // For each node in CheckedSet, generate CleanedNodes that have the
743   // environment, the store, and the constraints cleaned up but have the
744   // user-supplied states as the predecessors.
745   StmtNodeBuilder Bldr(CheckedSet, Out, *currBldrCtx);
746   for (const auto I : CheckedSet) {
747     ProgramStateRef CheckerState = I->getState();
748
749     // The constraint manager has not been cleaned up yet, so clean up now.
750     CheckerState =
751         getConstraintManager().removeDeadBindings(CheckerState, SymReaper);
752
753     assert(StateMgr.haveEqualEnvironments(CheckerState, Pred->getState()) &&
754            "Checkers are not allowed to modify the Environment as a part of "
755            "checkDeadSymbols processing.");
756     assert(StateMgr.haveEqualStores(CheckerState, Pred->getState()) &&
757            "Checkers are not allowed to modify the Store as a part of "
758            "checkDeadSymbols processing.");
759
760     // Create a state based on CleanedState with CheckerState GDM and
761     // generate a transition to that state.
762     ProgramStateRef CleanedCheckerSt =
763         StateMgr.getPersistentStateWithGDM(CleanedState, CheckerState);
764     Bldr.generateNode(DiagnosticStmt, I, CleanedCheckerSt, &cleanupTag, K);
765   }
766 }
767
768 void ExprEngine::ProcessStmt(const Stmt *currStmt, ExplodedNode *Pred) {
769   // Reclaim any unnecessary nodes in the ExplodedGraph.
770   G.reclaimRecentlyAllocatedNodes();
771
772   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
773                                 currStmt->getBeginLoc(),
774                                 "Error evaluating statement");
775
776   // Remove dead bindings and symbols.
777   ExplodedNodeSet CleanedStates;
778   if (shouldRemoveDeadBindings(AMgr, currStmt, Pred,
779                                Pred->getLocationContext())) {
780     removeDead(Pred, CleanedStates, currStmt,
781                                     Pred->getLocationContext());
782   } else
783     CleanedStates.Add(Pred);
784
785   // Visit the statement.
786   ExplodedNodeSet Dst;
787   for (const auto I : CleanedStates) {
788     ExplodedNodeSet DstI;
789     // Visit the statement.
790     Visit(currStmt, I, DstI);
791     Dst.insert(DstI);
792   }
793
794   // Enqueue the new nodes onto the work list.
795   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
796 }
797
798 void ExprEngine::ProcessLoopExit(const Stmt* S, ExplodedNode *Pred) {
799   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
800                                 S->getBeginLoc(),
801                                 "Error evaluating end of the loop");
802   ExplodedNodeSet Dst;
803   Dst.Add(Pred);
804   NodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
805   ProgramStateRef NewState = Pred->getState();
806
807   if(AMgr.options.ShouldUnrollLoops)
808     NewState = processLoopEnd(S, NewState);
809
810   LoopExit PP(S, Pred->getLocationContext());
811   Bldr.generateNode(PP, NewState, Pred);
812   // Enqueue the new nodes onto the work list.
813   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
814 }
815
816 void ExprEngine::ProcessInitializer(const CFGInitializer CFGInit,
817                                     ExplodedNode *Pred) {
818   const CXXCtorInitializer *BMI = CFGInit.getInitializer();
819   const Expr *Init = BMI->getInit()->IgnoreImplicit();
820   const LocationContext *LC = Pred->getLocationContext();
821
822   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
823                                 BMI->getSourceLocation(),
824                                 "Error evaluating initializer");
825
826   // We don't clean up dead bindings here.
827   const auto *stackFrame = cast<StackFrameContext>(Pred->getLocationContext());
828   const auto *decl = cast<CXXConstructorDecl>(stackFrame->getDecl());
829
830   ProgramStateRef State = Pred->getState();
831   SVal thisVal = State->getSVal(svalBuilder.getCXXThis(decl, stackFrame));
832
833   ExplodedNodeSet Tmp;
834   SVal FieldLoc;
835
836   // Evaluate the initializer, if necessary
837   if (BMI->isAnyMemberInitializer()) {
838     // Constructors build the object directly in the field,
839     // but non-objects must be copied in from the initializer.
840     if (getObjectUnderConstruction(State, BMI, LC)) {
841       // The field was directly constructed, so there is no need to bind.
842       // But we still need to stop tracking the object under construction.
843       State = finishObjectConstruction(State, BMI, LC);
844       NodeBuilder Bldr(Pred, Tmp, *currBldrCtx);
845       PostStore PS(Init, LC, /*Loc*/ nullptr, /*tag*/ nullptr);
846       Bldr.generateNode(PS, State, Pred);
847     } else {
848       const ValueDecl *Field;
849       if (BMI->isIndirectMemberInitializer()) {
850         Field = BMI->getIndirectMember();
851         FieldLoc = State->getLValue(BMI->getIndirectMember(), thisVal);
852       } else {
853         Field = BMI->getMember();
854         FieldLoc = State->getLValue(BMI->getMember(), thisVal);
855       }
856
857       SVal InitVal;
858       if (Init->getType()->isArrayType()) {
859         // Handle arrays of trivial type. We can represent this with a
860         // primitive load/copy from the base array region.
861         const ArraySubscriptExpr *ASE;
862         while ((ASE = dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(Init)))
863           Init = ASE->getBase()->IgnoreImplicit();
864
865         SVal LValue = State->getSVal(Init, stackFrame);
866         if (!Field->getType()->isReferenceType())
867           if (Optional<Loc> LValueLoc = LValue.getAs<Loc>())
868             InitVal = State->getSVal(*LValueLoc);
869
870         // If we fail to get the value for some reason, use a symbolic value.
871         if (InitVal.isUnknownOrUndef()) {
872           SValBuilder &SVB = getSValBuilder();
873           InitVal = SVB.conjureSymbolVal(BMI->getInit(), stackFrame,
874                                          Field->getType(),
875                                          currBldrCtx->blockCount());
876         }
877       } else {
878         InitVal = State->getSVal(BMI->getInit(), stackFrame);
879       }
880
881       PostInitializer PP(BMI, FieldLoc.getAsRegion(), stackFrame);
882       evalBind(Tmp, Init, Pred, FieldLoc, InitVal, /*isInit=*/true, &PP);
883     }
884   } else {
885     assert(BMI->isBaseInitializer() || BMI->isDelegatingInitializer());
886     Tmp.insert(Pred);
887     // We already did all the work when visiting the CXXConstructExpr.
888   }
889
890   // Construct PostInitializer nodes whether the state changed or not,
891   // so that the diagnostics don't get confused.
892   PostInitializer PP(BMI, FieldLoc.getAsRegion(), stackFrame);
893   ExplodedNodeSet Dst;
894   NodeBuilder Bldr(Tmp, Dst, *currBldrCtx);
895   for (const auto I : Tmp) {
896     ProgramStateRef State = I->getState();
897     Bldr.generateNode(PP, State, I);
898   }
899
900   // Enqueue the new nodes onto the work list.
901   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
902 }
903
904 void ExprEngine::ProcessImplicitDtor(const CFGImplicitDtor D,
905                                      ExplodedNode *Pred) {
906   ExplodedNodeSet Dst;
907   switch (D.getKind()) {
908   case CFGElement::AutomaticObjectDtor:
909     ProcessAutomaticObjDtor(D.castAs<CFGAutomaticObjDtor>(), Pred, Dst);
910     break;
911   case CFGElement::BaseDtor:
912     ProcessBaseDtor(D.castAs<CFGBaseDtor>(), Pred, Dst);
913     break;
914   case CFGElement::MemberDtor:
915     ProcessMemberDtor(D.castAs<CFGMemberDtor>(), Pred, Dst);
916     break;
917   case CFGElement::TemporaryDtor:
918     ProcessTemporaryDtor(D.castAs<CFGTemporaryDtor>(), Pred, Dst);
919     break;
920   case CFGElement::DeleteDtor:
921     ProcessDeleteDtor(D.castAs<CFGDeleteDtor>(), Pred, Dst);
922     break;
923   default:
924     llvm_unreachable("Unexpected dtor kind.");
925   }
926
927   // Enqueue the new nodes onto the work list.
928   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
929 }
930
931 void ExprEngine::ProcessNewAllocator(const CXXNewExpr *NE,
932                                      ExplodedNode *Pred) {
933   ExplodedNodeSet Dst;
934   AnalysisManager &AMgr = getAnalysisManager();
935   AnalyzerOptions &Opts = AMgr.options;
936   // TODO: We're not evaluating allocators for all cases just yet as
937   // we're not handling the return value correctly, which causes false
938   // positives when the alpha.cplusplus.NewDeleteLeaks check is on.
939   if (Opts.MayInlineCXXAllocator)
940     VisitCXXNewAllocatorCall(NE, Pred, Dst);
941   else {
942     NodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
943     const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
944     PostImplicitCall PP(NE->getOperatorNew(), NE->getBeginLoc(), LCtx);
945     Bldr.generateNode(PP, Pred->getState(), Pred);
946   }
947   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
948 }
949
950 void ExprEngine::ProcessAutomaticObjDtor(const CFGAutomaticObjDtor Dtor,
951                                          ExplodedNode *Pred,
952                                          ExplodedNodeSet &Dst) {
953   const VarDecl *varDecl = Dtor.getVarDecl();
954   QualType varType = varDecl->getType();
955
956   ProgramStateRef state = Pred->getState();
957   SVal dest = state->getLValue(varDecl, Pred->getLocationContext());
958   const MemRegion *Region = dest.castAs<loc::MemRegionVal>().getRegion();
959
960   if (varType->isReferenceType()) {
961     const MemRegion *ValueRegion = state->getSVal(Region).getAsRegion();
962     if (!ValueRegion) {
963       // FIXME: This should not happen. The language guarantees a presence
964       // of a valid initializer here, so the reference shall not be undefined.
965       // It seems that we're calling destructors over variables that
966       // were not initialized yet.
967       return;
968     }
969     Region = ValueRegion->getBaseRegion();
970     varType = cast<TypedValueRegion>(Region)->getValueType();
971   }
972
973   // FIXME: We need to run the same destructor on every element of the array.
974   // This workaround will just run the first destructor (which will still
975   // invalidate the entire array).
976   EvalCallOptions CallOpts;
977   Region = makeZeroElementRegion(state, loc::MemRegionVal(Region), varType,
978                                  CallOpts.IsArrayCtorOrDtor).getAsRegion();
979
980   VisitCXXDestructor(varType, Region, Dtor.getTriggerStmt(), /*IsBase=*/ false,
981                      Pred, Dst, CallOpts);
982 }
983
984 void ExprEngine::ProcessDeleteDtor(const CFGDeleteDtor Dtor,
985                                    ExplodedNode *Pred,
986                                    ExplodedNodeSet &Dst) {
987   ProgramStateRef State = Pred->getState();
988   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
989   const CXXDeleteExpr *DE = Dtor.getDeleteExpr();
990   const Stmt *Arg = DE->getArgument();
991   QualType DTy = DE->getDestroyedType();
992   SVal ArgVal = State->getSVal(Arg, LCtx);
993
994   // If the argument to delete is known to be a null value,
995   // don't run destructor.
996   if (State->isNull(ArgVal).isConstrainedTrue()) {
997     QualType BTy = getContext().getBaseElementType(DTy);
998     const CXXRecordDecl *RD = BTy->getAsCXXRecordDecl();
999     const CXXDestructorDecl *Dtor = RD->getDestructor();
1000
1001     PostImplicitCall PP(Dtor, DE->getBeginLoc(), LCtx);
1002     NodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
1003     Bldr.generateNode(PP, Pred->getState(), Pred);
1004     return;
1005   }
1006
1007   EvalCallOptions CallOpts;
1008   const MemRegion *ArgR = ArgVal.getAsRegion();
1009   if (DE->isArrayForm()) {
1010     // FIXME: We need to run the same destructor on every element of the array.
1011     // This workaround will just run the first destructor (which will still
1012     // invalidate the entire array).
1013     CallOpts.IsArrayCtorOrDtor = true;
1014     // Yes, it may even be a multi-dimensional array.
1015     while (const auto *AT = getContext().getAsArrayType(DTy))
1016       DTy = AT->getElementType();
1017     if (ArgR)
1018       ArgR = getStoreManager().GetElementZeroRegion(cast<SubRegion>(ArgR), DTy);
1019   }
1020
1021   VisitCXXDestructor(DTy, ArgR, DE, /*IsBase=*/false, Pred, Dst, CallOpts);
1022 }
1023
1024 void ExprEngine::ProcessBaseDtor(const CFGBaseDtor D,
1025                                  ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Dst) {
1026   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1027
1028   const auto *CurDtor = cast<CXXDestructorDecl>(LCtx->getDecl());
1029   Loc ThisPtr = getSValBuilder().getCXXThis(CurDtor,
1030                                             LCtx->getStackFrame());
1031   SVal ThisVal = Pred->getState()->getSVal(ThisPtr);
1032
1033   // Create the base object region.
1034   const CXXBaseSpecifier *Base = D.getBaseSpecifier();
1035   QualType BaseTy = Base->getType();
1036   SVal BaseVal = getStoreManager().evalDerivedToBase(ThisVal, BaseTy,
1037                                                      Base->isVirtual());
1038
1039   VisitCXXDestructor(BaseTy, BaseVal.castAs<loc::MemRegionVal>().getRegion(),
1040                      CurDtor->getBody(), /*IsBase=*/ true, Pred, Dst, {});
1041 }
1042
1043 void ExprEngine::ProcessMemberDtor(const CFGMemberDtor D,
1044                                    ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Dst) {
1045   const FieldDecl *Member = D.getFieldDecl();
1046   QualType T = Member->getType();
1047   ProgramStateRef State = Pred->getState();
1048   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1049
1050   const auto *CurDtor = cast<CXXDestructorDecl>(LCtx->getDecl());
1051   Loc ThisVal = getSValBuilder().getCXXThis(CurDtor,
1052                                             LCtx->getStackFrame());
1053   SVal FieldVal =
1054       State->getLValue(Member, State->getSVal(ThisVal).castAs<Loc>());
1055
1056   // FIXME: We need to run the same destructor on every element of the array.
1057   // This workaround will just run the first destructor (which will still
1058   // invalidate the entire array).
1059   EvalCallOptions CallOpts;
1060   FieldVal = makeZeroElementRegion(State, FieldVal, T,
1061                                    CallOpts.IsArrayCtorOrDtor);
1062
1063   VisitCXXDestructor(T, FieldVal.castAs<loc::MemRegionVal>().getRegion(),
1064                      CurDtor->getBody(), /*IsBase=*/false, Pred, Dst, CallOpts);
1065 }
1066
1067 void ExprEngine::ProcessTemporaryDtor(const CFGTemporaryDtor D,
1068                                       ExplodedNode *Pred,
1069                                       ExplodedNodeSet &Dst) {
1070   const CXXBindTemporaryExpr *BTE = D.getBindTemporaryExpr();
1071   ProgramStateRef State = Pred->getState();
1072   const LocationContext *LC = Pred->getLocationContext();
1073   const MemRegion *MR = nullptr;
1074
1075   if (Optional<SVal> V =
1076           getObjectUnderConstruction(State, D.getBindTemporaryExpr(),
1077                                      Pred->getLocationContext())) {
1078     // FIXME: Currently we insert temporary destructors for default parameters,
1079     // but we don't insert the constructors, so the entry in
1080     // ObjectsUnderConstruction may be missing.
1081     State = finishObjectConstruction(State, D.getBindTemporaryExpr(),
1082                                      Pred->getLocationContext());
1083     MR = V->getAsRegion();
1084   }
1085
1086   // If copy elision has occurred, and the constructor corresponding to the
1087   // destructor was elided, we need to skip the destructor as well.
1088   if (isDestructorElided(State, BTE, LC)) {
1089     State = cleanupElidedDestructor(State, BTE, LC);
1090     NodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
1091     PostImplicitCall PP(D.getDestructorDecl(getContext()),
1092                         D.getBindTemporaryExpr()->getBeginLoc(),
1093                         Pred->getLocationContext());
1094     Bldr.generateNode(PP, State, Pred);
1095     return;
1096   }
1097
1098   ExplodedNodeSet CleanDtorState;
1099   StmtNodeBuilder StmtBldr(Pred, CleanDtorState, *currBldrCtx);
1100   StmtBldr.generateNode(D.getBindTemporaryExpr(), Pred, State);
1101
1102   QualType T = D.getBindTemporaryExpr()->getSubExpr()->getType();
1103   // FIXME: Currently CleanDtorState can be empty here due to temporaries being
1104   // bound to default parameters.
1105   assert(CleanDtorState.size() <= 1);
1106   ExplodedNode *CleanPred =
1107       CleanDtorState.empty() ? Pred : *CleanDtorState.begin();
1108
1109   EvalCallOptions CallOpts;
1110   CallOpts.IsTemporaryCtorOrDtor = true;
1111   if (!MR) {
1112     CallOpts.IsCtorOrDtorWithImproperlyModeledTargetRegion = true;
1113
1114     // If we have no MR, we still need to unwrap the array to avoid destroying
1115     // the whole array at once. Regardless, we'd eventually need to model array
1116     // destructors properly, element-by-element.
1117     while (const ArrayType *AT = getContext().getAsArrayType(T)) {
1118       T = AT->getElementType();
1119       CallOpts.IsArrayCtorOrDtor = true;
1120     }
1121   } else {
1122     // We'd eventually need to makeZeroElementRegion() trick here,
1123     // but for now we don't have the respective construction contexts,
1124     // so MR would always be null in this case. Do nothing for now.
1125   }
1126   VisitCXXDestructor(T, MR, D.getBindTemporaryExpr(),
1127                      /*IsBase=*/false, CleanPred, Dst, CallOpts);
1128 }
1129
1130 void ExprEngine::processCleanupTemporaryBranch(const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
1131                                                NodeBuilderContext &BldCtx,
1132                                                ExplodedNode *Pred,
1133                                                ExplodedNodeSet &Dst,
1134                                                const CFGBlock *DstT,
1135                                                const CFGBlock *DstF) {
1136   BranchNodeBuilder TempDtorBuilder(Pred, Dst, BldCtx, DstT, DstF);
1137   ProgramStateRef State = Pred->getState();
1138   const LocationContext *LC = Pred->getLocationContext();
1139   if (getObjectUnderConstruction(State, BTE, LC)) {
1140     TempDtorBuilder.markInfeasible(false);
1141     TempDtorBuilder.generateNode(State, true, Pred);
1142   } else {
1143     TempDtorBuilder.markInfeasible(true);
1144     TempDtorBuilder.generateNode(State, false, Pred);
1145   }
1146 }
1147
1148 void ExprEngine::VisitCXXBindTemporaryExpr(const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
1149                                            ExplodedNodeSet &PreVisit,
1150                                            ExplodedNodeSet &Dst) {
1151   // This is a fallback solution in case we didn't have a construction
1152   // context when we were constructing the temporary. Otherwise the map should
1153   // have been populated there.
1154   if (!getAnalysisManager().options.ShouldIncludeTemporaryDtorsInCFG) {
1155     // In case we don't have temporary destructors in the CFG, do not mark
1156     // the initialization - we would otherwise never clean it up.
1157     Dst = PreVisit;
1158     return;
1159   }
1160   StmtNodeBuilder StmtBldr(PreVisit, Dst, *currBldrCtx);
1161   for (ExplodedNode *Node : PreVisit) {
1162     ProgramStateRef State = Node->getState();
1163     const LocationContext *LC = Node->getLocationContext();
1164     if (!getObjectUnderConstruction(State, BTE, LC)) {
1165       // FIXME: Currently the state might also already contain the marker due to
1166       // incorrect handling of temporaries bound to default parameters; for
1167       // those, we currently skip the CXXBindTemporaryExpr but rely on adding
1168       // temporary destructor nodes.
1169       State = addObjectUnderConstruction(State, BTE, LC, UnknownVal());
1170     }
1171     StmtBldr.generateNode(BTE, Node, State);
1172   }
1173 }
1174
1175 ProgramStateRef ExprEngine::escapeValue(ProgramStateRef State, SVal V,
1176                                         PointerEscapeKind K) const {
1177   class CollectReachableSymbolsCallback final : public SymbolVisitor {
1178     InvalidatedSymbols Symbols;
1179
1180   public:
1181     explicit CollectReachableSymbolsCallback(ProgramStateRef) {}
1182
1183     const InvalidatedSymbols &getSymbols() const { return Symbols; }
1184
1185     bool VisitSymbol(SymbolRef Sym) override {
1186       Symbols.insert(Sym);
1187       return true;
1188     }
1189   };
1190
1191   const CollectReachableSymbolsCallback &Scanner =
1192       State->scanReachableSymbols<CollectReachableSymbolsCallback>(V);
1193   return getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(
1194       State, Scanner.getSymbols(), /*CallEvent*/ nullptr, K, nullptr);
1195 }
1196
1197 void ExprEngine::Visit(const Stmt *S, ExplodedNode *Pred,
1198                        ExplodedNodeSet &DstTop) {
1199   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
1200                                 S->getBeginLoc(), "Error evaluating statement");
1201   ExplodedNodeSet Dst;
1202   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, DstTop, *currBldrCtx);
1203
1204   assert(!isa<Expr>(S) || S == cast<Expr>(S)->IgnoreParens());
1205
1206   switch (S->getStmtClass()) {
1207     // C++, OpenMP and ARC stuff we don't support yet.
1208     case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
1209     case Stmt::CXXDependentScopeMemberExprClass:
1210     case Stmt::CXXInheritedCtorInitExprClass:
1211     case Stmt::CXXTryStmtClass:
1212     case Stmt::CXXTypeidExprClass:
1213     case Stmt::CXXUuidofExprClass:
1214     case Stmt::CXXFoldExprClass:
1215     case Stmt::MSPropertyRefExprClass:
1216     case Stmt::MSPropertySubscriptExprClass:
1217     case Stmt::CXXUnresolvedConstructExprClass:
1218     case Stmt::DependentScopeDeclRefExprClass:
1219     case Stmt::ArrayTypeTraitExprClass:
1220     case Stmt::ExpressionTraitExprClass:
1221     case Stmt::UnresolvedLookupExprClass:
1222     case Stmt::UnresolvedMemberExprClass:
1223     case Stmt::TypoExprClass:
1224     case Stmt::CXXNoexceptExprClass:
1225     case Stmt::PackExpansionExprClass:
1226     case Stmt::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
1227     case Stmt::FunctionParmPackExprClass:
1228     case Stmt::CoroutineBodyStmtClass:
1229     case Stmt::CoawaitExprClass:
1230     case Stmt::DependentCoawaitExprClass:
1231     case Stmt::CoreturnStmtClass:
1232     case Stmt::CoyieldExprClass:
1233     case Stmt::SEHTryStmtClass:
1234     case Stmt::SEHExceptStmtClass:
1235     case Stmt::SEHLeaveStmtClass:
1236     case Stmt::SEHFinallyStmtClass:
1237     case Stmt::OMPParallelDirectiveClass:
1238     case Stmt::OMPSimdDirectiveClass:
1239     case Stmt::OMPForDirectiveClass:
1240     case Stmt::OMPForSimdDirectiveClass:
1241     case Stmt::OMPSectionsDirectiveClass:
1242     case Stmt::OMPSectionDirectiveClass:
1243     case Stmt::OMPSingleDirectiveClass:
1244     case Stmt::OMPMasterDirectiveClass:
1245     case Stmt::OMPCriticalDirectiveClass:
1246     case Stmt::OMPParallelForDirectiveClass:
1247     case Stmt::OMPParallelForSimdDirectiveClass:
1248     case Stmt::OMPParallelSectionsDirectiveClass:
1249     case Stmt::OMPTaskDirectiveClass:
1250     case Stmt::OMPTaskyieldDirectiveClass:
1251     case Stmt::OMPBarrierDirectiveClass:
1252     case Stmt::OMPTaskwaitDirectiveClass:
1253     case Stmt::OMPTaskgroupDirectiveClass:
1254     case Stmt::OMPFlushDirectiveClass:
1255     case Stmt::OMPOrderedDirectiveClass:
1256     case Stmt::OMPAtomicDirectiveClass:
1257     case Stmt::OMPTargetDirectiveClass:
1258     case Stmt::OMPTargetDataDirectiveClass:
1259     case Stmt::OMPTargetEnterDataDirectiveClass:
1260     case Stmt::OMPTargetExitDataDirectiveClass:
1261     case Stmt::OMPTargetParallelDirectiveClass:
1262     case Stmt::OMPTargetParallelForDirectiveClass:
1263     case Stmt::OMPTargetUpdateDirectiveClass:
1264     case Stmt::OMPTeamsDirectiveClass:
1265     case Stmt::OMPCancellationPointDirectiveClass:
1266     case Stmt::OMPCancelDirectiveClass:
1267     case Stmt::OMPTaskLoopDirectiveClass:
1268     case Stmt::OMPTaskLoopSimdDirectiveClass:
1269     case Stmt::OMPDistributeDirectiveClass:
1270     case Stmt::OMPDistributeParallelForDirectiveClass:
1271     case Stmt::OMPDistributeParallelForSimdDirectiveClass:
1272     case Stmt::OMPDistributeSimdDirectiveClass:
1273     case Stmt::OMPTargetParallelForSimdDirectiveClass:
1274     case Stmt::OMPTargetSimdDirectiveClass:
1275     case Stmt::OMPTeamsDistributeDirectiveClass:
1276     case Stmt::OMPTeamsDistributeSimdDirectiveClass:
1277     case Stmt::OMPTeamsDistributeParallelForSimdDirectiveClass:
1278     case Stmt::OMPTeamsDistributeParallelForDirectiveClass:
1279     case Stmt::OMPTargetTeamsDirectiveClass:
1280     case Stmt::OMPTargetTeamsDistributeDirectiveClass:
1281     case Stmt::OMPTargetTeamsDistributeParallelForDirectiveClass:
1282     case Stmt::OMPTargetTeamsDistributeParallelForSimdDirectiveClass:
1283     case Stmt::OMPTargetTeamsDistributeSimdDirectiveClass:
1284     case Stmt::CapturedStmtClass: {
1285       const ExplodedNode *node = Bldr.generateSink(S, Pred, Pred->getState());
1286       Engine.addAbortedBlock(node, currBldrCtx->getBlock());
1287       break;
1288     }
1289
1290     case Stmt::ParenExprClass:
1291       llvm_unreachable("ParenExprs already handled.");
1292     case Stmt::GenericSelectionExprClass:
1293       llvm_unreachable("GenericSelectionExprs already handled.");
1294     // Cases that should never be evaluated simply because they shouldn't
1295     // appear in the CFG.
1296     case Stmt::BreakStmtClass:
1297     case Stmt::CaseStmtClass:
1298     case Stmt::CompoundStmtClass:
1299     case Stmt::ContinueStmtClass:
1300     case Stmt::CXXForRangeStmtClass:
1301     case Stmt::DefaultStmtClass:
1302     case Stmt::DoStmtClass:
1303     case Stmt::ForStmtClass:
1304     case Stmt::GotoStmtClass:
1305     case Stmt::IfStmtClass:
1306     case Stmt::IndirectGotoStmtClass:
1307     case Stmt::LabelStmtClass:
1308     case Stmt::NoStmtClass:
1309     case Stmt::NullStmtClass:
1310     case Stmt::SwitchStmtClass:
1311     case Stmt::WhileStmtClass:
1312     case Expr::MSDependentExistsStmtClass:
1313       llvm_unreachable("Stmt should not be in analyzer evaluation loop");
1314
1315     case Stmt::ObjCSubscriptRefExprClass:
1316     case Stmt::ObjCPropertyRefExprClass:
1317       llvm_unreachable("These are handled by PseudoObjectExpr");
1318
1319     case Stmt::GNUNullExprClass: {
1320       // GNU __null is a pointer-width integer, not an actual pointer.
1321       ProgramStateRef state = Pred->getState();
1322       state = state->BindExpr(S, Pred->getLocationContext(),
1323                               svalBuilder.makeIntValWithPtrWidth(0, false));
1324       Bldr.generateNode(S, Pred, state);
1325       break;
1326     }
1327
1328     case Stmt::ObjCAtSynchronizedStmtClass:
1329       Bldr.takeNodes(Pred);
1330       VisitObjCAtSynchronizedStmt(cast<ObjCAtSynchronizedStmt>(S), Pred, Dst);
1331       Bldr.addNodes(Dst);
1332       break;
1333
1334     case Expr::ConstantExprClass:
1335     case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
1336       // Handled due to fully linearised CFG.
1337       break;
1338
1339     case Stmt::CXXBindTemporaryExprClass: {
1340       Bldr.takeNodes(Pred);
1341       ExplodedNodeSet PreVisit;
1342       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
1343       ExplodedNodeSet Next;
1344       VisitCXXBindTemporaryExpr(cast<CXXBindTemporaryExpr>(S), PreVisit, Next);
1345       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Next, S, *this);
1346       Bldr.addNodes(Dst);
1347       break;
1348     }
1349
1350     // Cases not handled yet; but will handle some day.
1351     case Stmt::DesignatedInitExprClass:
1352     case Stmt::DesignatedInitUpdateExprClass:
1353     case Stmt::ArrayInitLoopExprClass:
1354     case Stmt::ArrayInitIndexExprClass:
1355     case Stmt::ExtVectorElementExprClass:
1356     case Stmt::ImaginaryLiteralClass:
1357     case Stmt::ObjCAtCatchStmtClass:
1358     case Stmt::ObjCAtFinallyStmtClass:
1359     case Stmt::ObjCAtTryStmtClass:
1360     case Stmt::ObjCAutoreleasePoolStmtClass:
1361     case Stmt::ObjCEncodeExprClass:
1362     case Stmt::ObjCIsaExprClass:
1363     case Stmt::ObjCProtocolExprClass:
1364     case Stmt::ObjCSelectorExprClass:
1365     case Stmt::ParenListExprClass:
1366     case Stmt::ShuffleVectorExprClass:
1367     case Stmt::ConvertVectorExprClass:
1368     case Stmt::VAArgExprClass:
1369     case Stmt::CUDAKernelCallExprClass:
1370     case Stmt::OpaqueValueExprClass:
1371     case Stmt::AsTypeExprClass:
1372       // Fall through.
1373
1374     // Cases we intentionally don't evaluate, since they don't need
1375     // to be explicitly evaluated.
1376     case Stmt::PredefinedExprClass:
1377     case Stmt::AddrLabelExprClass:
1378     case Stmt::AttributedStmtClass:
1379     case Stmt::IntegerLiteralClass:
1380     case Stmt::FixedPointLiteralClass:
1381     case Stmt::CharacterLiteralClass:
1382     case Stmt::ImplicitValueInitExprClass:
1383     case Stmt::CXXScalarValueInitExprClass:
1384     case Stmt::CXXBoolLiteralExprClass:
1385     case Stmt::ObjCBoolLiteralExprClass:
1386     case Stmt::ObjCAvailabilityCheckExprClass:
1387     case Stmt::FloatingLiteralClass:
1388     case Stmt::NoInitExprClass:
1389     case Stmt::SizeOfPackExprClass:
1390     case Stmt::StringLiteralClass:
1391     case Stmt::SourceLocExprClass:
1392     case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
1393     case Stmt::CXXPseudoDestructorExprClass:
1394     case Stmt::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
1395     case Stmt::CXXNullPtrLiteralExprClass:
1396     case Stmt::OMPArraySectionExprClass:
1397     case Stmt::TypeTraitExprClass: {
1398       Bldr.takeNodes(Pred);
1399       ExplodedNodeSet preVisit;
1400       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(preVisit, Pred, S, *this);
1401       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, preVisit, S, *this);
1402       Bldr.addNodes(Dst);
1403       break;
1404     }
1405
1406     case Stmt::CXXDefaultArgExprClass:
1407     case Stmt::CXXDefaultInitExprClass: {
1408       Bldr.takeNodes(Pred);
1409       ExplodedNodeSet PreVisit;
1410       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
1411
1412       ExplodedNodeSet Tmp;
1413       StmtNodeBuilder Bldr2(PreVisit, Tmp, *currBldrCtx);
1414
1415       const Expr *ArgE;
1416       if (const auto *DefE = dyn_cast<CXXDefaultArgExpr>(S))
1417         ArgE = DefE->getExpr();
1418       else if (const auto *DefE = dyn_cast<CXXDefaultInitExpr>(S))
1419         ArgE = DefE->getExpr();
1420       else
1421         llvm_unreachable("unknown constant wrapper kind");
1422
1423       bool IsTemporary = false;
1424       if (const auto *MTE = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(ArgE)) {
1425         ArgE = MTE->GetTemporaryExpr();
1426         IsTemporary = true;
1427       }
1428
1429       Optional<SVal> ConstantVal = svalBuilder.getConstantVal(ArgE);
1430       if (!ConstantVal)
1431         ConstantVal = UnknownVal();
1432
1433       const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1434       for (const auto I : PreVisit) {
1435         ProgramStateRef State = I->getState();
1436         State = State->BindExpr(S, LCtx, *ConstantVal);
1437         if (IsTemporary)
1438           State = createTemporaryRegionIfNeeded(State, LCtx,
1439                                                 cast<Expr>(S),
1440                                                 cast<Expr>(S));
1441         Bldr2.generateNode(S, I, State);
1442       }
1443
1444       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Tmp, S, *this);
1445       Bldr.addNodes(Dst);
1446       break;
1447     }
1448
1449     // Cases we evaluate as opaque expressions, conjuring a symbol.
1450     case Stmt::CXXStdInitializerListExprClass:
1451     case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
1452     case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
1453     case Expr::ObjCBoxedExprClass: {
1454       Bldr.takeNodes(Pred);
1455
1456       ExplodedNodeSet preVisit;
1457       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(preVisit, Pred, S, *this);
1458
1459       ExplodedNodeSet Tmp;
1460       StmtNodeBuilder Bldr2(preVisit, Tmp, *currBldrCtx);
1461
1462       const auto *Ex = cast<Expr>(S);
1463       QualType resultType = Ex->getType();
1464
1465       for (const auto N : preVisit) {
1466         const LocationContext *LCtx = N->getLocationContext();
1467         SVal result = svalBuilder.conjureSymbolVal(nullptr, Ex, LCtx,
1468                                                    resultType,
1469                                                    currBldrCtx->blockCount());
1470         ProgramStateRef State = N->getState()->BindExpr(Ex, LCtx, result);
1471
1472         // Escape pointers passed into the list, unless it's an ObjC boxed
1473         // expression which is not a boxable C structure.
1474         if (!(isa<ObjCBoxedExpr>(Ex) &&
1475               !cast<ObjCBoxedExpr>(Ex)->getSubExpr()
1476                                       ->getType()->isRecordType()))
1477           for (auto Child : Ex->children()) {
1478             assert(Child);
1479             SVal Val = State->getSVal(Child, LCtx);
1480             State = escapeValue(State, Val, PSK_EscapeOther);
1481           }
1482
1483         Bldr2.generateNode(S, N, State);
1484       }
1485
1486       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Tmp, S, *this);
1487       Bldr.addNodes(Dst);
1488       break;
1489     }
1490
1491     case Stmt::ArraySubscriptExprClass:
1492       Bldr.takeNodes(Pred);
1493       VisitArraySubscriptExpr(cast<ArraySubscriptExpr>(S), Pred, Dst);
1494       Bldr.addNodes(Dst);
1495       break;
1496
1497     case Stmt::GCCAsmStmtClass:
1498       Bldr.takeNodes(Pred);
1499       VisitGCCAsmStmt(cast<GCCAsmStmt>(S), Pred, Dst);
1500       Bldr.addNodes(Dst);
1501       break;
1502
1503     case Stmt::MSAsmStmtClass:
1504       Bldr.takeNodes(Pred);
1505       VisitMSAsmStmt(cast<MSAsmStmt>(S), Pred, Dst);
1506       Bldr.addNodes(Dst);
1507       break;
1508
1509     case Stmt::BlockExprClass:
1510       Bldr.takeNodes(Pred);
1511       VisitBlockExpr(cast<BlockExpr>(S), Pred, Dst);
1512       Bldr.addNodes(Dst);
1513       break;
1514
1515     case Stmt::LambdaExprClass:
1516       if (AMgr.options.ShouldInlineLambdas) {
1517         Bldr.takeNodes(Pred);
1518         VisitLambdaExpr(cast<LambdaExpr>(S), Pred, Dst);
1519         Bldr.addNodes(Dst);
1520       } else {
1521         const ExplodedNode *node = Bldr.generateSink(S, Pred, Pred->getState());
1522         Engine.addAbortedBlock(node, currBldrCtx->getBlock());
1523       }
1524       break;
1525
1526     case Stmt::BinaryOperatorClass: {
1527       const auto *B = cast<BinaryOperator>(S);
1528       if (B->isLogicalOp()) {
1529         Bldr.takeNodes(Pred);
1530         VisitLogicalExpr(B, Pred, Dst);
1531         Bldr.addNodes(Dst);
1532         break;
1533       }
1534       else if (B->getOpcode() == BO_Comma) {
1535         ProgramStateRef state = Pred->getState();
1536         Bldr.generateNode(B, Pred,
1537                           state->BindExpr(B, Pred->getLocationContext(),
1538                                           state->getSVal(B->getRHS(),
1539                                                   Pred->getLocationContext())));
1540         break;
1541       }
1542
1543       Bldr.takeNodes(Pred);
1544
1545       if (AMgr.options.ShouldEagerlyAssume &&
1546           (B->isRelationalOp() || B->isEqualityOp())) {
1547         ExplodedNodeSet Tmp;
1548         VisitBinaryOperator(cast<BinaryOperator>(S), Pred, Tmp);
1549         evalEagerlyAssumeBinOpBifurcation(Dst, Tmp, cast<Expr>(S));
1550       }
1551       else
1552         VisitBinaryOperator(cast<BinaryOperator>(S), Pred, Dst);
1553
1554       Bldr.addNodes(Dst);
1555       break;
1556     }
1557
1558     case Stmt::CXXOperatorCallExprClass: {
1559       const auto *OCE = cast<CXXOperatorCallExpr>(S);
1560
1561       // For instance method operators, make sure the 'this' argument has a
1562       // valid region.
1563       const Decl *Callee = OCE->getCalleeDecl();
1564       if (const auto *MD = dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(Callee)) {
1565         if (MD->isInstance()) {
1566           ProgramStateRef State = Pred->getState();
1567           const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1568           ProgramStateRef NewState =
1569             createTemporaryRegionIfNeeded(State, LCtx, OCE->getArg(0));
1570           if (NewState != State) {
1571             Pred = Bldr.generateNode(OCE, Pred, NewState, /*tag=*/nullptr,
1572                                      ProgramPoint::PreStmtKind);
1573             // Did we cache out?
1574             if (!Pred)
1575               break;
1576           }
1577         }
1578       }
1579       // FALLTHROUGH
1580       LLVM_FALLTHROUGH;
1581     }
1582
1583     case Stmt::CallExprClass:
1584     case Stmt::CXXMemberCallExprClass:
1585     case Stmt::UserDefinedLiteralClass:
1586       Bldr.takeNodes(Pred);
1587       VisitCallExpr(cast<CallExpr>(S), Pred, Dst);
1588       Bldr.addNodes(Dst);
1589       break;
1590
1591     case Stmt::CXXCatchStmtClass:
1592       Bldr.takeNodes(Pred);
1593       VisitCXXCatchStmt(cast<CXXCatchStmt>(S), Pred, Dst);
1594       Bldr.addNodes(Dst);
1595       break;
1596
1597     case Stmt::CXXTemporaryObjectExprClass:
1598     case Stmt::CXXConstructExprClass:
1599       Bldr.takeNodes(Pred);
1600       VisitCXXConstructExpr(cast<CXXConstructExpr>(S), Pred, Dst);
1601       Bldr.addNodes(Dst);
1602       break;
1603
1604     case Stmt::CXXNewExprClass: {
1605       Bldr.takeNodes(Pred);
1606
1607       ExplodedNodeSet PreVisit;
1608       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
1609
1610       ExplodedNodeSet PostVisit;
1611       for (const auto i : PreVisit)
1612         VisitCXXNewExpr(cast<CXXNewExpr>(S), i, PostVisit);
1613
1614       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, PostVisit, S, *this);
1615       Bldr.addNodes(Dst);
1616       break;
1617     }
1618
1619     case Stmt::CXXDeleteExprClass: {
1620       Bldr.takeNodes(Pred);
1621       ExplodedNodeSet PreVisit;
1622       const auto *CDE = cast<CXXDeleteExpr>(S);
1623       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
1624
1625       for (const auto i : PreVisit)
1626         VisitCXXDeleteExpr(CDE, i, Dst);
1627
1628       Bldr.addNodes(Dst);
1629       break;
1630     }
1631       // FIXME: ChooseExpr is really a constant.  We need to fix
1632       //        the CFG do not model them as explicit control-flow.
1633
1634     case Stmt::ChooseExprClass: { // __builtin_choose_expr
1635       Bldr.takeNodes(Pred);
1636       const auto *C = cast<ChooseExpr>(S);
1637       VisitGuardedExpr(C, C->getLHS(), C->getRHS(), Pred, Dst);
1638       Bldr.addNodes(Dst);
1639       break;
1640     }
1641
1642     case Stmt::CompoundAssignOperatorClass:
1643       Bldr.takeNodes(Pred);
1644       VisitBinaryOperator(cast<BinaryOperator>(S), Pred, Dst);
1645       Bldr.addNodes(Dst);
1646       break;
1647
1648     case Stmt::CompoundLiteralExprClass:
1649       Bldr.takeNodes(Pred);
1650       VisitCompoundLiteralExpr(cast<CompoundLiteralExpr>(S), Pred, Dst);
1651       Bldr.addNodes(Dst);
1652       break;
1653
1654     case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
1655     case Stmt::ConditionalOperatorClass: { // '?' operator
1656       Bldr.takeNodes(Pred);
1657       const auto *C = cast<AbstractConditionalOperator>(S);
1658       VisitGuardedExpr(C, C->getTrueExpr(), C->getFalseExpr(), Pred, Dst);
1659       Bldr.addNodes(Dst);
1660       break;
1661     }
1662
1663     case Stmt::CXXThisExprClass:
1664       Bldr.takeNodes(Pred);
1665       VisitCXXThisExpr(cast<CXXThisExpr>(S), Pred, Dst);
1666       Bldr.addNodes(Dst);
1667       break;
1668
1669     case Stmt::DeclRefExprClass: {
1670       Bldr.takeNodes(Pred);
1671       const auto *DE = cast<DeclRefExpr>(S);
1672       VisitCommonDeclRefExpr(DE, DE->getDecl(), Pred, Dst);
1673       Bldr.addNodes(Dst);
1674       break;
1675     }
1676
1677     case Stmt::DeclStmtClass:
1678       Bldr.takeNodes(Pred);
1679       VisitDeclStmt(cast<DeclStmt>(S), Pred, Dst);
1680       Bldr.addNodes(Dst);
1681       break;
1682
1683     case Stmt::ImplicitCastExprClass:
1684     case Stmt::CStyleCastExprClass:
1685     case Stmt::CXXStaticCastExprClass:
1686     case Stmt::CXXDynamicCastExprClass:
1687     case Stmt::CXXReinterpretCastExprClass:
1688     case Stmt::CXXConstCastExprClass:
1689     case Stmt::CXXFunctionalCastExprClass:
1690     case Stmt::BuiltinBitCastExprClass:
1691     case Stmt::ObjCBridgedCastExprClass: {
1692       Bldr.takeNodes(Pred);
1693       const auto *C = cast<CastExpr>(S);
1694       ExplodedNodeSet dstExpr;
1695       VisitCast(C, C->getSubExpr(), Pred, dstExpr);
1696
1697       // Handle the postvisit checks.
1698       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, dstExpr, C, *this);
1699       Bldr.addNodes(Dst);
1700       break;
1701     }
1702
1703     case Expr::MaterializeTemporaryExprClass: {
1704       Bldr.takeNodes(Pred);
1705       const auto *MTE = cast<MaterializeTemporaryExpr>(S);
1706       ExplodedNodeSet dstPrevisit;
1707       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(dstPrevisit, Pred, MTE, *this);
1708       ExplodedNodeSet dstExpr;
1709       for (const auto i : dstPrevisit)
1710         CreateCXXTemporaryObject(MTE, i, dstExpr);
1711       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, dstExpr, MTE, *this);
1712       Bldr.addNodes(Dst);
1713       break;
1714     }
1715
1716     case Stmt::InitListExprClass:
1717       Bldr.takeNodes(Pred);
1718       VisitInitListExpr(cast<InitListExpr>(S), Pred, Dst);
1719       Bldr.addNodes(Dst);
1720       break;
1721
1722     case Stmt::MemberExprClass:
1723       Bldr.takeNodes(Pred);
1724       VisitMemberExpr(cast<MemberExpr>(S), Pred, Dst);
1725       Bldr.addNodes(Dst);
1726       break;
1727
1728     case Stmt::AtomicExprClass:
1729       Bldr.takeNodes(Pred);
1730       VisitAtomicExpr(cast<AtomicExpr>(S), Pred, Dst);
1731       Bldr.addNodes(Dst);
1732       break;
1733
1734     case Stmt::ObjCIvarRefExprClass:
1735       Bldr.takeNodes(Pred);
1736       VisitLvalObjCIvarRefExpr(cast<ObjCIvarRefExpr>(S), Pred, Dst);
1737       Bldr.addNodes(Dst);
1738       break;
1739
1740     case Stmt::ObjCForCollectionStmtClass:
1741       Bldr.takeNodes(Pred);
1742       VisitObjCForCollectionStmt(cast<ObjCForCollectionStmt>(S), Pred, Dst);
1743       Bldr.addNodes(Dst);
1744       break;
1745
1746     case Stmt::ObjCMessageExprClass:
1747       Bldr.takeNodes(Pred);
1748       VisitObjCMessage(cast<ObjCMessageExpr>(S), Pred, Dst);
1749       Bldr.addNodes(Dst);
1750       break;
1751
1752     case Stmt::ObjCAtThrowStmtClass:
1753     case Stmt::CXXThrowExprClass:
1754       // FIXME: This is not complete.  We basically treat @throw as
1755       // an abort.
1756       Bldr.generateSink(S, Pred, Pred->getState());
1757       break;
1758
1759     case Stmt::ReturnStmtClass:
1760       Bldr.takeNodes(Pred);
1761       VisitReturnStmt(cast<ReturnStmt>(S), Pred, Dst);
1762       Bldr.addNodes(Dst);
1763       break;
1764
1765     case Stmt::OffsetOfExprClass: {
1766       Bldr.takeNodes(Pred);
1767       ExplodedNodeSet PreVisit;
1768       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
1769
1770       ExplodedNodeSet PostVisit;
1771       for (const auto Node : PreVisit)
1772         VisitOffsetOfExpr(cast<OffsetOfExpr>(S), Node, PostVisit);
1773
1774       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, PostVisit, S, *this);
1775       Bldr.addNodes(Dst);
1776       break;
1777     }
1778
1779     case Stmt::UnaryExprOrTypeTraitExprClass:
1780       Bldr.takeNodes(Pred);
1781       VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(S),
1782                                     Pred, Dst);
1783       Bldr.addNodes(Dst);
1784       break;
1785
1786     case Stmt::StmtExprClass: {
1787       const auto *SE = cast<StmtExpr>(S);
1788
1789       if (SE->getSubStmt()->body_empty()) {
1790         // Empty statement expression.
1791         assert(SE->getType() == getContext().VoidTy
1792                && "Empty statement expression must have void type.");
1793         break;
1794       }
1795
1796       if (const auto *LastExpr =
1797               dyn_cast<Expr>(*SE->getSubStmt()->body_rbegin())) {
1798         ProgramStateRef state = Pred->getState();
1799         Bldr.generateNode(SE, Pred,
1800                           state->BindExpr(SE, Pred->getLocationContext(),
1801                                           state->getSVal(LastExpr,
1802                                                   Pred->getLocationContext())));
1803       }
1804       break;
1805     }
1806
1807     case Stmt::UnaryOperatorClass: {
1808       Bldr.takeNodes(Pred);
1809       const auto *U = cast<UnaryOperator>(S);
1810       if (AMgr.options.ShouldEagerlyAssume && (U->getOpcode() == UO_LNot)) {
1811         ExplodedNodeSet Tmp;
1812         VisitUnaryOperator(U, Pred, Tmp);
1813         evalEagerlyAssumeBinOpBifurcation(Dst, Tmp, U);
1814       }
1815       else
1816         VisitUnaryOperator(U, Pred, Dst);
1817       Bldr.addNodes(Dst);
1818       break;
1819     }
1820
1821     case Stmt::PseudoObjectExprClass: {
1822       Bldr.takeNodes(Pred);
1823       ProgramStateRef state = Pred->getState();
1824       const auto *PE = cast<PseudoObjectExpr>(S);
1825       if (const Expr *Result = PE->getResultExpr()) {
1826         SVal V = state->getSVal(Result, Pred->getLocationContext());
1827         Bldr.generateNode(S, Pred,
1828                           state->BindExpr(S, Pred->getLocationContext(), V));
1829       }
1830       else
1831         Bldr.generateNode(S, Pred,
1832                           state->BindExpr(S, Pred->getLocationContext(),
1833                                                    UnknownVal()));
1834
1835       Bldr.addNodes(Dst);
1836       break;
1837     }
1838   }
1839 }
1840
1841 bool ExprEngine::replayWithoutInlining(ExplodedNode *N,
1842                                        const LocationContext *CalleeLC) {
1843   const StackFrameContext *CalleeSF = CalleeLC->getStackFrame();
1844   const StackFrameContext *CallerSF = CalleeSF->getParent()->getStackFrame();
1845   assert(CalleeSF && CallerSF);
1846   ExplodedNode *BeforeProcessingCall = nullptr;
1847   const Stmt *CE = CalleeSF->getCallSite();
1848
1849   // Find the first node before we started processing the call expression.
1850   while (N) {
1851     ProgramPoint L = N->getLocation();
1852     BeforeProcessingCall = N;
1853     N = N->pred_empty() ? nullptr : *(N->pred_begin());
1854
1855     // Skip the nodes corresponding to the inlined code.
1856     if (L.getStackFrame() != CallerSF)
1857       continue;
1858     // We reached the caller. Find the node right before we started
1859     // processing the call.
1860     if (L.isPurgeKind())
1861       continue;
1862     if (L.getAs<PreImplicitCall>())
1863       continue;
1864     if (L.getAs<CallEnter>())
1865       continue;
1866     if (Optional<StmtPoint> SP = L.getAs<StmtPoint>())
1867       if (SP->getStmt() == CE)
1868         continue;
1869     break;
1870   }
1871
1872   if (!BeforeProcessingCall)
1873     return false;
1874
1875   // TODO: Clean up the unneeded nodes.
1876
1877   // Build an Epsilon node from which we will restart the analyzes.
1878   // Note that CE is permitted to be NULL!
1879   ProgramPoint NewNodeLoc =
1880                EpsilonPoint(BeforeProcessingCall->getLocationContext(), CE);
1881   // Add the special flag to GDM to signal retrying with no inlining.
1882   // Note, changing the state ensures that we are not going to cache out.
1883   ProgramStateRef NewNodeState = BeforeProcessingCall->getState();
1884   NewNodeState =
1885     NewNodeState->set<ReplayWithoutInlining>(const_cast<Stmt *>(CE));
1886
1887   // Make the new node a successor of BeforeProcessingCall.
1888   bool IsNew = false;
1889   ExplodedNode *NewNode = G.getNode(NewNodeLoc, NewNodeState, false, &IsNew);
1890   // We cached out at this point. Caching out is common due to us backtracking
1891   // from the inlined function, which might spawn several paths.
1892   if (!IsNew)
1893     return true;
1894
1895   NewNode->addPredecessor(BeforeProcessingCall, G);
1896
1897   // Add the new node to the work list.
1898   Engine.enqueueStmtNode(NewNode, CalleeSF->getCallSiteBlock(),
1899                                   CalleeSF->getIndex());
1900   NumTimesRetriedWithoutInlining++;
1901   return true;
1902 }
1903
1904 /// Block entrance.  (Update counters).
1905 void ExprEngine::processCFGBlockEntrance(const BlockEdge &L,
1906                                          NodeBuilderWithSinks &nodeBuilder,
1907                                          ExplodedNode *Pred) {
1908   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
1909   // If we reach a loop which has a known bound (and meets
1910   // other constraints) then consider completely unrolling it.
1911   if(AMgr.options.ShouldUnrollLoops) {
1912     unsigned maxBlockVisitOnPath = AMgr.options.maxBlockVisitOnPath;
1913     const Stmt *Term = nodeBuilder.getContext().getBlock()->getTerminatorStmt();
1914     if (Term) {
1915       ProgramStateRef NewState = updateLoopStack(Term, AMgr.getASTContext(),
1916                                                  Pred, maxBlockVisitOnPath);
1917       if (NewState != Pred->getState()) {
1918         ExplodedNode *UpdatedNode = nodeBuilder.generateNode(NewState, Pred);
1919         if (!UpdatedNode)
1920           return;
1921         Pred = UpdatedNode;
1922       }
1923     }
1924     // Is we are inside an unrolled loop then no need the check the counters.
1925     if(isUnrolledState(Pred->getState()))
1926       return;
1927   }
1928
1929   // If this block is terminated by a loop and it has already been visited the
1930   // maximum number of times, widen the loop.
1931   unsigned int BlockCount = nodeBuilder.getContext().blockCount();
1932   if (BlockCount == AMgr.options.maxBlockVisitOnPath - 1 &&
1933       AMgr.options.ShouldWidenLoops) {
1934     const Stmt *Term = nodeBuilder.getContext().getBlock()->getTerminatorStmt();
1935     if (!(Term &&
1936           (isa<ForStmt>(Term) || isa<WhileStmt>(Term) || isa<DoStmt>(Term))))
1937       return;
1938     // Widen.
1939     const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1940     ProgramStateRef WidenedState =
1941         getWidenedLoopState(Pred->getState(), LCtx, BlockCount, Term);
1942     nodeBuilder.generateNode(WidenedState, Pred);
1943     return;
1944   }
1945
1946   // FIXME: Refactor this into a checker.
1947   if (BlockCount >= AMgr.options.maxBlockVisitOnPath) {
1948     static SimpleProgramPointTag tag(TagProviderName, "Block count exceeded");
1949     const ExplodedNode *Sink =
1950                    nodeBuilder.generateSink(Pred->getState(), Pred, &tag);
1951
1952     // Check if we stopped at the top level function or not.
1953     // Root node should have the location context of the top most function.
1954     const LocationContext *CalleeLC = Pred->getLocation().getLocationContext();
1955     const LocationContext *CalleeSF = CalleeLC->getStackFrame();
1956     const LocationContext *RootLC =
1957                         (*G.roots_begin())->getLocation().getLocationContext();
1958     if (RootLC->getStackFrame() != CalleeSF) {
1959       Engine.FunctionSummaries->markReachedMaxBlockCount(CalleeSF->getDecl());
1960
1961       // Re-run the call evaluation without inlining it, by storing the
1962       // no-inlining policy in the state and enqueuing the new work item on
1963       // the list. Replay should almost never fail. Use the stats to catch it
1964       // if it does.
1965       if ((!AMgr.options.NoRetryExhausted &&
1966            replayWithoutInlining(Pred, CalleeLC)))
1967         return;
1968       NumMaxBlockCountReachedInInlined++;
1969     } else
1970       NumMaxBlockCountReached++;
1971
1972     // Make sink nodes as exhausted(for stats) only if retry failed.
1973     Engine.blocksExhausted.push_back(std::make_pair(L, Sink));
1974   }
1975 }
1976
1977 //===----------------------------------------------------------------------===//
1978 // Branch processing.
1979 //===----------------------------------------------------------------------===//
1980
1981 /// RecoverCastedSymbol - A helper function for ProcessBranch that is used
1982 /// to try to recover some path-sensitivity for casts of symbolic
1983 /// integers that promote their values (which are currently not tracked well).
1984 /// This function returns the SVal bound to Condition->IgnoreCasts if all the
1985 //  cast(s) did was sign-extend the original value.
1986 static SVal RecoverCastedSymbol(ProgramStateRef state,
1987                                 const Stmt *Condition,
1988                                 const LocationContext *LCtx,
1989                                 ASTContext &Ctx) {
1990
1991   const auto *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition);
1992   if (!Ex)
1993     return UnknownVal();
1994
1995   uint64_t bits = 0;
1996   bool bitsInit = false;
1997
1998   while (const auto *CE = dyn_cast<CastExpr>(Ex)) {
1999     QualType T = CE->getType();
2000
2001     if (!T->isIntegralOrEnumerationType())
2002       return UnknownVal();
2003
2004     uint64_t newBits = Ctx.getTypeSize(T);
2005     if (!bitsInit || newBits < bits) {
2006       bitsInit = true;
2007       bits = newBits;
2008     }
2009
2010     Ex = CE->getSubExpr();
2011   }
2012
2013   // We reached a non-cast.  Is it a symbolic value?
2014   QualType T = Ex->getType();
2015
2016   if (!bitsInit || !T->isIntegralOrEnumerationType() ||
2017       Ctx.getTypeSize(T) > bits)
2018     return UnknownVal();
2019
2020   return state->getSVal(Ex, LCtx);
2021 }
2022
2023 #ifndef NDEBUG
2024 static const Stmt *getRightmostLeaf(const Stmt *Condition) {
2025   while (Condition) {
2026     const auto *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Condition);
2027     if (!BO || !BO->isLogicalOp()) {
2028       return Condition;
2029     }
2030     Condition = BO->getRHS()->IgnoreParens();
2031   }
2032   return nullptr;
2033 }
2034 #endif
2035
2036 // Returns the condition the branch at the end of 'B' depends on and whose value
2037 // has been evaluated within 'B'.
2038 // In most cases, the terminator condition of 'B' will be evaluated fully in
2039 // the last statement of 'B'; in those cases, the resolved condition is the
2040 // given 'Condition'.
2041 // If the condition of the branch is a logical binary operator tree, the CFG is
2042 // optimized: in that case, we know that the expression formed by all but the
2043 // rightmost leaf of the logical binary operator tree must be true, and thus
2044 // the branch condition is at this point equivalent to the truth value of that
2045 // rightmost leaf; the CFG block thus only evaluates this rightmost leaf
2046 // expression in its final statement. As the full condition in that case was
2047 // not evaluated, and is thus not in the SVal cache, we need to use that leaf
2048 // expression to evaluate the truth value of the condition in the current state
2049 // space.
2050 static const Stmt *ResolveCondition(const Stmt *Condition,
2051                                     const CFGBlock *B) {
2052   if (const auto *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition))
2053     Condition = Ex->IgnoreParens();
2054
2055   const auto *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Condition);
2056   if (!BO || !BO->isLogicalOp())
2057     return Condition;
2058
2059   assert(B->getTerminator().isStmtBranch() &&
2060          "Other kinds of branches are handled separately!");
2061
2062   // For logical operations, we still have the case where some branches
2063   // use the traditional "merge" approach and others sink the branch
2064   // directly into the basic blocks representing the logical operation.
2065   // We need to distinguish between those two cases here.
2066
2067   // The invariants are still shifting, but it is possible that the
2068   // last element in a CFGBlock is not a CFGStmt.  Look for the last
2069   // CFGStmt as the value of the condition.
2070   CFGBlock::const_reverse_iterator I = B->rbegin(), E = B->rend();
2071   for (; I != E; ++I) {
2072     CFGElement Elem = *I;
2073     Optional<CFGStmt> CS = Elem.getAs<CFGStmt>();
2074     if (!CS)
2075       continue;
2076     const Stmt *LastStmt = CS->getStmt();
2077     assert(LastStmt == Condition || LastStmt == getRightmostLeaf(Condition));
2078     return LastStmt;
2079   }
2080   llvm_unreachable("could not resolve condition");
2081 }
2082
2083 void ExprEngine::processBranch(const Stmt *Condition,
2084                                NodeBuilderContext& BldCtx,
2085                                ExplodedNode *Pred,
2086                                ExplodedNodeSet &Dst,
2087                                const CFGBlock *DstT,
2088                                const CFGBlock *DstF) {
2089   assert((!Condition || !isa<CXXBindTemporaryExpr>(Condition)) &&
2090          "CXXBindTemporaryExprs are handled by processBindTemporary.");
2091   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
2092   PrettyStackTraceLocationContext StackCrashInfo(LCtx);
2093   currBldrCtx = &BldCtx;
2094
2095   // Check for NULL conditions; e.g. "for(;;)"
2096   if (!Condition) {
2097     BranchNodeBuilder NullCondBldr(Pred, Dst, BldCtx, DstT, DstF);
2098     NullCondBldr.markInfeasible(false);
2099     NullCondBldr.generateNode(Pred->getState(), true, Pred);
2100     return;
2101   }
2102
2103   if (const auto *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition))
2104     Condition = Ex->IgnoreParens();
2105
2106   Condition = ResolveCondition(Condition, BldCtx.getBlock());
2107   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
2108                                 Condition->getBeginLoc(),
2109                                 "Error evaluating branch");
2110
2111   ExplodedNodeSet CheckersOutSet;
2112   getCheckerManager().runCheckersForBranchCondition(Condition, CheckersOutSet,
2113                                                     Pred, *this);
2114   // We generated only sinks.
2115   if (CheckersOutSet.empty())
2116     return;
2117
2118   BranchNodeBuilder builder(CheckersOutSet, Dst, BldCtx, DstT, DstF);
2119   for (const auto PredI : CheckersOutSet) {
2120     if (PredI->isSink())
2121       continue;
2122
2123     ProgramStateRef PrevState = PredI->getState();
2124     SVal X = PrevState->getSVal(Condition, PredI->getLocationContext());
2125
2126     if (X.isUnknownOrUndef()) {
2127       // Give it a chance to recover from unknown.
2128       if (const auto *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition)) {
2129         if (Ex->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
2130           // Try to recover some path-sensitivity.  Right now casts of symbolic
2131           // integers that promote their values are currently not tracked well.
2132           // If 'Condition' is such an expression, try and recover the
2133           // underlying value and use that instead.
2134           SVal recovered = RecoverCastedSymbol(PrevState, Condition,
2135                                                PredI->getLocationContext(),
2136                                                getContext());
2137
2138           if (!recovered.isUnknown()) {
2139             X = recovered;
2140           }
2141         }
2142       }
2143     }
2144
2145     // If the condition is still unknown, give up.
2146     if (X.isUnknownOrUndef()) {
2147       builder.generateNode(PrevState, true, PredI);
2148       builder.generateNode(PrevState, false, PredI);
2149       continue;
2150     }
2151
2152     DefinedSVal V = X.castAs<DefinedSVal>();
2153
2154     ProgramStateRef StTrue, StFalse;
2155     std::tie(StTrue, StFalse) = PrevState->assume(V);
2156
2157     // Process the true branch.
2158     if (builder.isFeasible(true)) {
2159       if (StTrue)
2160         builder.generateNode(StTrue, true, PredI);
2161       else
2162         builder.markInfeasible(true);
2163     }
2164
2165     // Process the false branch.
2166     if (builder.isFeasible(false)) {
2167       if (StFalse)
2168         builder.generateNode(StFalse, false, PredI);
2169       else
2170         builder.markInfeasible(false);
2171     }
2172   }
2173   currBldrCtx = nullptr;
2174 }
2175
2176 /// The GDM component containing the set of global variables which have been
2177 /// previously initialized with explicit initializers.
2178 REGISTER_TRAIT_WITH_PROGRAMSTATE(InitializedGlobalsSet,
2179                                  llvm::ImmutableSet<const VarDecl *>)
2180
2181 void ExprEngine::processStaticInitializer(const DeclStmt *DS,
2182                                           NodeBuilderContext &BuilderCtx,
2183                                           ExplodedNode *Pred,
2184                                           ExplodedNodeSet &Dst,
2185                                           const CFGBlock *DstT,
2186                                           const CFGBlock *DstF) {
2187   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
2188   currBldrCtx = &BuilderCtx;
2189
2190   const auto *VD = cast<VarDecl>(DS->getSingleDecl());
2191   ProgramStateRef state = Pred->getState();
2192   bool initHasRun = state->contains<InitializedGlobalsSet>(VD);
2193   BranchNodeBuilder builder(Pred, Dst, BuilderCtx, DstT, DstF);
2194
2195   if (!initHasRun) {
2196     state = state->add<InitializedGlobalsSet>(VD);
2197   }
2198
2199   builder.generateNode(state, initHasRun, Pred);
2200   builder.markInfeasible(!initHasRun);
2201
2202   currBldrCtx = nullptr;
2203 }
2204
2205 /// processIndirectGoto - Called by CoreEngine.  Used to generate successor
2206 ///  nodes by processing the 'effects' of a computed goto jump.
2207 void ExprEngine::processIndirectGoto(IndirectGotoNodeBuilder &builder) {
2208   ProgramStateRef state = builder.getState();
2209   SVal V = state->getSVal(builder.getTarget(), builder.getLocationContext());
2210
2211   // Three possibilities:
2212   //
2213   //   (1) We know the computed label.
2214   //   (2) The label is NULL (or some other constant), or Undefined.
2215   //   (3) We have no clue about the label.  Dispatch to all targets.
2216   //
2217
2218   using iterator = IndirectGotoNodeBuilder::iterator;
2219
2220   if (Optional<loc::GotoLabel> LV = V.getAs<loc::GotoLabel>()) {
2221     const LabelDecl *L = LV->getLabel();
2222
2223     for (iterator I = builder.begin(), E = builder.end(); I != E; ++I) {
2224       if (I.getLabel() == L) {
2225         builder.generateNode(I, state);
2226         return;
2227       }
2228     }
2229
2230     llvm_unreachable("No block with label.");
2231   }
2232
2233   if (V.getAs<loc::ConcreteInt>() || V.getAs<UndefinedVal>()) {
2234     // Dispatch to the first target and mark it as a sink.
2235     //ExplodedNode* N = builder.generateNode(builder.begin(), state, true);
2236     // FIXME: add checker visit.
2237     //    UndefBranches.insert(N);
2238     return;
2239   }
2240
2241   // This is really a catch-all.  We don't support symbolics yet.
2242   // FIXME: Implement dispatch for symbolic pointers.
2243
2244   for (iterator I = builder.begin(), E = builder.end(); I != E; ++I)
2245     builder.generateNode(I, state);
2246 }
2247
2248 void ExprEngine::processBeginOfFunction(NodeBuilderContext &BC,
2249                                         ExplodedNode *Pred,
2250                                         ExplodedNodeSet &Dst,
2251                                         const BlockEdge &L) {
2252   SaveAndRestore<const NodeBuilderContext *> NodeContextRAII(currBldrCtx, &BC);
2253   getCheckerManager().runCheckersForBeginFunction(Dst, L, Pred, *this);
2254 }
2255
2256 /// ProcessEndPath - Called by CoreEngine.  Used to generate end-of-path
2257 ///  nodes when the control reaches the end of a function.
2258 void ExprEngine::processEndOfFunction(NodeBuilderContext& BC,
2259                                       ExplodedNode *Pred,
2260                                       const ReturnStmt *RS) {
2261   ProgramStateRef State = Pred->getState();
2262
2263   if (!Pred->getStackFrame()->inTopFrame())
2264     State = finishArgumentConstruction(
2265         State, *getStateManager().getCallEventManager().getCaller(
2266                    Pred->getStackFrame(), Pred->getState()));
2267
2268   // FIXME: We currently cannot assert that temporaries are clear, because
2269   // lifetime extended temporaries are not always modelled correctly. In some
2270   // cases when we materialize the temporary, we do
2271   // createTemporaryRegionIfNeeded(), and the region changes, and also the
2272   // respective destructor becomes automatic from temporary. So for now clean up
2273   // the state manually before asserting. Ideally, this braced block of code
2274   // should go away.
2275   {
2276     const LocationContext *FromLC = Pred->getLocationContext();
2277     const LocationContext *ToLC = FromLC->getStackFrame()->getParent();
2278     const LocationContext *LC = FromLC;
2279     while (LC != ToLC) {
2280       assert(LC && "ToLC must be a parent of FromLC!");
2281       for (auto I : State->get<ObjectsUnderConstruction>())
2282         if (I.first.getLocationContext() == LC) {
2283           // The comment above only pardons us for not cleaning up a
2284           // temporary destructor. If any other statements are found here,
2285           // it must be a separate problem.
2286           assert(I.first.getItem().getKind() ==
2287                      ConstructionContextItem::TemporaryDestructorKind ||
2288                  I.first.getItem().getKind() ==
2289                      ConstructionContextItem::ElidedDestructorKind);
2290           State = State->remove<ObjectsUnderConstruction>(I.first);
2291         }
2292       LC = LC->getParent();
2293     }
2294   }
2295
2296   // Perform the transition with cleanups.
2297   if (State != Pred->getState()) {
2298     ExplodedNodeSet PostCleanup;
2299     NodeBuilder Bldr(Pred, PostCleanup, BC);
2300     Pred = Bldr.generateNode(Pred->getLocation(), State, Pred);
2301     if (!Pred) {
2302       // The node with clean temporaries already exists. We might have reached
2303       // it on a path on which we initialize different temporaries.
2304       return;
2305     }
2306   }
2307
2308   assert(areAllObjectsFullyConstructed(Pred->getState(),
2309                                        Pred->getLocationContext(),
2310                                        Pred->getStackFrame()->getParent()));
2311
2312   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
2313
2314   ExplodedNodeSet Dst;
2315   if (Pred->getLocationContext()->inTopFrame()) {
2316     // Remove dead symbols.
2317     ExplodedNodeSet AfterRemovedDead;
2318     removeDeadOnEndOfFunction(BC, Pred, AfterRemovedDead);
2319
2320     // Notify checkers.
2321     for (const auto I : AfterRemovedDead)
2322       getCheckerManager().runCheckersForEndFunction(BC, Dst, I, *this, RS);
2323   } else {
2324     getCheckerManager().runCheckersForEndFunction(BC, Dst, Pred, *this, RS);
2325   }
2326
2327   Engine.enqueueEndOfFunction(Dst, RS);
2328 }
2329
2330 /// ProcessSwitch - Called by CoreEngine.  Used to generate successor
2331 ///  nodes by processing the 'effects' of a switch statement.
2332 void ExprEngine::processSwitch(SwitchNodeBuilder& builder) {
2333   using iterator = SwitchNodeBuilder::iterator;
2334
2335   ProgramStateRef state = builder.getState();
2336   const Expr *CondE = builder.getCondition();
2337   SVal  CondV_untested = state->getSVal(CondE, builder.getLocationContext());
2338
2339   if (CondV_untested.isUndef()) {
2340     //ExplodedNode* N = builder.generateDefaultCaseNode(state, true);
2341     // FIXME: add checker
2342     //UndefBranches.insert(N);
2343
2344     return;
2345   }
2346   DefinedOrUnknownSVal CondV = CondV_untested.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
2347
2348   ProgramStateRef DefaultSt = state;
2349
2350   iterator I = builder.begin(), EI = builder.end();
2351   bool defaultIsFeasible = I == EI;
2352
2353   for ( ; I != EI; ++I) {
2354     // Successor may be pruned out during CFG construction.
2355     if (!I.getBlock())
2356       continue;
2357
2358     const CaseStmt *Case = I.getCase();
2359
2360     // Evaluate the LHS of the case value.
2361     llvm::APSInt V1 = Case->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(getContext());
2362     assert(V1.getBitWidth() == getContext().getIntWidth(CondE->getType()));
2363
2364     // Get the RHS of the case, if it exists.
2365     llvm::APSInt V2;
2366     if (const Expr *E = Case->getRHS())
2367       V2 = E->EvaluateKnownConstInt(getContext());
2368     else
2369       V2 = V1;
2370
2371     ProgramStateRef StateCase;
2372     if (Optional<NonLoc> NL = CondV.getAs<NonLoc>())
2373       std::tie(StateCase, DefaultSt) =
2374           DefaultSt->assumeInclusiveRange(*NL, V1, V2);
2375     else // UnknownVal
2376       StateCase = DefaultSt;
2377
2378     if (StateCase)
2379       builder.generateCaseStmtNode(I, StateCase);
2380
2381     // Now "assume" that the case doesn't match.  Add this state
2382     // to the default state (if it is feasible).
2383     if (DefaultSt)
2384       defaultIsFeasible = true;
2385     else {
2386       defaultIsFeasible = false;
2387       break;
2388     }
2389   }
2390
2391   if (!defaultIsFeasible)
2392     return;
2393
2394   // If we have switch(enum value), the default branch is not
2395   // feasible if all of the enum constants not covered by 'case:' statements
2396   // are not feasible values for the switch condition.
2397   //
2398   // Note that this isn't as accurate as it could be.  Even if there isn't
2399   // a case for a particular enum value as long as that enum value isn't
2400   // feasible then it shouldn't be considered for making 'default:' reachable.
2401   const SwitchStmt *SS = builder.getSwitch();
2402   const Expr *CondExpr = SS->getCond()->IgnoreParenImpCasts();
2403   if (CondExpr->getType()->getAs<EnumType>()) {
2404     if (SS->isAllEnumCasesCovered())
2405       return;
2406   }
2407
2408   builder.generateDefaultCaseNode(DefaultSt);
2409 }
2410
2411 //===----------------------------------------------------------------------===//
2412 // Transfer functions: Loads and stores.
2413 //===----------------------------------------------------------------------===//
2414
2415 void ExprEngine::VisitCommonDeclRefExpr(const Expr *Ex, const NamedDecl *D,
2416                                         ExplodedNode *Pred,
2417                                         ExplodedNodeSet &Dst) {
2418   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2419
2420   ProgramStateRef state = Pred->getState();
2421   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
2422
2423   if (const auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
2424     // C permits "extern void v", and if you cast the address to a valid type,
2425     // you can even do things with it. We simply pretend
2426     assert(Ex->isGLValue() || VD->getType()->isVoidType());
2427     const LocationContext *LocCtxt = Pred->getLocationContext();
2428     const Decl *D = LocCtxt->getDecl();
2429     const auto *MD = dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(D);
2430     const auto *DeclRefEx = dyn_cast<DeclRefExpr>(Ex);
2431     Optional<std::pair<SVal, QualType>> VInfo;
2432
2433     if (AMgr.options.ShouldInlineLambdas && DeclRefEx &&
2434         DeclRefEx->refersToEnclosingVariableOrCapture() && MD &&
2435         MD->getParent()->isLambda()) {
2436       // Lookup the field of the lambda.
2437       const CXXRecordDecl *CXXRec = MD->getParent();
2438       llvm::DenseMap<const VarDecl *, FieldDecl *> LambdaCaptureFields;
2439       FieldDecl *LambdaThisCaptureField;
2440       CXXRec->getCaptureFields(LambdaCaptureFields, LambdaThisCaptureField);
2441
2442       // Sema follows a sequence of complex rules to determine whether the
2443       // variable should be captured.
2444       if (const FieldDecl *FD = LambdaCaptureFields[VD]) {
2445         Loc CXXThis =
2446             svalBuilder.getCXXThis(MD, LocCtxt->getStackFrame());
2447         SVal CXXThisVal = state->getSVal(CXXThis);
2448         VInfo = std::make_pair(state->getLValue(FD, CXXThisVal), FD->getType());
2449       }
2450     }
2451
2452     if (!VInfo)
2453       VInfo = std::make_pair(state->getLValue(VD, LocCtxt), VD->getType());
2454
2455     SVal V = VInfo->first;
2456     bool IsReference = VInfo->second->isReferenceType();
2457
2458     // For references, the 'lvalue' is the pointer address stored in the
2459     // reference region.
2460     if (IsReference) {
2461       if (const MemRegion *R = V.getAsRegion())
2462         V = state->getSVal(R);
2463       else
2464         V = UnknownVal();
2465     }
2466
2467     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V), nullptr,
2468                       ProgramPoint::PostLValueKind);
2469     return;
2470   }
2471   if (const auto *ED = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
2472     assert(!Ex->isGLValue());
2473     SVal V = svalBuilder.makeIntVal(ED->getInitVal());
2474     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V));
2475     return;
2476   }
2477   if (const auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
2478     SVal V = svalBuilder.getFunctionPointer(FD);
2479     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V), nullptr,
2480                       ProgramPoint::PostLValueKind);
2481     return;
2482   }
2483   if (isa<FieldDecl>(D) || isa<IndirectFieldDecl>(D)) {
2484     // FIXME: Compute lvalue of field pointers-to-member.
2485     // Right now we just use a non-null void pointer, so that it gives proper
2486     // results in boolean contexts.
2487     // FIXME: Maybe delegate this to the surrounding operator&.
2488     // Note how this expression is lvalue, however pointer-to-member is NonLoc.
2489     SVal V = svalBuilder.conjureSymbolVal(Ex, LCtx, getContext().VoidPtrTy,
2490                                           currBldrCtx->blockCount());
2491     state = state->assume(V.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
2492     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V), nullptr,
2493                       ProgramPoint::PostLValueKind);
2494     return;
2495   }
2496   if (isa<BindingDecl>(D)) {
2497     // FIXME: proper support for bound declarations.
2498     // For now, let's just prevent crashing.
2499     return;
2500   }
2501
2502   llvm_unreachable("Support for this Decl not implemented.");
2503 }
2504
2505 /// VisitArraySubscriptExpr - Transfer function for array accesses
2506 void ExprEngine::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *A,
2507                                              ExplodedNode *Pred,
2508                                              ExplodedNodeSet &Dst){
2509   const Expr *Base = A->getBase()->IgnoreParens();
2510   const Expr *Idx  = A->getIdx()->IgnoreParens();
2511
2512   ExplodedNodeSet CheckerPreStmt;
2513   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(CheckerPreStmt, Pred, A, *this);
2514
2515   ExplodedNodeSet EvalSet;
2516   StmtNodeBuilder Bldr(CheckerPreStmt, EvalSet, *currBldrCtx);
2517
2518   bool IsVectorType = A->getBase()->getType()->isVectorType();
2519
2520   // The "like" case is for situations where C standard prohibits the type to
2521   // be an lvalue, e.g. taking the address of a subscript of an expression of
2522   // type "void *".
2523   bool IsGLValueLike = A->isGLValue() ||
2524     (A->getType().isCForbiddenLValueType() && !AMgr.getLangOpts().CPlusPlus);
2525
2526   for (auto *Node : CheckerPreStmt) {
2527     const LocationContext *LCtx = Node->getLocationContext();
2528     ProgramStateRef state = Node->getState();
2529
2530     if (IsGLValueLike) {
2531       QualType T = A->getType();
2532
2533       // One of the forbidden LValue types! We still need to have sensible
2534       // symbolic locations to represent this stuff. Note that arithmetic on
2535       // void pointers is a GCC extension.
2536       if (T->isVoidType())
2537         T = getContext().CharTy;
2538
2539       SVal V = state->getLValue(T,
2540                                 state->getSVal(Idx, LCtx),
2541                                 state->getSVal(Base, LCtx));
2542       Bldr.generateNode(A, Node, state->BindExpr(A, LCtx, V), nullptr,
2543           ProgramPoint::PostLValueKind);
2544     } else if (IsVectorType) {
2545       // FIXME: non-glvalue vector reads are not modelled.
2546       Bldr.generateNode(A, Node, state, nullptr);
2547     } else {
2548       llvm_unreachable("Array subscript should be an lValue when not \
2549 a vector and not a forbidden lvalue type");
2550     }
2551   }
2552
2553   getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, EvalSet, A, *this);
2554 }
2555
2556 /// VisitMemberExpr - Transfer function for member expressions.
2557 void ExprEngine::VisitMemberExpr(const MemberExpr *M, ExplodedNode *Pred,
2558                                  ExplodedNodeSet &Dst) {
2559   // FIXME: Prechecks eventually go in ::Visit().
2560   ExplodedNodeSet CheckedSet;
2561   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(CheckedSet, Pred, M, *this);
2562
2563   ExplodedNodeSet EvalSet;
2564   ValueDecl *Member = M->getMemberDecl();
2565
2566   // Handle static member variables and enum constants accessed via
2567   // member syntax.
2568   if (isa<VarDecl>(Member) || isa<EnumConstantDecl>(Member)) {
2569     for (const auto I : CheckedSet)
2570       VisitCommonDeclRefExpr(M, Member, I, EvalSet);
2571   } else {
2572     StmtNodeBuilder Bldr(CheckedSet, EvalSet, *currBldrCtx);
2573     ExplodedNodeSet Tmp;
2574
2575     for (const auto I : CheckedSet) {
2576       ProgramStateRef state = I->getState();
2577       const LocationContext *LCtx = I->getLocationContext();
2578       Expr *BaseExpr = M->getBase();
2579
2580       // Handle C++ method calls.
2581       if (const auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Member)) {
2582         if (MD->isInstance())
2583           state = createTemporaryRegionIfNeeded(state, LCtx, BaseExpr);
2584
2585         SVal MDVal = svalBuilder.getFunctionPointer(MD);
2586         state = state->BindExpr(M, LCtx, MDVal);
2587
2588         Bldr.generateNode(M, I, state);
2589         continue;
2590       }
2591
2592       // Handle regular struct fields / member variables.
2593       const SubRegion *MR = nullptr;
2594       state = createTemporaryRegionIfNeeded(state, LCtx, BaseExpr,
2595                                             /*Result=*/nullptr,
2596                                             /*OutRegionWithAdjustments=*/&MR);
2597       SVal baseExprVal =
2598           MR ? loc::MemRegionVal(MR) : state->getSVal(BaseExpr, LCtx);
2599
2600       const auto *field = cast<FieldDecl>(Member);
2601       SVal L = state->getLValue(field, baseExprVal);
2602
2603       if (M->isGLValue() || M->getType()->isArrayType()) {
2604         // We special-case rvalues of array type because the analyzer cannot
2605         // reason about them, since we expect all regions to be wrapped in Locs.
2606         // We instead treat these as lvalues and assume that they will decay to
2607         // pointers as soon as they are used.
2608         if (!M->isGLValue()) {
2609           assert(M->getType()->isArrayType());
2610           const auto *PE =
2611             dyn_cast<ImplicitCastExpr>(I->getParentMap().getParentIgnoreParens(M));
2612           if (!PE || PE->getCastKind() != CK_ArrayToPointerDecay) {
2613             llvm_unreachable("should always be wrapped in ArrayToPointerDecay");
2614           }
2615         }
2616
2617         if (field->getType()->isReferenceType()) {
2618           if (const MemRegion *R = L.getAsRegion())
2619             L = state->getSVal(R);
2620           else
2621             L = UnknownVal();
2622         }
2623
2624         Bldr.generateNode(M, I, state->BindExpr(M, LCtx, L), nullptr,
2625                           ProgramPoint::PostLValueKind);
2626       } else {
2627         Bldr.takeNodes(I);
2628         evalLoad(Tmp, M, M, I, state, L);
2629         Bldr.addNodes(Tmp);
2630       }
2631     }
2632   }
2633
2634   getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, EvalSet, M, *this);
2635 }
2636
2637 void ExprEngine::VisitAtomicExpr(const AtomicExpr *AE, ExplodedNode *Pred,
2638                                  ExplodedNodeSet &Dst) {
2639   ExplodedNodeSet AfterPreSet;
2640   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(AfterPreSet, Pred, AE, *this);
2641
2642   // For now, treat all the arguments to C11 atomics as escaping.
2643   // FIXME: Ideally we should model the behavior of the atomics precisely here.
2644
2645   ExplodedNodeSet AfterInvalidateSet;
2646   StmtNodeBuilder Bldr(AfterPreSet, AfterInvalidateSet, *currBldrCtx);
2647
2648   for (const auto I : AfterPreSet) {
2649     ProgramStateRef State = I->getState();
2650     const LocationContext *LCtx = I->getLocationContext();
2651
2652     SmallVector<SVal, 8> ValuesToInvalidate;
2653     for (unsigned SI = 0, Count = AE->getNumSubExprs(); SI != Count; SI++) {
2654       const Expr *SubExpr = AE->getSubExprs()[SI];
2655       SVal SubExprVal = State->getSVal(SubExpr, LCtx);
2656       ValuesToInvalidate.push_back(SubExprVal);
2657     }
2658
2659     State = State->invalidateRegions(ValuesToInvalidate, AE,
2660                                     currBldrCtx->blockCount(),
2661                                     LCtx,
2662                                     /*CausedByPointerEscape*/true,
2663                                     /*Symbols=*/nullptr);
2664
2665     SVal ResultVal = UnknownVal();
2666     State = State->BindExpr(AE, LCtx, ResultVal);
2667     Bldr.generateNode(AE, I, State, nullptr,
2668                       ProgramPoint::PostStmtKind);
2669   }
2670
2671   getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, AfterInvalidateSet, AE, *this);
2672 }
2673
2674 // A value escapes in four possible cases:
2675 // (1) We are binding to something that is not a memory region.
2676 // (2) We are binding to a MemRegion that does not have stack storage.
2677 // (3) We are binding to a top-level parameter region with a non-trivial
2678 //     destructor. We won't see the destructor during analysis, but it's there.
2679 // (4) We are binding to a MemRegion with stack storage that the store
2680 //     does not understand.
2681 ProgramStateRef
2682 ExprEngine::processPointerEscapedOnBind(ProgramStateRef State, SVal Loc,
2683                                         SVal Val, const LocationContext *LCtx) {
2684
2685   // Cases (1) and (2).
2686   const MemRegion *MR = Loc.getAsRegion();
2687   if (!MR || !MR->hasStackStorage())
2688     return escapeValue(State, Val, PSK_EscapeOnBind);
2689
2690   // Case (3).
2691   if (const auto *VR = dyn_cast<VarRegion>(MR->getBaseRegion()))
2692     if (VR->hasStackParametersStorage() && VR->getStackFrame()->inTopFrame())
2693       if (const auto *RD = VR->getValueType()->getAsCXXRecordDecl())
2694         if (!RD->hasTrivialDestructor())
2695           return escapeValue(State, Val, PSK_EscapeOnBind);
2696
2697   // Case (4): in order to test that, generate a new state with the binding
2698   // added. If it is the same state, then it escapes (since the store cannot
2699   // represent the binding).
2700   // Do this only if we know that the store is not supposed to generate the
2701   // same state.
2702   SVal StoredVal = State->getSVal(MR);
2703   if (StoredVal != Val)
2704     if (State == (State->bindLoc(loc::MemRegionVal(MR), Val, LCtx)))
2705       return escapeValue(State, Val, PSK_EscapeOnBind);
2706
2707   return State;
2708 }
2709
2710 ProgramStateRef
2711 ExprEngine::notifyCheckersOfPointerEscape(ProgramStateRef State,
2712     const InvalidatedSymbols *Invalidated,
2713     ArrayRef<const MemRegion *> ExplicitRegions,
2714     const CallEvent *Call,
2715     RegionAndSymbolInvalidationTraits &ITraits) {
2716   if (!Invalidated || Invalidated->empty())
2717     return State;
2718
2719   if (!Call)
2720     return getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2721                                                            *Invalidated,
2722                                                            nullptr,
2723                                                            PSK_EscapeOther,
2724                                                            &ITraits);
2725
2726   // If the symbols were invalidated by a call, we want to find out which ones
2727   // were invalidated directly due to being arguments to the call.
2728   InvalidatedSymbols SymbolsDirectlyInvalidated;
2729   for (const auto I : ExplicitRegions) {
2730     if (const SymbolicRegion *R = I->StripCasts()->getAs<SymbolicRegion>())
2731       SymbolsDirectlyInvalidated.insert(R->getSymbol());
2732   }
2733
2734   InvalidatedSymbols SymbolsIndirectlyInvalidated;
2735   for (const auto &sym : *Invalidated) {
2736     if (SymbolsDirectlyInvalidated.count(sym))
2737       continue;
2738     SymbolsIndirectlyInvalidated.insert(sym);
2739   }
2740
2741   if (!SymbolsDirectlyInvalidated.empty())
2742     State = getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2743         SymbolsDirectlyInvalidated, Call, PSK_DirectEscapeOnCall, &ITraits);
2744
2745   // Notify about the symbols that get indirectly invalidated by the call.
2746   if (!SymbolsIndirectlyInvalidated.empty())
2747     State = getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2748         SymbolsIndirectlyInvalidated, Call, PSK_IndirectEscapeOnCall, &ITraits);
2749
2750   return State;
2751 }
2752
2753 /// evalBind - Handle the semantics of binding a value to a specific location.
2754 ///  This method is used by evalStore and (soon) VisitDeclStmt, and others.
2755 void ExprEngine::evalBind(ExplodedNodeSet &Dst, const Stmt *StoreE,
2756                           ExplodedNode *Pred,
2757                           SVal location, SVal Val,
2758                           bool atDeclInit, const ProgramPoint *PP) {
2759   const LocationContext *LC = Pred->getLocationContext();
2760   PostStmt PS(StoreE, LC);
2761   if (!PP)
2762     PP = &PS;
2763
2764   // Do a previsit of the bind.
2765   ExplodedNodeSet CheckedSet;
2766   getCheckerManager().runCheckersForBind(CheckedSet, Pred, location, Val,
2767                                          StoreE, *this, *PP);
2768
2769   StmtNodeBuilder Bldr(CheckedSet, Dst, *currBldrCtx);
2770
2771   // If the location is not a 'Loc', it will already be handled by
2772   // the checkers.  There is nothing left to do.
2773   if (!location.getAs<Loc>()) {
2774     const ProgramPoint L = PostStore(StoreE, LC, /*Loc*/nullptr,
2775                                      /*tag*/nullptr);
2776     ProgramStateRef state = Pred->getState();
2777     state = processPointerEscapedOnBind(state, location, Val, LC);
2778     Bldr.generateNode(L, state, Pred);
2779     return;
2780   }
2781
2782   for (const auto PredI : CheckedSet) {
2783     ProgramStateRef state = PredI->getState();
2784
2785     state = processPointerEscapedOnBind(state, location, Val, LC);
2786
2787     // When binding the value, pass on the hint that this is a initialization.
2788     // For initializations, we do not need to inform clients of region
2789     // changes.
2790     state = state->bindLoc(location.castAs<Loc>(),
2791                            Val, LC, /* notifyChanges = */ !atDeclInit);
2792
2793     const MemRegion *LocReg = nullptr;
2794     if (Optional<loc::MemRegionVal> LocRegVal =
2795             location.getAs<loc::MemRegionVal>()) {
2796       LocReg = LocRegVal->getRegion();
2797     }
2798
2799     const ProgramPoint L = PostStore(StoreE, LC, LocReg, nullptr);
2800     Bldr.generateNode(L, state, PredI);
2801   }
2802 }
2803
2804 /// evalStore - Handle the semantics of a store via an assignment.
2805 ///  @param Dst The node set to store generated state nodes
2806 ///  @param AssignE The assignment expression if the store happens in an
2807 ///         assignment.
2808 ///  @param LocationE The location expression that is stored to.
2809 ///  @param state The current simulation state
2810 ///  @param location The location to store the value
2811 ///  @param Val The value to be stored
2812 void ExprEngine::evalStore(ExplodedNodeSet &Dst, const Expr *AssignE,
2813                              const Expr *LocationE,
2814                              ExplodedNode *Pred,
2815                              ProgramStateRef state, SVal location, SVal Val,
2816                              const ProgramPointTag *tag) {
2817   // Proceed with the store.  We use AssignE as the anchor for the PostStore
2818   // ProgramPoint if it is non-NULL, and LocationE otherwise.
2819   const Expr *StoreE = AssignE ? AssignE : LocationE;
2820
2821   // Evaluate the location (checks for bad dereferences).
2822   ExplodedNodeSet Tmp;
2823   evalLocation(Tmp, AssignE, LocationE, Pred, state, location, false);
2824
2825   if (Tmp.empty())
2826     return;
2827
2828   if (location.isUndef())
2829     return;
2830
2831   for (const auto I : Tmp)
2832     evalBind(Dst, StoreE, I, location, Val, false);
2833 }
2834
2835 void ExprEngine::evalLoad(ExplodedNodeSet &Dst,
2836                           const Expr *NodeEx,
2837                           const Expr *BoundEx,
2838                           ExplodedNode *Pred,
2839                           ProgramStateRef state,
2840                           SVal location,
2841                           const ProgramPointTag *tag,
2842                           QualType LoadTy) {
2843   assert(!location.getAs<NonLoc>() && "location cannot be a NonLoc.");
2844   assert(NodeEx);
2845   assert(BoundEx);
2846   // Evaluate the location (checks for bad dereferences).
2847   ExplodedNodeSet Tmp;
2848   evalLocation(Tmp, NodeEx, BoundEx, Pred, state, location, true);
2849   if (Tmp.empty())
2850     return;
2851
2852   StmtNodeBuilder Bldr(Tmp, Dst, *currBldrCtx);
2853   if (location.isUndef())
2854     return;
2855
2856   // Proceed with the load.
2857   for (const auto I : Tmp) {
2858     state = I->getState();
2859     const LocationContext *LCtx = I->getLocationContext();
2860
2861     SVal V = UnknownVal();
2862     if (location.isValid()) {
2863       if (LoadTy.isNull())
2864         LoadTy = BoundEx->getType();
2865       V = state->getSVal(location.castAs<Loc>(), LoadTy);
2866     }
2867
2868     Bldr.generateNode(NodeEx, I, state->BindExpr(BoundEx, LCtx, V), tag,
2869                       ProgramPoint::PostLoadKind);
2870   }
2871 }
2872
2873 void ExprEngine::evalLocation(ExplodedNodeSet &Dst,
2874                               const Stmt *NodeEx,
2875                               const Stmt *BoundEx,
2876                               ExplodedNode *Pred,
2877                               ProgramStateRef state,
2878                               SVal location,
2879                               bool isLoad) {
2880   StmtNodeBuilder BldrTop(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2881   // Early checks for performance reason.
2882   if (location.isUnknown()) {
2883     return;
2884   }
2885
2886   ExplodedNodeSet Src;
2887   BldrTop.takeNodes(Pred);
2888   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Src, *currBldrCtx);
2889   if (Pred->getState() != state) {
2890     // Associate this new state with an ExplodedNode.
2891     // FIXME: If I pass null tag, the graph is incorrect, e.g for
2892     //   int *p;
2893     //   p = 0;
2894     //   *p = 0xDEADBEEF;
2895     // "p = 0" is not noted as "Null pointer value stored to 'p'" but
2896     // instead "int *p" is noted as
2897     // "Variable 'p' initialized to a null pointer value"
2898
2899     static SimpleProgramPointTag tag(TagProviderName, "Location");
2900     Bldr.generateNode(NodeEx, Pred, state, &tag);
2901   }
2902   ExplodedNodeSet Tmp;
2903   getCheckerManager().runCheckersForLocation(Tmp, Src, location, isLoad,
2904                                              NodeEx, BoundEx, *this);
2905   BldrTop.addNodes(Tmp);
2906 }
2907
2908 std::pair<const ProgramPointTag *, const ProgramPointTag*>
2909 ExprEngine::geteagerlyAssumeBinOpBifurcationTags() {
2910   static SimpleProgramPointTag
2911          eagerlyAssumeBinOpBifurcationTrue(TagProviderName,
2912                                            "Eagerly Assume True"),
2913          eagerlyAssumeBinOpBifurcationFalse(TagProviderName,
2914                                             "Eagerly Assume False");
2915   return std::make_pair(&eagerlyAssumeBinOpBifurcationTrue,
2916                         &eagerlyAssumeBinOpBifurcationFalse);
2917 }
2918
2919 void ExprEngine::evalEagerlyAssumeBinOpBifurcation(ExplodedNodeSet &Dst,
2920                                                    ExplodedNodeSet &Src,
2921                                                    const Expr *Ex) {
2922   StmtNodeBuilder Bldr(Src, Dst, *currBldrCtx);
2923
2924   for (const auto Pred : Src) {
2925     // Test if the previous node was as the same expression.  This can happen
2926     // when the expression fails to evaluate to anything meaningful and
2927     // (as an optimization) we don't generate a node.
2928     ProgramPoint P = Pred->getLocation();
2929     if (!P.getAs<PostStmt>() || P.castAs<PostStmt>().getStmt() != Ex) {
2930       continue;
2931     }
2932
2933     ProgramStateRef state = Pred->getState();
2934     SVal V = state->getSVal(Ex, Pred->getLocationContext());
2935     Optional<nonloc::SymbolVal> SEV = V.getAs<nonloc::SymbolVal>();
2936     if (SEV && SEV->isExpression()) {
2937       const std::pair<const ProgramPointTag *, const ProgramPointTag*> &tags =
2938         geteagerlyAssumeBinOpBifurcationTags();
2939
2940       ProgramStateRef StateTrue, StateFalse;
2941       std::tie(StateTrue, StateFalse) = state->assume(*SEV);
2942
2943       // First assume that the condition is true.
2944       if (StateTrue) {
2945         SVal Val = svalBuilder.makeIntVal(1U, Ex->getType());
2946         StateTrue = StateTrue->BindExpr(Ex, Pred->getLocationContext(), Val);
2947         Bldr.generateNode(Ex, Pred, StateTrue, tags.first);
2948       }
2949
2950       // Next, assume that the condition is false.
2951       if (StateFalse) {
2952         SVal Val = svalBuilder.makeIntVal(0U, Ex->getType());
2953         StateFalse = StateFalse->BindExpr(Ex, Pred->getLocationContext(), Val);
2954         Bldr.generateNode(Ex, Pred, StateFalse, tags.second);
2955       }
2956     }
2957   }
2958 }
2959
2960 void ExprEngine::VisitGCCAsmStmt(const GCCAsmStmt *A, ExplodedNode *Pred,
2961                                  ExplodedNodeSet &Dst) {
2962   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2963   // We have processed both the inputs and the outputs.  All of the outputs
2964   // should evaluate to Locs.  Nuke all of their values.
2965
2966   // FIXME: Some day in the future it would be nice to allow a "plug-in"
2967   // which interprets the inline asm and stores proper results in the
2968   // outputs.
2969
2970   ProgramStateRef state = Pred->getState();
2971
2972   for (const Expr *O : A->outputs()) {
2973     SVal X = state->getSVal(O, Pred->getLocationContext());
2974     assert(!X.getAs<NonLoc>());  // Should be an Lval, or unknown, undef.
2975
2976     if (Optional<Loc> LV = X.getAs<Loc>())
2977       state = state->bindLoc(*LV, UnknownVal(), Pred->getLocationContext());
2978   }
2979
2980   Bldr.generateNode(A, Pred, state);
2981 }
2982
2983 void ExprEngine::VisitMSAsmStmt(const MSAsmStmt *A, ExplodedNode *Pred,
2984                                 ExplodedNodeSet &Dst) {
2985   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2986   Bldr.generateNode(A, Pred, Pred->getState());
2987 }
2988
2989 //===----------------------------------------------------------------------===//
2990 // Visualization.
2991 //===----------------------------------------------------------------------===//
2992
2993 #ifndef NDEBUG
2994 namespace llvm {
2995
2996 template<>
2997 struct DOTGraphTraits<ExplodedGraph*> : public DefaultDOTGraphTraits {
2998   DOTGraphTraits (bool isSimple = false) : DefaultDOTGraphTraits(isSimple) {}
2999
3000   static bool nodeHasBugReport(const ExplodedNode *N) {
3001     BugReporter &BR = static_cast<ExprEngine &>(
3002       N->getState()->getStateManager().getOwningEngine()).getBugReporter();
3003
3004     const auto EQClasses =
3005         llvm::make_range(BR.EQClasses_begin(), BR.EQClasses_end());
3006
3007     for (const auto &EQ : EQClasses) {
3008       for (const BugReport &Report : EQ) {
3009         if (Report.getErrorNode()->getState() == N->getState() &&
3010             Report.getErrorNode()->getLocation() == N->getLocation())
3011           return true;
3012       }
3013     }
3014     return false;
3015   }
3016
3017   /// \p PreCallback: callback before break.
3018   /// \p PostCallback: callback after break.
3019   /// \p Stop: stop iteration if returns {@code true}
3020   /// \return Whether {@code Stop} ever returned {@code true}.
3021   static bool traverseHiddenNodes(
3022       const ExplodedNode *N,
3023       llvm::function_ref<void(const ExplodedNode *)> PreCallback,
3024       llvm::function_ref<void(const ExplodedNode *)> PostCallback,
3025       llvm::function_ref<bool(const ExplodedNode *)> Stop) {
3026     const ExplodedNode *FirstHiddenNode = N;
3027     while (FirstHiddenNode->pred_size() == 1 &&
3028            isNodeHidden(*FirstHiddenNode->pred_begin())) {
3029       FirstHiddenNode = *FirstHiddenNode->pred_begin();
3030     }
3031     const ExplodedNode *OtherNode = FirstHiddenNode;
3032     while (true) {
3033       PreCallback(OtherNode);
3034       if (Stop(OtherNode))
3035         return true;
3036
3037       if (OtherNode == N)
3038         break;
3039       PostCallback(OtherNode);
3040
3041       OtherNode = *OtherNode->succ_begin();
3042     }
3043     return false;
3044   }
3045
3046   static bool isNodeHidden(const ExplodedNode *N) {
3047     return N->isTrivial();
3048   }
3049
3050   static std::string getNodeLabel(const ExplodedNode *N, ExplodedGraph *G){
3051     std::string Buf;
3052     llvm::raw_string_ostream Out(Buf);
3053
3054     const bool IsDot = true;
3055     const unsigned int Space = 1;
3056     ProgramStateRef State = N->getState();
3057
3058     auto Noop = [](const ExplodedNode*){};
3059     bool HasReport = traverseHiddenNodes(
3060         N, Noop, Noop, &nodeHasBugReport);
3061     bool IsSink = traverseHiddenNodes(
3062         N, Noop, Noop, [](const ExplodedNode *N) { return N->isSink(); });
3063
3064     Out << "{ \"node_id\": " << N->getID(G) << ", \"pointer\": \""
3065         << (const void *)N << "\", \"state_id\": " << State->getID()
3066         << ", \"has_report\": " << (HasReport ? "true" : "false")
3067         << ", \"is_sink\": " << (IsSink ? "true" : "false")
3068         << ",\\l";
3069
3070     Indent(Out, Space, IsDot) << "\"program_points\": [\\l";
3071
3072     // Dump program point for all the previously skipped nodes.
3073     traverseHiddenNodes(
3074         N,
3075         [&](const ExplodedNode *OtherNode) {
3076           Indent(Out, Space + 1, IsDot) << "{ ";
3077           OtherNode->getLocation().printJson(Out, /*NL=*/"\\l");
3078           Out << ", \"tag\": ";
3079           if (const ProgramPointTag *Tag = OtherNode->getLocation().getTag())
3080             Out << '\"' << Tag->getTagDescription() << "\" }";
3081           else
3082             Out << "null }";
3083         },
3084         // Adds a comma and a new-line between each program point.
3085         [&](const ExplodedNode *) { Out << ",\\l"; },
3086         [&](const ExplodedNode *) { return false; });
3087
3088     Out << "\\l"; // Adds a new-line to the last program point.
3089     Indent(Out, Space, IsDot) << "],\\l";
3090
3091     bool SameAsAllPredecessors =
3092         std::all_of(N->pred_begin(), N->pred_end(), [&](const ExplodedNode *P) {
3093           return P->getState() == State;
3094         });
3095
3096     if (!SameAsAllPredecessors) {
3097       State->printDOT(Out, N->getLocationContext(), Space);
3098     } else {
3099       Indent(Out, Space, IsDot) << "\"program_state\": null";
3100     }
3101
3102     Out << "\\l}\\l";
3103     return Out.str();
3104   }
3105 };
3106
3107 } // namespace llvm
3108 #endif
3109
3110 void ExprEngine::ViewGraph(bool trim) {
3111 #ifndef NDEBUG
3112   std::string Filename = DumpGraph(trim);
3113   llvm::DisplayGraph(Filename, false, llvm::GraphProgram::DOT);
3114 #endif
3115   llvm::errs() << "Warning: viewing graph requires assertions" << "\n";
3116 }
3117
3118
3119 void ExprEngine::ViewGraph(ArrayRef<const ExplodedNode*> Nodes) {
3120 #ifndef NDEBUG
3121   std::string Filename = DumpGraph(Nodes);
3122   llvm::DisplayGraph(Filename, false, llvm::GraphProgram::DOT);
3123 #endif
3124   llvm::errs() << "Warning: viewing graph requires assertions" << "\n";
3125 }
3126
3127 std::string ExprEngine::DumpGraph(bool trim, StringRef Filename) {
3128 #ifndef NDEBUG
3129   if (trim) {
3130     std::vector<const ExplodedNode *> Src;
3131
3132     // Iterate through the reports and get their nodes.
3133     for (BugReporter::EQClasses_iterator
3134            EI = BR.EQClasses_begin(), EE = BR.EQClasses_end(); EI != EE; ++EI) {
3135       const auto *N = const_cast<ExplodedNode *>(EI->begin()->getErrorNode());
3136       if (N) Src.push_back(N);
3137     }
3138     return DumpGraph(Src, Filename);
3139   } else {
3140     return llvm::WriteGraph(&G, "ExprEngine", /*ShortNames=*/false,
3141                      /*Title=*/"Exploded Graph", /*Filename=*/Filename);
3142   }
3143 #endif
3144   llvm::errs() << "Warning: dumping graph requires assertions" << "\n";
3145   return "";
3146 }
3147
3148 std::string ExprEngine::DumpGraph(ArrayRef<const ExplodedNode*> Nodes,
3149                                   StringRef Filename) {
3150 #ifndef NDEBUG
3151   std::unique_ptr<ExplodedGraph> TrimmedG(G.trim(Nodes));
3152
3153   if (!TrimmedG.get()) {
3154     llvm::errs() << "warning: Trimmed ExplodedGraph is empty.\n";
3155   } else {
3156     return llvm::WriteGraph(TrimmedG.get(), "TrimmedExprEngine",
3157                             /*ShortNames=*/false,
3158                             /*Title=*/"Trimmed Exploded Graph",
3159                             /*Filename=*/Filename);
3160   }
3161 #endif
3162   llvm::errs() << "Warning: dumping graph requires assertions" << "\n";
3163   return "";
3164 }
3165
3166 void *ProgramStateTrait<ReplayWithoutInlining>::GDMIndex() {
3167   static int index = 0;
3168   return &index;
3169 }