]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - lib/AST/ExprConstant.cpp
Vendor import of clang release_60 branch r321788:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / lib / AST / ExprConstant.cpp
1 //===--- ExprConstant.cpp - Expression Constant Evaluator -----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Expr constant evaluator.
11 //
12 // Constant expression evaluation produces four main results:
13 //
14 //  * A success/failure flag indicating whether constant folding was successful.
15 //    This is the 'bool' return value used by most of the code in this file. A
16 //    'false' return value indicates that constant folding has failed, and any
17 //    appropriate diagnostic has already been produced.
18 //
19 //  * An evaluated result, valid only if constant folding has not failed.
20 //
21 //  * A flag indicating if evaluation encountered (unevaluated) side-effects.
22 //    These arise in cases such as (sideEffect(), 0) and (sideEffect() || 1),
23 //    where it is possible to determine the evaluated result regardless.
24 //
25 //  * A set of notes indicating why the evaluation was not a constant expression
26 //    (under the C++11 / C++1y rules only, at the moment), or, if folding failed
27 //    too, why the expression could not be folded.
28 //
29 // If we are checking for a potential constant expression, failure to constant
30 // fold a potential constant sub-expression will be indicated by a 'false'
31 // return value (the expression could not be folded) and no diagnostic (the
32 // expression is not necessarily non-constant).
33 //
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35
36 #include "clang/AST/APValue.h"
37 #include "clang/AST/ASTContext.h"
38 #include "clang/AST/ASTDiagnostic.h"
39 #include "clang/AST/ASTLambda.h"
40 #include "clang/AST/CharUnits.h"
41 #include "clang/AST/Expr.h"
42 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
43 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
44 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
45 #include "clang/Basic/Builtins.h"
46 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
47 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
48 #include <cstring>
49 #include <functional>
50
51 using namespace clang;
52 using llvm::APSInt;
53 using llvm::APFloat;
54
55 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B);
56
57 namespace {
58   struct LValue;
59   struct CallStackFrame;
60   struct EvalInfo;
61
62   static QualType getType(APValue::LValueBase B) {
63     if (!B) return QualType();
64     if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>())
65       // FIXME: It's unclear where we're supposed to take the type from, and
66       // this actually matters for arrays of unknown bound. Using the type of
67       // the most recent declaration isn't clearly correct in general. Eg:
68       //
69       // extern int arr[]; void f() { extern int arr[3]; };
70       // constexpr int *p = &arr[1]; // valid?
71       return cast<ValueDecl>(D->getMostRecentDecl())->getType();
72
73     const Expr *Base = B.get<const Expr*>();
74
75     // For a materialized temporary, the type of the temporary we materialized
76     // may not be the type of the expression.
77     if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
78             dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
79       SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
80       SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
81       const Expr *Temp = MTE->GetTemporaryExpr();
82       const Expr *Inner = Temp->skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs,
83                                                                Adjustments);
84       // Keep any cv-qualifiers from the reference if we generated a temporary
85       // for it directly. Otherwise use the type after adjustment.
86       if (!Adjustments.empty())
87         return Inner->getType();
88     }
89
90     return Base->getType();
91   }
92
93   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
94   /// field or base class.
95   static
96   APValue::BaseOrMemberType getAsBaseOrMember(APValue::LValuePathEntry E) {
97     APValue::BaseOrMemberType Value;
98     Value.setFromOpaqueValue(E.BaseOrMember);
99     return Value;
100   }
101
102   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
103   /// field declaration.
104   static const FieldDecl *getAsField(APValue::LValuePathEntry E) {
105     return dyn_cast<FieldDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
106   }
107   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
108   /// base class declaration.
109   static const CXXRecordDecl *getAsBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
110     return dyn_cast<CXXRecordDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
111   }
112   /// Determine whether this LValue path entry for a base class names a virtual
113   /// base class.
114   static bool isVirtualBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
115     return getAsBaseOrMember(E).getInt();
116   }
117
118   /// Given a CallExpr, try to get the alloc_size attribute. May return null.
119   static const AllocSizeAttr *getAllocSizeAttr(const CallExpr *CE) {
120     const FunctionDecl *Callee = CE->getDirectCallee();
121     return Callee ? Callee->getAttr<AllocSizeAttr>() : nullptr;
122   }
123
124   /// Attempts to unwrap a CallExpr (with an alloc_size attribute) from an Expr.
125   /// This will look through a single cast.
126   ///
127   /// Returns null if we couldn't unwrap a function with alloc_size.
128   static const CallExpr *tryUnwrapAllocSizeCall(const Expr *E) {
129     if (!E->getType()->isPointerType())
130       return nullptr;
131
132     E = E->IgnoreParens();
133     // If we're doing a variable assignment from e.g. malloc(N), there will
134     // probably be a cast of some kind. Ignore it.
135     if (const auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(E))
136       E = Cast->getSubExpr()->IgnoreParens();
137
138     if (const auto *CE = dyn_cast<CallExpr>(E))
139       return getAllocSizeAttr(CE) ? CE : nullptr;
140     return nullptr;
141   }
142
143   /// Determines whether or not the given Base contains a call to a function
144   /// with the alloc_size attribute.
145   static bool isBaseAnAllocSizeCall(APValue::LValueBase Base) {
146     const auto *E = Base.dyn_cast<const Expr *>();
147     return E && E->getType()->isPointerType() && tryUnwrapAllocSizeCall(E);
148   }
149
150   /// The bound to claim that an array of unknown bound has.
151   /// The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
152   /// to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's used.
153   static const uint64_t AssumedSizeForUnsizedArray =
154       std::numeric_limits<uint64_t>::max() / 2;
155
156   /// Determines if an LValue with the given LValueBase will have an unsized
157   /// array in its designator.
158   /// Find the path length and type of the most-derived subobject in the given
159   /// path, and find the size of the containing array, if any.
160   static unsigned
161   findMostDerivedSubobject(ASTContext &Ctx, APValue::LValueBase Base,
162                            ArrayRef<APValue::LValuePathEntry> Path,
163                            uint64_t &ArraySize, QualType &Type, bool &IsArray,
164                            bool &FirstEntryIsUnsizedArray) {
165     // This only accepts LValueBases from APValues, and APValues don't support
166     // arrays that lack size info.
167     assert(!isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
168            "Unsized arrays shouldn't appear here");
169     unsigned MostDerivedLength = 0;
170     Type = getType(Base);
171
172     for (unsigned I = 0, N = Path.size(); I != N; ++I) {
173       if (Type->isArrayType()) {
174         const ArrayType *AT = Ctx.getAsArrayType(Type);
175         Type = AT->getElementType();
176         MostDerivedLength = I + 1;
177         IsArray = true;
178
179         if (auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT)) {
180           ArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
181         } else {
182           assert(I == 0 && "unexpected unsized array designator");
183           FirstEntryIsUnsizedArray = true;
184           ArraySize = AssumedSizeForUnsizedArray;
185         }
186       } else if (Type->isAnyComplexType()) {
187         const ComplexType *CT = Type->castAs<ComplexType>();
188         Type = CT->getElementType();
189         ArraySize = 2;
190         MostDerivedLength = I + 1;
191         IsArray = true;
192       } else if (const FieldDecl *FD = getAsField(Path[I])) {
193         Type = FD->getType();
194         ArraySize = 0;
195         MostDerivedLength = I + 1;
196         IsArray = false;
197       } else {
198         // Path[I] describes a base class.
199         ArraySize = 0;
200         IsArray = false;
201       }
202     }
203     return MostDerivedLength;
204   }
205
206   // The order of this enum is important for diagnostics.
207   enum CheckSubobjectKind {
208     CSK_Base, CSK_Derived, CSK_Field, CSK_ArrayToPointer, CSK_ArrayIndex,
209     CSK_This, CSK_Real, CSK_Imag
210   };
211
212   /// A path from a glvalue to a subobject of that glvalue.
213   struct SubobjectDesignator {
214     /// True if the subobject was named in a manner not supported by C++11. Such
215     /// lvalues can still be folded, but they are not core constant expressions
216     /// and we cannot perform lvalue-to-rvalue conversions on them.
217     unsigned Invalid : 1;
218
219     /// Is this a pointer one past the end of an object?
220     unsigned IsOnePastTheEnd : 1;
221
222     /// Indicator of whether the first entry is an unsized array.
223     unsigned FirstEntryIsAnUnsizedArray : 1;
224
225     /// Indicator of whether the most-derived object is an array element.
226     unsigned MostDerivedIsArrayElement : 1;
227
228     /// The length of the path to the most-derived object of which this is a
229     /// subobject.
230     unsigned MostDerivedPathLength : 28;
231
232     /// The size of the array of which the most-derived object is an element.
233     /// This will always be 0 if the most-derived object is not an array
234     /// element. 0 is not an indicator of whether or not the most-derived object
235     /// is an array, however, because 0-length arrays are allowed.
236     ///
237     /// If the current array is an unsized array, the value of this is
238     /// undefined.
239     uint64_t MostDerivedArraySize;
240
241     /// The type of the most derived object referred to by this address.
242     QualType MostDerivedType;
243
244     typedef APValue::LValuePathEntry PathEntry;
245
246     /// The entries on the path from the glvalue to the designated subobject.
247     SmallVector<PathEntry, 8> Entries;
248
249     SubobjectDesignator() : Invalid(true) {}
250
251     explicit SubobjectDesignator(QualType T)
252         : Invalid(false), IsOnePastTheEnd(false),
253           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
254           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0),
255           MostDerivedType(T) {}
256
257     SubobjectDesignator(ASTContext &Ctx, const APValue &V)
258         : Invalid(!V.isLValue() || !V.hasLValuePath()), IsOnePastTheEnd(false),
259           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
260           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0) {
261       assert(V.isLValue() && "Non-LValue used to make an LValue designator?");
262       if (!Invalid) {
263         IsOnePastTheEnd = V.isLValueOnePastTheEnd();
264         ArrayRef<PathEntry> VEntries = V.getLValuePath();
265         Entries.insert(Entries.end(), VEntries.begin(), VEntries.end());
266         if (V.getLValueBase()) {
267           bool IsArray = false;
268           bool FirstIsUnsizedArray = false;
269           MostDerivedPathLength = findMostDerivedSubobject(
270               Ctx, V.getLValueBase(), V.getLValuePath(), MostDerivedArraySize,
271               MostDerivedType, IsArray, FirstIsUnsizedArray);
272           MostDerivedIsArrayElement = IsArray;
273           FirstEntryIsAnUnsizedArray = FirstIsUnsizedArray;
274         }
275       }
276     }
277
278     void setInvalid() {
279       Invalid = true;
280       Entries.clear();
281     }
282
283     /// Determine whether the most derived subobject is an array without a
284     /// known bound.
285     bool isMostDerivedAnUnsizedArray() const {
286       assert(!Invalid && "Calling this makes no sense on invalid designators");
287       return Entries.size() == 1 && FirstEntryIsAnUnsizedArray;
288     }
289
290     /// Determine what the most derived array's size is. Results in an assertion
291     /// failure if the most derived array lacks a size.
292     uint64_t getMostDerivedArraySize() const {
293       assert(!isMostDerivedAnUnsizedArray() && "Unsized array has no size");
294       return MostDerivedArraySize;
295     }
296
297     /// Determine whether this is a one-past-the-end pointer.
298     bool isOnePastTheEnd() const {
299       assert(!Invalid);
300       if (IsOnePastTheEnd)
301         return true;
302       if (!isMostDerivedAnUnsizedArray() && MostDerivedIsArrayElement &&
303           Entries[MostDerivedPathLength - 1].ArrayIndex == MostDerivedArraySize)
304         return true;
305       return false;
306     }
307
308     /// Check that this refers to a valid subobject.
309     bool isValidSubobject() const {
310       if (Invalid)
311         return false;
312       return !isOnePastTheEnd();
313     }
314     /// Check that this refers to a valid subobject, and if not, produce a
315     /// relevant diagnostic and set the designator as invalid.
316     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK);
317
318     /// Update this designator to refer to the first element within this array.
319     void addArrayUnchecked(const ConstantArrayType *CAT) {
320       PathEntry Entry;
321       Entry.ArrayIndex = 0;
322       Entries.push_back(Entry);
323
324       // This is a most-derived object.
325       MostDerivedType = CAT->getElementType();
326       MostDerivedIsArrayElement = true;
327       MostDerivedArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
328       MostDerivedPathLength = Entries.size();
329     }
330     /// Update this designator to refer to the first element within the array of
331     /// elements of type T. This is an array of unknown size.
332     void addUnsizedArrayUnchecked(QualType ElemTy) {
333       PathEntry Entry;
334       Entry.ArrayIndex = 0;
335       Entries.push_back(Entry);
336
337       MostDerivedType = ElemTy;
338       MostDerivedIsArrayElement = true;
339       // The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
340       // to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's
341       // used.
342       MostDerivedArraySize = AssumedSizeForUnsizedArray;
343       MostDerivedPathLength = Entries.size();
344     }
345     /// Update this designator to refer to the given base or member of this
346     /// object.
347     void addDeclUnchecked(const Decl *D, bool Virtual = false) {
348       PathEntry Entry;
349       APValue::BaseOrMemberType Value(D, Virtual);
350       Entry.BaseOrMember = Value.getOpaqueValue();
351       Entries.push_back(Entry);
352
353       // If this isn't a base class, it's a new most-derived object.
354       if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(D)) {
355         MostDerivedType = FD->getType();
356         MostDerivedIsArrayElement = false;
357         MostDerivedArraySize = 0;
358         MostDerivedPathLength = Entries.size();
359       }
360     }
361     /// Update this designator to refer to the given complex component.
362     void addComplexUnchecked(QualType EltTy, bool Imag) {
363       PathEntry Entry;
364       Entry.ArrayIndex = Imag;
365       Entries.push_back(Entry);
366
367       // This is technically a most-derived object, though in practice this
368       // is unlikely to matter.
369       MostDerivedType = EltTy;
370       MostDerivedIsArrayElement = true;
371       MostDerivedArraySize = 2;
372       MostDerivedPathLength = Entries.size();
373     }
374     void diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E);
375     void diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
376                                    const APSInt &N);
377     /// Add N to the address of this subobject.
378     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, APSInt N) {
379       if (Invalid || !N) return;
380       uint64_t TruncatedN = N.extOrTrunc(64).getZExtValue();
381       if (isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
382         diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(Info, E);
383         // Can't verify -- trust that the user is doing the right thing (or if
384         // not, trust that the caller will catch the bad behavior).
385         // FIXME: Should we reject if this overflows, at least?
386         Entries.back().ArrayIndex += TruncatedN;
387         return;
388       }
389
390       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
391       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
392       // an array of length one with the type of the object as its element type.
393       bool IsArray = MostDerivedPathLength == Entries.size() &&
394                      MostDerivedIsArrayElement;
395       uint64_t ArrayIndex =
396           IsArray ? Entries.back().ArrayIndex : (uint64_t)IsOnePastTheEnd;
397       uint64_t ArraySize =
398           IsArray ? getMostDerivedArraySize() : (uint64_t)1;
399
400       if (N < -(int64_t)ArrayIndex || N > ArraySize - ArrayIndex) {
401         // Calculate the actual index in a wide enough type, so we can include
402         // it in the note.
403         N = N.extend(std::max<unsigned>(N.getBitWidth() + 1, 65));
404         (llvm::APInt&)N += ArrayIndex;
405         assert(N.ugt(ArraySize) && "bounds check failed for in-bounds index");
406         diagnosePointerArithmetic(Info, E, N);
407         setInvalid();
408         return;
409       }
410
411       ArrayIndex += TruncatedN;
412       assert(ArrayIndex <= ArraySize &&
413              "bounds check succeeded for out-of-bounds index");
414
415       if (IsArray)
416         Entries.back().ArrayIndex = ArrayIndex;
417       else
418         IsOnePastTheEnd = (ArrayIndex != 0);
419     }
420   };
421
422   /// A stack frame in the constexpr call stack.
423   struct CallStackFrame {
424     EvalInfo &Info;
425
426     /// Parent - The caller of this stack frame.
427     CallStackFrame *Caller;
428
429     /// Callee - The function which was called.
430     const FunctionDecl *Callee;
431
432     /// This - The binding for the this pointer in this call, if any.
433     const LValue *This;
434
435     /// Arguments - Parameter bindings for this function call, indexed by
436     /// parameters' function scope indices.
437     APValue *Arguments;
438
439     // Note that we intentionally use std::map here so that references to
440     // values are stable.
441     typedef std::map<const void*, APValue> MapTy;
442     typedef MapTy::const_iterator temp_iterator;
443     /// Temporaries - Temporary lvalues materialized within this stack frame.
444     MapTy Temporaries;
445
446     /// CallLoc - The location of the call expression for this call.
447     SourceLocation CallLoc;
448
449     /// Index - The call index of this call.
450     unsigned Index;
451
452     // FIXME: Adding this to every 'CallStackFrame' may have a nontrivial impact
453     // on the overall stack usage of deeply-recursing constexpr evaluataions.
454     // (We should cache this map rather than recomputing it repeatedly.)
455     // But let's try this and see how it goes; we can look into caching the map
456     // as a later change.
457
458     /// LambdaCaptureFields - Mapping from captured variables/this to
459     /// corresponding data members in the closure class.
460     llvm::DenseMap<const VarDecl *, FieldDecl *> LambdaCaptureFields;
461     FieldDecl *LambdaThisCaptureField;
462
463     CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
464                    const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
465                    APValue *Arguments);
466     ~CallStackFrame();
467
468     APValue *getTemporary(const void *Key) {
469       MapTy::iterator I = Temporaries.find(Key);
470       return I == Temporaries.end() ? nullptr : &I->second;
471     }
472     APValue &createTemporary(const void *Key, bool IsLifetimeExtended);
473   };
474
475   /// Temporarily override 'this'.
476   class ThisOverrideRAII {
477   public:
478     ThisOverrideRAII(CallStackFrame &Frame, const LValue *NewThis, bool Enable)
479         : Frame(Frame), OldThis(Frame.This) {
480       if (Enable)
481         Frame.This = NewThis;
482     }
483     ~ThisOverrideRAII() {
484       Frame.This = OldThis;
485     }
486   private:
487     CallStackFrame &Frame;
488     const LValue *OldThis;
489   };
490
491   /// A partial diagnostic which we might know in advance that we are not going
492   /// to emit.
493   class OptionalDiagnostic {
494     PartialDiagnostic *Diag;
495
496   public:
497     explicit OptionalDiagnostic(PartialDiagnostic *Diag = nullptr)
498       : Diag(Diag) {}
499
500     template<typename T>
501     OptionalDiagnostic &operator<<(const T &v) {
502       if (Diag)
503         *Diag << v;
504       return *this;
505     }
506
507     OptionalDiagnostic &operator<<(const APSInt &I) {
508       if (Diag) {
509         SmallVector<char, 32> Buffer;
510         I.toString(Buffer);
511         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
512       }
513       return *this;
514     }
515
516     OptionalDiagnostic &operator<<(const APFloat &F) {
517       if (Diag) {
518         // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't
519         // print digits which are usually useless (we don't really care here if
520         // we truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally,
521         // APFloat::toString would automatically print the shortest 
522         // representation which rounds to the correct value, but it's a bit
523         // tricky to implement.
524         unsigned precision =
525             llvm::APFloat::semanticsPrecision(F.getSemantics());
526         precision = (precision * 59 + 195) / 196;
527         SmallVector<char, 32> Buffer;
528         F.toString(Buffer, precision);
529         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
530       }
531       return *this;
532     }
533   };
534
535   /// A cleanup, and a flag indicating whether it is lifetime-extended.
536   class Cleanup {
537     llvm::PointerIntPair<APValue*, 1, bool> Value;
538
539   public:
540     Cleanup(APValue *Val, bool IsLifetimeExtended)
541         : Value(Val, IsLifetimeExtended) {}
542
543     bool isLifetimeExtended() const { return Value.getInt(); }
544     void endLifetime() {
545       *Value.getPointer() = APValue();
546     }
547   };
548
549   /// EvalInfo - This is a private struct used by the evaluator to capture
550   /// information about a subexpression as it is folded.  It retains information
551   /// about the AST context, but also maintains information about the folded
552   /// expression.
553   ///
554   /// If an expression could be evaluated, it is still possible it is not a C
555   /// "integer constant expression" or constant expression.  If not, this struct
556   /// captures information about how and why not.
557   ///
558   /// One bit of information passed *into* the request for constant folding
559   /// indicates whether the subexpression is "evaluated" or not according to C
560   /// rules.  For example, the RHS of (0 && foo()) is not evaluated.  We can
561   /// evaluate the expression regardless of what the RHS is, but C only allows
562   /// certain things in certain situations.
563   struct EvalInfo {
564     ASTContext &Ctx;
565
566     /// EvalStatus - Contains information about the evaluation.
567     Expr::EvalStatus &EvalStatus;
568
569     /// CurrentCall - The top of the constexpr call stack.
570     CallStackFrame *CurrentCall;
571
572     /// CallStackDepth - The number of calls in the call stack right now.
573     unsigned CallStackDepth;
574
575     /// NextCallIndex - The next call index to assign.
576     unsigned NextCallIndex;
577
578     /// StepsLeft - The remaining number of evaluation steps we're permitted
579     /// to perform. This is essentially a limit for the number of statements
580     /// we will evaluate.
581     unsigned StepsLeft;
582
583     /// BottomFrame - The frame in which evaluation started. This must be
584     /// initialized after CurrentCall and CallStackDepth.
585     CallStackFrame BottomFrame;
586
587     /// A stack of values whose lifetimes end at the end of some surrounding
588     /// evaluation frame.
589     llvm::SmallVector<Cleanup, 16> CleanupStack;
590
591     /// EvaluatingDecl - This is the declaration whose initializer is being
592     /// evaluated, if any.
593     APValue::LValueBase EvaluatingDecl;
594
595     /// EvaluatingDeclValue - This is the value being constructed for the
596     /// declaration whose initializer is being evaluated, if any.
597     APValue *EvaluatingDeclValue;
598
599     /// EvaluatingObject - Pair of the AST node that an lvalue represents and
600     /// the call index that that lvalue was allocated in.
601     typedef std::pair<APValue::LValueBase, unsigned> EvaluatingObject;
602
603     /// EvaluatingConstructors - Set of objects that are currently being
604     /// constructed.
605     llvm::DenseSet<EvaluatingObject> EvaluatingConstructors;
606
607     struct EvaluatingConstructorRAII {
608       EvalInfo &EI;
609       EvaluatingObject Object;
610       bool DidInsert;
611       EvaluatingConstructorRAII(EvalInfo &EI, EvaluatingObject Object)
612           : EI(EI), Object(Object) {
613         DidInsert = EI.EvaluatingConstructors.insert(Object).second;
614       }
615       ~EvaluatingConstructorRAII() {
616         if (DidInsert) EI.EvaluatingConstructors.erase(Object);
617       }
618     };
619
620     bool isEvaluatingConstructor(APValue::LValueBase Decl, unsigned CallIndex) {
621       return EvaluatingConstructors.count(EvaluatingObject(Decl, CallIndex));
622     }
623
624     /// The current array initialization index, if we're performing array
625     /// initialization.
626     uint64_t ArrayInitIndex = -1;
627
628     /// HasActiveDiagnostic - Was the previous diagnostic stored? If so, further
629     /// notes attached to it will also be stored, otherwise they will not be.
630     bool HasActiveDiagnostic;
631
632     /// \brief Have we emitted a diagnostic explaining why we couldn't constant
633     /// fold (not just why it's not strictly a constant expression)?
634     bool HasFoldFailureDiagnostic;
635
636     /// \brief Whether or not we're currently speculatively evaluating.
637     bool IsSpeculativelyEvaluating;
638
639     enum EvaluationMode {
640       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
641       /// is not a constant expression.
642       EM_ConstantExpression,
643
644       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
645       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
646       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
647       /// a constant expression.
648       EM_PotentialConstantExpression,
649
650       /// Fold the expression to a constant. Stop if we hit a side-effect that
651       /// we can't model.
652       EM_ConstantFold,
653
654       /// Evaluate the expression looking for integer overflow and similar
655       /// issues. Don't worry about side-effects, and try to visit all
656       /// subexpressions.
657       EM_EvaluateForOverflow,
658
659       /// Evaluate in any way we know how. Don't worry about side-effects that
660       /// can't be modeled.
661       EM_IgnoreSideEffects,
662
663       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
664       /// is not a constant expression. Some expressions can be retried in the
665       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
666       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
667       /// gets a chance to look at it.
668       EM_ConstantExpressionUnevaluated,
669
670       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
671       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
672       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
673       /// a constant expression. Some expressions can be retried in the
674       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
675       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
676       /// gets a chance to look at it.
677       EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated,
678
679       /// Evaluate as a constant expression. In certain scenarios, if:
680       /// - we find a MemberExpr with a base that can't be evaluated, or
681       /// - we find a variable initialized with a call to a function that has
682       ///   the alloc_size attribute on it
683       /// then we may consider evaluation to have succeeded.
684       ///
685       /// In either case, the LValue returned shall have an invalid base; in the
686       /// former, the base will be the invalid MemberExpr, in the latter, the
687       /// base will be either the alloc_size CallExpr or a CastExpr wrapping
688       /// said CallExpr.
689       EM_OffsetFold,
690     } EvalMode;
691
692     /// Are we checking whether the expression is a potential constant
693     /// expression?
694     bool checkingPotentialConstantExpression() const {
695       return EvalMode == EM_PotentialConstantExpression ||
696              EvalMode == EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated;
697     }
698
699     /// Are we checking an expression for overflow?
700     // FIXME: We should check for any kind of undefined or suspicious behavior
701     // in such constructs, not just overflow.
702     bool checkingForOverflow() { return EvalMode == EM_EvaluateForOverflow; }
703
704     EvalInfo(const ASTContext &C, Expr::EvalStatus &S, EvaluationMode Mode)
705       : Ctx(const_cast<ASTContext &>(C)), EvalStatus(S), CurrentCall(nullptr),
706         CallStackDepth(0), NextCallIndex(1),
707         StepsLeft(getLangOpts().ConstexprStepLimit),
708         BottomFrame(*this, SourceLocation(), nullptr, nullptr, nullptr),
709         EvaluatingDecl((const ValueDecl *)nullptr),
710         EvaluatingDeclValue(nullptr), HasActiveDiagnostic(false),
711         HasFoldFailureDiagnostic(false), IsSpeculativelyEvaluating(false),
712         EvalMode(Mode) {}
713
714     void setEvaluatingDecl(APValue::LValueBase Base, APValue &Value) {
715       EvaluatingDecl = Base;
716       EvaluatingDeclValue = &Value;
717       EvaluatingConstructors.insert({Base, 0});
718     }
719
720     const LangOptions &getLangOpts() const { return Ctx.getLangOpts(); }
721
722     bool CheckCallLimit(SourceLocation Loc) {
723       // Don't perform any constexpr calls (other than the call we're checking)
724       // when checking a potential constant expression.
725       if (checkingPotentialConstantExpression() && CallStackDepth > 1)
726         return false;
727       if (NextCallIndex == 0) {
728         // NextCallIndex has wrapped around.
729         FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_call_limit_exceeded);
730         return false;
731       }
732       if (CallStackDepth <= getLangOpts().ConstexprCallDepth)
733         return true;
734       FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_depth_limit_exceeded)
735         << getLangOpts().ConstexprCallDepth;
736       return false;
737     }
738
739     CallStackFrame *getCallFrame(unsigned CallIndex) {
740       assert(CallIndex && "no call index in getCallFrame");
741       // We will eventually hit BottomFrame, which has Index 1, so Frame can't
742       // be null in this loop.
743       CallStackFrame *Frame = CurrentCall;
744       while (Frame->Index > CallIndex)
745         Frame = Frame->Caller;
746       return (Frame->Index == CallIndex) ? Frame : nullptr;
747     }
748
749     bool nextStep(const Stmt *S) {
750       if (!StepsLeft) {
751         FFDiag(S->getLocStart(), diag::note_constexpr_step_limit_exceeded);
752         return false;
753       }
754       --StepsLeft;
755       return true;
756     }
757
758   private:
759     /// Add a diagnostic to the diagnostics list.
760     PartialDiagnostic &addDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
761       PartialDiagnostic PD(DiagId, Ctx.getDiagAllocator());
762       EvalStatus.Diag->push_back(std::make_pair(Loc, PD));
763       return EvalStatus.Diag->back().second;
764     }
765
766     /// Add notes containing a call stack to the current point of evaluation.
767     void addCallStack(unsigned Limit);
768
769   private:
770     OptionalDiagnostic Diag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId,
771                             unsigned ExtraNotes, bool IsCCEDiag) {
772     
773       if (EvalStatus.Diag) {
774         // If we have a prior diagnostic, it will be noting that the expression
775         // isn't a constant expression. This diagnostic is more important,
776         // unless we require this evaluation to produce a constant expression.
777         //
778         // FIXME: We might want to show both diagnostics to the user in
779         // EM_ConstantFold mode.
780         if (!EvalStatus.Diag->empty()) {
781           switch (EvalMode) {
782           case EM_ConstantFold:
783           case EM_IgnoreSideEffects:
784           case EM_EvaluateForOverflow:
785             if (!HasFoldFailureDiagnostic)
786               break;
787             // We've already failed to fold something. Keep that diagnostic.
788             LLVM_FALLTHROUGH;
789           case EM_ConstantExpression:
790           case EM_PotentialConstantExpression:
791           case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
792           case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
793           case EM_OffsetFold:
794             HasActiveDiagnostic = false;
795             return OptionalDiagnostic();
796           }
797         }
798
799         unsigned CallStackNotes = CallStackDepth - 1;
800         unsigned Limit = Ctx.getDiagnostics().getConstexprBacktraceLimit();
801         if (Limit)
802           CallStackNotes = std::min(CallStackNotes, Limit + 1);
803         if (checkingPotentialConstantExpression())
804           CallStackNotes = 0;
805
806         HasActiveDiagnostic = true;
807         HasFoldFailureDiagnostic = !IsCCEDiag;
808         EvalStatus.Diag->clear();
809         EvalStatus.Diag->reserve(1 + ExtraNotes + CallStackNotes);
810         addDiag(Loc, DiagId);
811         if (!checkingPotentialConstantExpression())
812           addCallStack(Limit);
813         return OptionalDiagnostic(&(*EvalStatus.Diag)[0].second);
814       }
815       HasActiveDiagnostic = false;
816       return OptionalDiagnostic();
817     }
818   public:
819     // Diagnose that the evaluation could not be folded (FF => FoldFailure)
820     OptionalDiagnostic
821     FFDiag(SourceLocation Loc,
822           diag::kind DiagId = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
823           unsigned ExtraNotes = 0) {
824       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, false);
825     }
826     
827     OptionalDiagnostic FFDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
828                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
829                             unsigned ExtraNotes = 0) {
830       if (EvalStatus.Diag)
831         return Diag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes, /*IsCCEDiag*/false);
832       HasActiveDiagnostic = false;
833       return OptionalDiagnostic();
834     }
835
836     /// Diagnose that the evaluation does not produce a C++11 core constant
837     /// expression.
838     ///
839     /// FIXME: Stop evaluating if we're in EM_ConstantExpression or
840     /// EM_PotentialConstantExpression mode and we produce one of these.
841     OptionalDiagnostic CCEDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId
842                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
843                                unsigned ExtraNotes = 0) {
844       // Don't override a previous diagnostic. Don't bother collecting
845       // diagnostics if we're evaluating for overflow.
846       if (!EvalStatus.Diag || !EvalStatus.Diag->empty()) {
847         HasActiveDiagnostic = false;
848         return OptionalDiagnostic();
849       }
850       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, true);
851     }
852     OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
853                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
854                                unsigned ExtraNotes = 0) {
855       return CCEDiag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes);
856     }
857     /// Add a note to a prior diagnostic.
858     OptionalDiagnostic Note(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
859       if (!HasActiveDiagnostic)
860         return OptionalDiagnostic();
861       return OptionalDiagnostic(&addDiag(Loc, DiagId));
862     }
863
864     /// Add a stack of notes to a prior diagnostic.
865     void addNotes(ArrayRef<PartialDiagnosticAt> Diags) {
866       if (HasActiveDiagnostic) {
867         EvalStatus.Diag->insert(EvalStatus.Diag->end(),
868                                 Diags.begin(), Diags.end());
869       }
870     }
871
872     /// Should we continue evaluation after encountering a side-effect that we
873     /// couldn't model?
874     bool keepEvaluatingAfterSideEffect() {
875       switch (EvalMode) {
876       case EM_PotentialConstantExpression:
877       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
878       case EM_EvaluateForOverflow:
879       case EM_IgnoreSideEffects:
880         return true;
881
882       case EM_ConstantExpression:
883       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
884       case EM_ConstantFold:
885       case EM_OffsetFold:
886         return false;
887       }
888       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
889     }
890
891     /// Note that we have had a side-effect, and determine whether we should
892     /// keep evaluating.
893     bool noteSideEffect() {
894       EvalStatus.HasSideEffects = true;
895       return keepEvaluatingAfterSideEffect();
896     }
897
898     /// Should we continue evaluation after encountering undefined behavior?
899     bool keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior() {
900       switch (EvalMode) {
901       case EM_EvaluateForOverflow:
902       case EM_IgnoreSideEffects:
903       case EM_ConstantFold:
904       case EM_OffsetFold:
905         return true;
906
907       case EM_PotentialConstantExpression:
908       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
909       case EM_ConstantExpression:
910       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
911         return false;
912       }
913       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
914     }
915
916     /// Note that we hit something that was technically undefined behavior, but
917     /// that we can evaluate past it (such as signed overflow or floating-point
918     /// division by zero.)
919     bool noteUndefinedBehavior() {
920       EvalStatus.HasUndefinedBehavior = true;
921       return keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior();
922     }
923
924     /// Should we continue evaluation as much as possible after encountering a
925     /// construct which can't be reduced to a value?
926     bool keepEvaluatingAfterFailure() {
927       if (!StepsLeft)
928         return false;
929
930       switch (EvalMode) {
931       case EM_PotentialConstantExpression:
932       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
933       case EM_EvaluateForOverflow:
934         return true;
935
936       case EM_ConstantExpression:
937       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
938       case EM_ConstantFold:
939       case EM_IgnoreSideEffects:
940       case EM_OffsetFold:
941         return false;
942       }
943       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
944     }
945
946     /// Notes that we failed to evaluate an expression that other expressions
947     /// directly depend on, and determine if we should keep evaluating. This
948     /// should only be called if we actually intend to keep evaluating.
949     ///
950     /// Call noteSideEffect() instead if we may be able to ignore the value that
951     /// we failed to evaluate, e.g. if we failed to evaluate Foo() in:
952     ///
953     /// (Foo(), 1)      // use noteSideEffect
954     /// (Foo() || true) // use noteSideEffect
955     /// Foo() + 1       // use noteFailure
956     LLVM_NODISCARD bool noteFailure() {
957       // Failure when evaluating some expression often means there is some
958       // subexpression whose evaluation was skipped. Therefore, (because we
959       // don't track whether we skipped an expression when unwinding after an
960       // evaluation failure) every evaluation failure that bubbles up from a
961       // subexpression implies that a side-effect has potentially happened. We
962       // skip setting the HasSideEffects flag to true until we decide to
963       // continue evaluating after that point, which happens here.
964       bool KeepGoing = keepEvaluatingAfterFailure();
965       EvalStatus.HasSideEffects |= KeepGoing;
966       return KeepGoing;
967     }
968
969     class ArrayInitLoopIndex {
970       EvalInfo &Info;
971       uint64_t OuterIndex;
972
973     public:
974       ArrayInitLoopIndex(EvalInfo &Info)
975           : Info(Info), OuterIndex(Info.ArrayInitIndex) {
976         Info.ArrayInitIndex = 0;
977       }
978       ~ArrayInitLoopIndex() { Info.ArrayInitIndex = OuterIndex; }
979
980       operator uint64_t&() { return Info.ArrayInitIndex; }
981     };
982   };
983
984   /// Object used to treat all foldable expressions as constant expressions.
985   struct FoldConstant {
986     EvalInfo &Info;
987     bool Enabled;
988     bool HadNoPriorDiags;
989     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
990
991     explicit FoldConstant(EvalInfo &Info, bool Enabled)
992       : Info(Info),
993         Enabled(Enabled),
994         HadNoPriorDiags(Info.EvalStatus.Diag &&
995                         Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
996                         !Info.EvalStatus.HasSideEffects),
997         OldMode(Info.EvalMode) {
998       if (Enabled &&
999           (Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpression ||
1000            Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated))
1001         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_ConstantFold;
1002     }
1003     void keepDiagnostics() { Enabled = false; }
1004     ~FoldConstant() {
1005       if (Enabled && HadNoPriorDiags && !Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
1006           !Info.EvalStatus.HasSideEffects)
1007         Info.EvalStatus.Diag->clear();
1008       Info.EvalMode = OldMode;
1009     }
1010   };
1011
1012   /// RAII object used to treat the current evaluation as the correct pointer
1013   /// offset fold for the current EvalMode
1014   struct FoldOffsetRAII {
1015     EvalInfo &Info;
1016     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
1017     explicit FoldOffsetRAII(EvalInfo &Info)
1018         : Info(Info), OldMode(Info.EvalMode) {
1019       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
1020         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_OffsetFold;
1021     }
1022
1023     ~FoldOffsetRAII() { Info.EvalMode = OldMode; }
1024   };
1025
1026   /// RAII object used to optionally suppress diagnostics and side-effects from
1027   /// a speculative evaluation.
1028   class SpeculativeEvaluationRAII {
1029     EvalInfo *Info = nullptr;
1030     Expr::EvalStatus OldStatus;
1031     bool OldIsSpeculativelyEvaluating;
1032
1033     void moveFromAndCancel(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1034       Info = Other.Info;
1035       OldStatus = Other.OldStatus;
1036       OldIsSpeculativelyEvaluating = Other.OldIsSpeculativelyEvaluating;
1037       Other.Info = nullptr;
1038     }
1039
1040     void maybeRestoreState() {
1041       if (!Info)
1042         return;
1043
1044       Info->EvalStatus = OldStatus;
1045       Info->IsSpeculativelyEvaluating = OldIsSpeculativelyEvaluating;
1046     }
1047
1048   public:
1049     SpeculativeEvaluationRAII() = default;
1050
1051     SpeculativeEvaluationRAII(
1052         EvalInfo &Info, SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *NewDiag = nullptr)
1053         : Info(&Info), OldStatus(Info.EvalStatus),
1054           OldIsSpeculativelyEvaluating(Info.IsSpeculativelyEvaluating) {
1055       Info.EvalStatus.Diag = NewDiag;
1056       Info.IsSpeculativelyEvaluating = true;
1057     }
1058
1059     SpeculativeEvaluationRAII(const SpeculativeEvaluationRAII &Other) = delete;
1060     SpeculativeEvaluationRAII(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1061       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1062     }
1063
1064     SpeculativeEvaluationRAII &operator=(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1065       maybeRestoreState();
1066       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1067       return *this;
1068     }
1069
1070     ~SpeculativeEvaluationRAII() { maybeRestoreState(); }
1071   };
1072
1073   /// RAII object wrapping a full-expression or block scope, and handling
1074   /// the ending of the lifetime of temporaries created within it.
1075   template<bool IsFullExpression>
1076   class ScopeRAII {
1077     EvalInfo &Info;
1078     unsigned OldStackSize;
1079   public:
1080     ScopeRAII(EvalInfo &Info)
1081         : Info(Info), OldStackSize(Info.CleanupStack.size()) {}
1082     ~ScopeRAII() {
1083       // Body moved to a static method to encourage the compiler to inline away
1084       // instances of this class.
1085       cleanup(Info, OldStackSize);
1086     }
1087   private:
1088     static void cleanup(EvalInfo &Info, unsigned OldStackSize) {
1089       unsigned NewEnd = OldStackSize;
1090       for (unsigned I = OldStackSize, N = Info.CleanupStack.size();
1091            I != N; ++I) {
1092         if (IsFullExpression && Info.CleanupStack[I].isLifetimeExtended()) {
1093           // Full-expression cleanup of a lifetime-extended temporary: nothing
1094           // to do, just move this cleanup to the right place in the stack.
1095           std::swap(Info.CleanupStack[I], Info.CleanupStack[NewEnd]);
1096           ++NewEnd;
1097         } else {
1098           // End the lifetime of the object.
1099           Info.CleanupStack[I].endLifetime();
1100         }
1101       }
1102       Info.CleanupStack.erase(Info.CleanupStack.begin() + NewEnd,
1103                               Info.CleanupStack.end());
1104     }
1105   };
1106   typedef ScopeRAII<false> BlockScopeRAII;
1107   typedef ScopeRAII<true> FullExpressionRAII;
1108 }
1109
1110 bool SubobjectDesignator::checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1111                                          CheckSubobjectKind CSK) {
1112   if (Invalid)
1113     return false;
1114   if (isOnePastTheEnd()) {
1115     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_past_end_subobject)
1116       << CSK;
1117     setInvalid();
1118     return false;
1119   }
1120   // Note, we do not diagnose if isMostDerivedAnUnsizedArray(), because there
1121   // must actually be at least one array element; even a VLA cannot have a
1122   // bound of zero. And if our index is nonzero, we already had a CCEDiag.
1123   return true;
1124 }
1125
1126 void SubobjectDesignator::diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1127                                                                 const Expr *E) {
1128   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_unsized_array_indexed);
1129   // Do not set the designator as invalid: we can represent this situation,
1130   // and correct handling of __builtin_object_size requires us to do so.
1131 }
1132
1133 void SubobjectDesignator::diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1134                                                     const Expr *E,
1135                                                     const APSInt &N) {
1136   // If we're complaining, we must be able to statically determine the size of
1137   // the most derived array.
1138   if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedIsArrayElement)
1139     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1140       << N << /*array*/ 0
1141       << static_cast<unsigned>(getMostDerivedArraySize());
1142   else
1143     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1144       << N << /*non-array*/ 1;
1145   setInvalid();
1146 }
1147
1148 CallStackFrame::CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
1149                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
1150                                APValue *Arguments)
1151     : Info(Info), Caller(Info.CurrentCall), Callee(Callee), This(This),
1152       Arguments(Arguments), CallLoc(CallLoc), Index(Info.NextCallIndex++) {
1153   Info.CurrentCall = this;
1154   ++Info.CallStackDepth;
1155 }
1156
1157 CallStackFrame::~CallStackFrame() {
1158   assert(Info.CurrentCall == this && "calls retired out of order");
1159   --Info.CallStackDepth;
1160   Info.CurrentCall = Caller;
1161 }
1162
1163 APValue &CallStackFrame::createTemporary(const void *Key,
1164                                          bool IsLifetimeExtended) {
1165   APValue &Result = Temporaries[Key];
1166   assert(Result.isUninit() && "temporary created multiple times");
1167   Info.CleanupStack.push_back(Cleanup(&Result, IsLifetimeExtended));
1168   return Result;
1169 }
1170
1171 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out);
1172
1173 void EvalInfo::addCallStack(unsigned Limit) {
1174   // Determine which calls to skip, if any.
1175   unsigned ActiveCalls = CallStackDepth - 1;
1176   unsigned SkipStart = ActiveCalls, SkipEnd = SkipStart;
1177   if (Limit && Limit < ActiveCalls) {
1178     SkipStart = Limit / 2 + Limit % 2;
1179     SkipEnd = ActiveCalls - Limit / 2;
1180   }
1181
1182   // Walk the call stack and add the diagnostics.
1183   unsigned CallIdx = 0;
1184   for (CallStackFrame *Frame = CurrentCall; Frame != &BottomFrame;
1185        Frame = Frame->Caller, ++CallIdx) {
1186     // Skip this call?
1187     if (CallIdx >= SkipStart && CallIdx < SkipEnd) {
1188       if (CallIdx == SkipStart) {
1189         // Note that we're skipping calls.
1190         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_calls_suppressed)
1191           << unsigned(ActiveCalls - Limit);
1192       }
1193       continue;
1194     }
1195
1196     // Use a different note for an inheriting constructor, because from the
1197     // user's perspective it's not really a function at all.
1198     if (auto *CD = dyn_cast_or_null<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee)) {
1199       if (CD->isInheritingConstructor()) {
1200         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_inherited_ctor_call_here)
1201           << CD->getParent();
1202         continue;
1203       }
1204     }
1205
1206     SmallVector<char, 128> Buffer;
1207     llvm::raw_svector_ostream Out(Buffer);
1208     describeCall(Frame, Out);
1209     addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_call_here) << Out.str();
1210   }
1211 }
1212
1213 namespace {
1214   struct ComplexValue {
1215   private:
1216     bool IsInt;
1217
1218   public:
1219     APSInt IntReal, IntImag;
1220     APFloat FloatReal, FloatImag;
1221
1222     ComplexValue() : FloatReal(APFloat::Bogus()), FloatImag(APFloat::Bogus()) {}
1223
1224     void makeComplexFloat() { IsInt = false; }
1225     bool isComplexFloat() const { return !IsInt; }
1226     APFloat &getComplexFloatReal() { return FloatReal; }
1227     APFloat &getComplexFloatImag() { return FloatImag; }
1228
1229     void makeComplexInt() { IsInt = true; }
1230     bool isComplexInt() const { return IsInt; }
1231     APSInt &getComplexIntReal() { return IntReal; }
1232     APSInt &getComplexIntImag() { return IntImag; }
1233
1234     void moveInto(APValue &v) const {
1235       if (isComplexFloat())
1236         v = APValue(FloatReal, FloatImag);
1237       else
1238         v = APValue(IntReal, IntImag);
1239     }
1240     void setFrom(const APValue &v) {
1241       assert(v.isComplexFloat() || v.isComplexInt());
1242       if (v.isComplexFloat()) {
1243         makeComplexFloat();
1244         FloatReal = v.getComplexFloatReal();
1245         FloatImag = v.getComplexFloatImag();
1246       } else {
1247         makeComplexInt();
1248         IntReal = v.getComplexIntReal();
1249         IntImag = v.getComplexIntImag();
1250       }
1251     }
1252   };
1253
1254   struct LValue {
1255     APValue::LValueBase Base;
1256     CharUnits Offset;
1257     unsigned InvalidBase : 1;
1258     unsigned CallIndex : 31;
1259     SubobjectDesignator Designator;
1260     bool IsNullPtr;
1261
1262     const APValue::LValueBase getLValueBase() const { return Base; }
1263     CharUnits &getLValueOffset() { return Offset; }
1264     const CharUnits &getLValueOffset() const { return Offset; }
1265     unsigned getLValueCallIndex() const { return CallIndex; }
1266     SubobjectDesignator &getLValueDesignator() { return Designator; }
1267     const SubobjectDesignator &getLValueDesignator() const { return Designator;}
1268     bool isNullPointer() const { return IsNullPtr;}
1269
1270     void moveInto(APValue &V) const {
1271       if (Designator.Invalid)
1272         V = APValue(Base, Offset, APValue::NoLValuePath(), CallIndex,
1273                     IsNullPtr);
1274       else {
1275         assert(!InvalidBase && "APValues can't handle invalid LValue bases");
1276         V = APValue(Base, Offset, Designator.Entries,
1277                     Designator.IsOnePastTheEnd, CallIndex, IsNullPtr);
1278       }
1279     }
1280     void setFrom(ASTContext &Ctx, const APValue &V) {
1281       assert(V.isLValue() && "Setting LValue from a non-LValue?");
1282       Base = V.getLValueBase();
1283       Offset = V.getLValueOffset();
1284       InvalidBase = false;
1285       CallIndex = V.getLValueCallIndex();
1286       Designator = SubobjectDesignator(Ctx, V);
1287       IsNullPtr = V.isNullPointer();
1288     }
1289
1290     void set(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0, bool BInvalid = false) {
1291 #ifndef NDEBUG
1292       // We only allow a few types of invalid bases. Enforce that here.
1293       if (BInvalid) {
1294         const auto *E = B.get<const Expr *>();
1295         assert((isa<MemberExpr>(E) || tryUnwrapAllocSizeCall(E)) &&
1296                "Unexpected type of invalid base");
1297       }
1298 #endif
1299
1300       Base = B;
1301       Offset = CharUnits::fromQuantity(0);
1302       InvalidBase = BInvalid;
1303       CallIndex = I;
1304       Designator = SubobjectDesignator(getType(B));
1305       IsNullPtr = false;
1306     }
1307
1308     void setNull(QualType PointerTy, uint64_t TargetVal) {
1309       Base = (Expr *)nullptr;
1310       Offset = CharUnits::fromQuantity(TargetVal);
1311       InvalidBase = false;
1312       CallIndex = 0;
1313       Designator = SubobjectDesignator(PointerTy->getPointeeType());
1314       IsNullPtr = true;
1315     }
1316
1317     void setInvalid(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0) {
1318       set(B, I, true);
1319     }
1320
1321     // Check that this LValue is not based on a null pointer. If it is, produce
1322     // a diagnostic and mark the designator as invalid.
1323     bool checkNullPointer(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1324                           CheckSubobjectKind CSK) {
1325       if (Designator.Invalid)
1326         return false;
1327       if (IsNullPtr) {
1328         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_null_subobject)
1329           << CSK;
1330         Designator.setInvalid();
1331         return false;
1332       }
1333       return true;
1334     }
1335
1336     // Check this LValue refers to an object. If not, set the designator to be
1337     // invalid and emit a diagnostic.
1338     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK) {
1339       return (CSK == CSK_ArrayToPointer || checkNullPointer(Info, E, CSK)) &&
1340              Designator.checkSubobject(Info, E, CSK);
1341     }
1342
1343     void addDecl(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1344                  const Decl *D, bool Virtual = false) {
1345       if (checkSubobject(Info, E, isa<FieldDecl>(D) ? CSK_Field : CSK_Base))
1346         Designator.addDeclUnchecked(D, Virtual);
1347     }
1348     void addUnsizedArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType ElemTy) {
1349       if (!Designator.Entries.empty()) {
1350         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_unsupported_unsized_array);
1351         Designator.setInvalid();
1352         return;
1353       }
1354       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer)) {
1355         assert(getType(Base)->isPointerType() || getType(Base)->isArrayType());
1356         Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray = true;
1357         Designator.addUnsizedArrayUnchecked(ElemTy);
1358       }
1359     }
1360     void addArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, const ConstantArrayType *CAT) {
1361       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer))
1362         Designator.addArrayUnchecked(CAT);
1363     }
1364     void addComplex(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType EltTy, bool Imag) {
1365       if (checkSubobject(Info, E, Imag ? CSK_Imag : CSK_Real))
1366         Designator.addComplexUnchecked(EltTy, Imag);
1367     }
1368     void clearIsNullPointer() {
1369       IsNullPtr = false;
1370     }
1371     void adjustOffsetAndIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1372                               const APSInt &Index, CharUnits ElementSize) {
1373       // An index of 0 has no effect. (In C, adding 0 to a null pointer is UB,
1374       // but we're not required to diagnose it and it's valid in C++.)
1375       if (!Index)
1376         return;
1377
1378       // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
1379       // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
1380       // offsets.
1381       uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
1382       uint64_t ElemSize64 = ElementSize.getQuantity();
1383       uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
1384       Offset = CharUnits::fromQuantity(Offset64 + ElemSize64 * Index64);
1385
1386       if (checkNullPointer(Info, E, CSK_ArrayIndex))
1387         Designator.adjustIndex(Info, E, Index);
1388       clearIsNullPointer();
1389     }
1390     void adjustOffset(CharUnits N) {
1391       Offset += N;
1392       if (N.getQuantity())
1393         clearIsNullPointer();
1394     }
1395   };
1396
1397   struct MemberPtr {
1398     MemberPtr() {}
1399     explicit MemberPtr(const ValueDecl *Decl) :
1400       DeclAndIsDerivedMember(Decl, false), Path() {}
1401
1402     /// The member or (direct or indirect) field referred to by this member
1403     /// pointer, or 0 if this is a null member pointer.
1404     const ValueDecl *getDecl() const {
1405       return DeclAndIsDerivedMember.getPointer();
1406     }
1407     /// Is this actually a member of some type derived from the relevant class?
1408     bool isDerivedMember() const {
1409       return DeclAndIsDerivedMember.getInt();
1410     }
1411     /// Get the class which the declaration actually lives in.
1412     const CXXRecordDecl *getContainingRecord() const {
1413       return cast<CXXRecordDecl>(
1414           DeclAndIsDerivedMember.getPointer()->getDeclContext());
1415     }
1416
1417     void moveInto(APValue &V) const {
1418       V = APValue(getDecl(), isDerivedMember(), Path);
1419     }
1420     void setFrom(const APValue &V) {
1421       assert(V.isMemberPointer());
1422       DeclAndIsDerivedMember.setPointer(V.getMemberPointerDecl());
1423       DeclAndIsDerivedMember.setInt(V.isMemberPointerToDerivedMember());
1424       Path.clear();
1425       ArrayRef<const CXXRecordDecl*> P = V.getMemberPointerPath();
1426       Path.insert(Path.end(), P.begin(), P.end());
1427     }
1428
1429     /// DeclAndIsDerivedMember - The member declaration, and a flag indicating
1430     /// whether the member is a member of some class derived from the class type
1431     /// of the member pointer.
1432     llvm::PointerIntPair<const ValueDecl*, 1, bool> DeclAndIsDerivedMember;
1433     /// Path - The path of base/derived classes from the member declaration's
1434     /// class (exclusive) to the class type of the member pointer (inclusive).
1435     SmallVector<const CXXRecordDecl*, 4> Path;
1436
1437     /// Perform a cast towards the class of the Decl (either up or down the
1438     /// hierarchy).
1439     bool castBack(const CXXRecordDecl *Class) {
1440       assert(!Path.empty());
1441       const CXXRecordDecl *Expected;
1442       if (Path.size() >= 2)
1443         Expected = Path[Path.size() - 2];
1444       else
1445         Expected = getContainingRecord();
1446       if (Expected->getCanonicalDecl() != Class->getCanonicalDecl()) {
1447         // C++11 [expr.static.cast]p12: In a conversion from (D::*) to (B::*),
1448         // if B does not contain the original member and is not a base or
1449         // derived class of the class containing the original member, the result
1450         // of the cast is undefined.
1451         // C++11 [conv.mem]p2 does not cover this case for a cast from (B::*) to
1452         // (D::*). We consider that to be a language defect.
1453         return false;
1454       }
1455       Path.pop_back();
1456       return true;
1457     }
1458     /// Perform a base-to-derived member pointer cast.
1459     bool castToDerived(const CXXRecordDecl *Derived) {
1460       if (!getDecl())
1461         return true;
1462       if (!isDerivedMember()) {
1463         Path.push_back(Derived);
1464         return true;
1465       }
1466       if (!castBack(Derived))
1467         return false;
1468       if (Path.empty())
1469         DeclAndIsDerivedMember.setInt(false);
1470       return true;
1471     }
1472     /// Perform a derived-to-base member pointer cast.
1473     bool castToBase(const CXXRecordDecl *Base) {
1474       if (!getDecl())
1475         return true;
1476       if (Path.empty())
1477         DeclAndIsDerivedMember.setInt(true);
1478       if (isDerivedMember()) {
1479         Path.push_back(Base);
1480         return true;
1481       }
1482       return castBack(Base);
1483     }
1484   };
1485
1486   /// Compare two member pointers, which are assumed to be of the same type.
1487   static bool operator==(const MemberPtr &LHS, const MemberPtr &RHS) {
1488     if (!LHS.getDecl() || !RHS.getDecl())
1489       return !LHS.getDecl() && !RHS.getDecl();
1490     if (LHS.getDecl()->getCanonicalDecl() != RHS.getDecl()->getCanonicalDecl())
1491       return false;
1492     return LHS.Path == RHS.Path;
1493   }
1494 }
1495
1496 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E);
1497 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info,
1498                             const LValue &This, const Expr *E,
1499                             bool AllowNonLiteralTypes = false);
1500 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1501                            bool InvalidBaseOK = false);
1502 static bool EvaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1503                             bool InvalidBaseOK = false);
1504 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
1505                                   EvalInfo &Info);
1506 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1507 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info);
1508 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
1509                                     EvalInfo &Info);
1510 static bool EvaluateFloat(const Expr *E, APFloat &Result, EvalInfo &Info);
1511 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Res, EvalInfo &Info);
1512 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
1513                            EvalInfo &Info);
1514 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result);
1515
1516 //===----------------------------------------------------------------------===//
1517 // Misc utilities
1518 //===----------------------------------------------------------------------===//
1519
1520 /// Negate an APSInt in place, converting it to a signed form if necessary, and
1521 /// preserving its value (by extending by up to one bit as needed).
1522 static void negateAsSigned(APSInt &Int) {
1523   if (Int.isUnsigned() || Int.isMinSignedValue()) {
1524     Int = Int.extend(Int.getBitWidth() + 1);
1525     Int.setIsSigned(true);
1526   }
1527   Int = -Int;
1528 }
1529
1530 /// Produce a string describing the given constexpr call.
1531 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out) {
1532   unsigned ArgIndex = 0;
1533   bool IsMemberCall = isa<CXXMethodDecl>(Frame->Callee) &&
1534                       !isa<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee) &&
1535                       cast<CXXMethodDecl>(Frame->Callee)->isInstance();
1536
1537   if (!IsMemberCall)
1538     Out << *Frame->Callee << '(';
1539
1540   if (Frame->This && IsMemberCall) {
1541     APValue Val;
1542     Frame->This->moveInto(Val);
1543     Val.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx,
1544                     Frame->This->Designator.MostDerivedType);
1545     // FIXME: Add parens around Val if needed.
1546     Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1547     IsMemberCall = false;
1548   }
1549
1550   for (FunctionDecl::param_const_iterator I = Frame->Callee->param_begin(),
1551        E = Frame->Callee->param_end(); I != E; ++I, ++ArgIndex) {
1552     if (ArgIndex > (unsigned)IsMemberCall)
1553       Out << ", ";
1554
1555     const ParmVarDecl *Param = *I;
1556     const APValue &Arg = Frame->Arguments[ArgIndex];
1557     Arg.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx, Param->getType());
1558
1559     if (ArgIndex == 0 && IsMemberCall)
1560       Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1561   }
1562
1563   Out << ')';
1564 }
1565
1566 /// Evaluate an expression to see if it had side-effects, and discard its
1567 /// result.
1568 /// \return \c true if the caller should keep evaluating.
1569 static bool EvaluateIgnoredValue(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
1570   APValue Scratch;
1571   if (!Evaluate(Scratch, Info, E))
1572     // We don't need the value, but we might have skipped a side effect here.
1573     return Info.noteSideEffect();
1574   return true;
1575 }
1576
1577 /// Should this call expression be treated as a string literal?
1578 static bool IsStringLiteralCall(const CallExpr *E) {
1579   unsigned Builtin = E->getBuiltinCallee();
1580   return (Builtin == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
1581           Builtin == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString);
1582 }
1583
1584 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B) {
1585   // C++11 [expr.const]p3 An address constant expression is a prvalue core
1586   // constant expression of pointer type that evaluates to...
1587
1588   // ... a null pointer value, or a prvalue core constant expression of type
1589   // std::nullptr_t.
1590   if (!B) return true;
1591
1592   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1593     // ... the address of an object with static storage duration,
1594     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
1595       return VD->hasGlobalStorage();
1596     // ... the address of a function,
1597     return isa<FunctionDecl>(D);
1598   }
1599
1600   const Expr *E = B.get<const Expr*>();
1601   switch (E->getStmtClass()) {
1602   default:
1603     return false;
1604   case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
1605     const CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
1606     return CLE->isFileScope() && CLE->isLValue();
1607   }
1608   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
1609     // A materialized temporary might have been lifetime-extended to static
1610     // storage duration.
1611     return cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->getStorageDuration() == SD_Static;
1612   // A string literal has static storage duration.
1613   case Expr::StringLiteralClass:
1614   case Expr::PredefinedExprClass:
1615   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
1616   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1617   case Expr::CXXTypeidExprClass:
1618   case Expr::CXXUuidofExprClass:
1619     return true;
1620   case Expr::CallExprClass:
1621     return IsStringLiteralCall(cast<CallExpr>(E));
1622   // For GCC compatibility, &&label has static storage duration.
1623   case Expr::AddrLabelExprClass:
1624     return true;
1625   // A Block literal expression may be used as the initialization value for
1626   // Block variables at global or local static scope.
1627   case Expr::BlockExprClass:
1628     return !cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures();
1629   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
1630     // FIXME:
1631     // We can never form an lvalue with an implicit value initialization as its
1632     // base through expression evaluation, so these only appear in one case: the
1633     // implicit variable declaration we invent when checking whether a constexpr
1634     // constructor can produce a constant expression. We must assume that such
1635     // an expression might be a global lvalue.
1636     return true;
1637   }
1638 }
1639
1640 static void NoteLValueLocation(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base) {
1641   assert(Base && "no location for a null lvalue");
1642   const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1643   if (VD)
1644     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1645   else
1646     Info.Note(Base.get<const Expr*>()->getExprLoc(),
1647               diag::note_constexpr_temporary_here);
1648 }
1649
1650 /// Check that this reference or pointer core constant expression is a valid
1651 /// value for an address or reference constant expression. Return true if we
1652 /// can fold this expression, whether or not it's a constant expression.
1653 static bool CheckLValueConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
1654                                           QualType Type, const LValue &LVal) {
1655   bool IsReferenceType = Type->isReferenceType();
1656
1657   APValue::LValueBase Base = LVal.getLValueBase();
1658   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.getLValueDesignator();
1659
1660   // Check that the object is a global. Note that the fake 'this' object we
1661   // manufacture when checking potential constant expressions is conservatively
1662   // assumed to be global here.
1663   if (!IsGlobalLValue(Base)) {
1664     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
1665       const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1666       Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_non_global, 1)
1667         << IsReferenceType << !Designator.Entries.empty()
1668         << !!VD << VD;
1669       NoteLValueLocation(Info, Base);
1670     } else {
1671       Info.FFDiag(Loc);
1672     }
1673     // Don't allow references to temporaries to escape.
1674     return false;
1675   }
1676   assert((Info.checkingPotentialConstantExpression() ||
1677           LVal.getLValueCallIndex() == 0) &&
1678          "have call index for global lvalue");
1679
1680   if (const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1681     if (const VarDecl *Var = dyn_cast<const VarDecl>(VD)) {
1682       // Check if this is a thread-local variable.
1683       if (Var->getTLSKind())
1684         return false;
1685
1686       // A dllimport variable never acts like a constant.
1687       if (Var->hasAttr<DLLImportAttr>())
1688         return false;
1689     }
1690     if (const auto *FD = dyn_cast<const FunctionDecl>(VD)) {
1691       // __declspec(dllimport) must be handled very carefully:
1692       // We must never initialize an expression with the thunk in C++.
1693       // Doing otherwise would allow the same id-expression to yield
1694       // different addresses for the same function in different translation
1695       // units.  However, this means that we must dynamically initialize the
1696       // expression with the contents of the import address table at runtime.
1697       //
1698       // The C language has no notion of ODR; furthermore, it has no notion of
1699       // dynamic initialization.  This means that we are permitted to
1700       // perform initialization with the address of the thunk.
1701       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus && FD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1702         return false;
1703     }
1704   }
1705
1706   // Allow address constant expressions to be past-the-end pointers. This is
1707   // an extension: the standard requires them to point to an object.
1708   if (!IsReferenceType)
1709     return true;
1710
1711   // A reference constant expression must refer to an object.
1712   if (!Base) {
1713     // FIXME: diagnostic
1714     Info.CCEDiag(Loc);
1715     return true;
1716   }
1717
1718   // Does this refer one past the end of some object?
1719   if (!Designator.Invalid && Designator.isOnePastTheEnd()) {
1720     const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1721     Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_past_end, 1)
1722       << !Designator.Entries.empty() << !!VD << VD;
1723     NoteLValueLocation(Info, Base);
1724   }
1725
1726   return true;
1727 }
1728
1729 /// Member pointers are constant expressions unless they point to a
1730 /// non-virtual dllimport member function.
1731 static bool CheckMemberPointerConstantExpression(EvalInfo &Info,
1732                                                  SourceLocation Loc,
1733                                                  QualType Type,
1734                                                  const APValue &Value) {
1735   const ValueDecl *Member = Value.getMemberPointerDecl();
1736   const auto *FD = dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(Member);
1737   if (!FD)
1738     return true;
1739   return FD->isVirtual() || !FD->hasAttr<DLLImportAttr>();
1740 }
1741
1742 /// Check that this core constant expression is of literal type, and if not,
1743 /// produce an appropriate diagnostic.
1744 static bool CheckLiteralType(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1745                              const LValue *This = nullptr) {
1746   if (!E->isRValue() || E->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
1747     return true;
1748
1749   // C++1y: A constant initializer for an object o [...] may also invoke
1750   // constexpr constructors for o and its subobjects even if those objects
1751   // are of non-literal class types.
1752   //
1753   // C++11 missed this detail for aggregates, so classes like this:
1754   //   struct foo_t { union { int i; volatile int j; } u; };
1755   // are not (obviously) initializable like so:
1756   //   __attribute__((__require_constant_initialization__))
1757   //   static const foo_t x = {{0}};
1758   // because "i" is a subobject with non-literal initialization (due to the
1759   // volatile member of the union). See:
1760   //   http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#1677
1761   // Therefore, we use the C++1y behavior.
1762   if (This && Info.EvaluatingDecl == This->getLValueBase())
1763     return true;
1764
1765   // Prvalue constant expressions must be of literal types.
1766   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
1767     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
1768       << E->getType();
1769   else
1770     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1771   return false;
1772 }
1773
1774 /// Check that this core constant expression value is a valid value for a
1775 /// constant expression. If not, report an appropriate diagnostic. Does not
1776 /// check that the expression is of literal type.
1777 static bool CheckConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation DiagLoc,
1778                                     QualType Type, const APValue &Value) {
1779   if (Value.isUninit()) {
1780     Info.FFDiag(DiagLoc, diag::note_constexpr_uninitialized)
1781       << true << Type;
1782     return false;
1783   }
1784
1785   // We allow _Atomic(T) to be initialized from anything that T can be
1786   // initialized from.
1787   if (const AtomicType *AT = Type->getAs<AtomicType>())
1788     Type = AT->getValueType();
1789
1790   // Core issue 1454: For a literal constant expression of array or class type,
1791   // each subobject of its value shall have been initialized by a constant
1792   // expression.
1793   if (Value.isArray()) {
1794     QualType EltTy = Type->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1795     for (unsigned I = 0, N = Value.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
1796       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1797                                    Value.getArrayInitializedElt(I)))
1798         return false;
1799     }
1800     if (!Value.hasArrayFiller())
1801       return true;
1802     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1803                                    Value.getArrayFiller());
1804   }
1805   if (Value.isUnion() && Value.getUnionField()) {
1806     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc,
1807                                    Value.getUnionField()->getType(),
1808                                    Value.getUnionValue());
1809   }
1810   if (Value.isStruct()) {
1811     RecordDecl *RD = Type->castAs<RecordType>()->getDecl();
1812     if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1813       unsigned BaseIndex = 0;
1814       for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
1815              End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++BaseIndex) {
1816         if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1817                                      Value.getStructBase(BaseIndex)))
1818           return false;
1819       }
1820     }
1821     for (const auto *I : RD->fields()) {
1822       if (I->isUnnamedBitfield())
1823         continue;
1824
1825       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1826                                    Value.getStructField(I->getFieldIndex())))
1827         return false;
1828     }
1829   }
1830
1831   if (Value.isLValue()) {
1832     LValue LVal;
1833     LVal.setFrom(Info.Ctx, Value);
1834     return CheckLValueConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, LVal);
1835   }
1836
1837   if (Value.isMemberPointer())
1838     return CheckMemberPointerConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, Value);
1839
1840   // Everything else is fine.
1841   return true;
1842 }
1843
1844 static const ValueDecl *GetLValueBaseDecl(const LValue &LVal) {
1845   return LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1846 }
1847
1848 static bool IsLiteralLValue(const LValue &Value) {
1849   if (Value.CallIndex)
1850     return false;
1851   const Expr *E = Value.Base.dyn_cast<const Expr*>();
1852   return E && !isa<MaterializeTemporaryExpr>(E);
1853 }
1854
1855 static bool IsWeakLValue(const LValue &Value) {
1856   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1857   return Decl && Decl->isWeak();
1858 }
1859
1860 static bool isZeroSized(const LValue &Value) {
1861   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1862   if (Decl && isa<VarDecl>(Decl)) {
1863     QualType Ty = Decl->getType();
1864     if (Ty->isArrayType())
1865       return Ty->isIncompleteType() ||
1866              Decl->getASTContext().getTypeSize(Ty) == 0;
1867   }
1868   return false;
1869 }
1870
1871 static bool EvalPointerValueAsBool(const APValue &Value, bool &Result) {
1872   // A null base expression indicates a null pointer.  These are always
1873   // evaluatable, and they are false unless the offset is zero.
1874   if (!Value.getLValueBase()) {
1875     Result = !Value.getLValueOffset().isZero();
1876     return true;
1877   }
1878
1879   // We have a non-null base.  These are generally known to be true, but if it's
1880   // a weak declaration it can be null at runtime.
1881   Result = true;
1882   const ValueDecl *Decl = Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>();
1883   return !Decl || !Decl->isWeak();
1884 }
1885
1886 static bool HandleConversionToBool(const APValue &Val, bool &Result) {
1887   switch (Val.getKind()) {
1888   case APValue::Uninitialized:
1889     return false;
1890   case APValue::Int:
1891     Result = Val.getInt().getBoolValue();
1892     return true;
1893   case APValue::Float:
1894     Result = !Val.getFloat().isZero();
1895     return true;
1896   case APValue::ComplexInt:
1897     Result = Val.getComplexIntReal().getBoolValue() ||
1898              Val.getComplexIntImag().getBoolValue();
1899     return true;
1900   case APValue::ComplexFloat:
1901     Result = !Val.getComplexFloatReal().isZero() ||
1902              !Val.getComplexFloatImag().isZero();
1903     return true;
1904   case APValue::LValue:
1905     return EvalPointerValueAsBool(Val, Result);
1906   case APValue::MemberPointer:
1907     Result = Val.getMemberPointerDecl();
1908     return true;
1909   case APValue::Vector:
1910   case APValue::Array:
1911   case APValue::Struct:
1912   case APValue::Union:
1913   case APValue::AddrLabelDiff:
1914     return false;
1915   }
1916
1917   llvm_unreachable("unknown APValue kind");
1918 }
1919
1920 static bool EvaluateAsBooleanCondition(const Expr *E, bool &Result,
1921                                        EvalInfo &Info) {
1922   assert(E->isRValue() && "missing lvalue-to-rvalue conv in bool condition");
1923   APValue Val;
1924   if (!Evaluate(Val, Info, E))
1925     return false;
1926   return HandleConversionToBool(Val, Result);
1927 }
1928
1929 template<typename T>
1930 static bool HandleOverflow(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1931                            const T &SrcValue, QualType DestType) {
1932   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_overflow)
1933     << SrcValue << DestType;
1934   return Info.noteUndefinedBehavior();
1935 }
1936
1937 static bool HandleFloatToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1938                                  QualType SrcType, const APFloat &Value,
1939                                  QualType DestType, APSInt &Result) {
1940   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1941   // Determine whether we are converting to unsigned or signed.
1942   bool DestSigned = DestType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
1943
1944   Result = APSInt(DestWidth, !DestSigned);
1945   bool ignored;
1946   if (Value.convertToInteger(Result, llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored)
1947       & APFloat::opInvalidOp)
1948     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1949   return true;
1950 }
1951
1952 static bool HandleFloatToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1953                                    QualType SrcType, QualType DestType,
1954                                    APFloat &Result) {
1955   APFloat Value = Result;
1956   bool ignored;
1957   if (Result.convert(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType),
1958                      APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored)
1959       & APFloat::opOverflow)
1960     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1961   return true;
1962 }
1963
1964 static APSInt HandleIntToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1965                                  QualType DestType, QualType SrcType,
1966                                  const APSInt &Value) {
1967   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1968   APSInt Result = Value;
1969   // Figure out if this is a truncate, extend or noop cast.
1970   // If the input is signed, do a sign extend, noop, or truncate.
1971   Result = Result.extOrTrunc(DestWidth);
1972   Result.setIsUnsigned(DestType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
1973   return Result;
1974 }
1975
1976 static bool HandleIntToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1977                                  QualType SrcType, const APSInt &Value,
1978                                  QualType DestType, APFloat &Result) {
1979   Result = APFloat(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType), 1);
1980   if (Result.convertFromAPInt(Value, Value.isSigned(),
1981                               APFloat::rmNearestTiesToEven)
1982       & APFloat::opOverflow)
1983     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1984   return true;
1985 }
1986
1987 static bool truncateBitfieldValue(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1988                                   APValue &Value, const FieldDecl *FD) {
1989   assert(FD->isBitField() && "truncateBitfieldValue on non-bitfield");
1990
1991   if (!Value.isInt()) {
1992     // Trying to store a pointer-cast-to-integer into a bitfield.
1993     // FIXME: In this case, we should provide the diagnostic for casting
1994     // a pointer to an integer.
1995     assert(Value.isLValue() && "integral value neither int nor lvalue?");
1996     Info.FFDiag(E);
1997     return false;
1998   }
1999
2000   APSInt &Int = Value.getInt();
2001   unsigned OldBitWidth = Int.getBitWidth();
2002   unsigned NewBitWidth = FD->getBitWidthValue(Info.Ctx);
2003   if (NewBitWidth < OldBitWidth)
2004     Int = Int.trunc(NewBitWidth).extend(OldBitWidth);
2005   return true;
2006 }
2007
2008 static bool EvalAndBitcastToAPInt(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2009                                   llvm::APInt &Res) {
2010   APValue SVal;
2011   if (!Evaluate(SVal, Info, E))
2012     return false;
2013   if (SVal.isInt()) {
2014     Res = SVal.getInt();
2015     return true;
2016   }
2017   if (SVal.isFloat()) {
2018     Res = SVal.getFloat().bitcastToAPInt();
2019     return true;
2020   }
2021   if (SVal.isVector()) {
2022     QualType VecTy = E->getType();
2023     unsigned VecSize = Info.Ctx.getTypeSize(VecTy);
2024     QualType EltTy = VecTy->castAs<VectorType>()->getElementType();
2025     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
2026     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
2027     Res = llvm::APInt::getNullValue(VecSize);
2028     for (unsigned i = 0; i < SVal.getVectorLength(); i++) {
2029       APValue &Elt = SVal.getVectorElt(i);
2030       llvm::APInt EltAsInt;
2031       if (Elt.isInt()) {
2032         EltAsInt = Elt.getInt();
2033       } else if (Elt.isFloat()) {
2034         EltAsInt = Elt.getFloat().bitcastToAPInt();
2035       } else {
2036         // Don't try to handle vectors of anything other than int or float
2037         // (not sure if it's possible to hit this case).
2038         Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2039         return false;
2040       }
2041       unsigned BaseEltSize = EltAsInt.getBitWidth();
2042       if (BigEndian)
2043         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotr(i*EltSize+BaseEltSize);
2044       else
2045         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotl(i*EltSize);
2046     }
2047     return true;
2048   }
2049   // Give up if the input isn't an int, float, or vector.  For example, we
2050   // reject "(v4i16)(intptr_t)&a".
2051   Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2052   return false;
2053 }
2054
2055 /// Perform the given integer operation, which is known to need at most BitWidth
2056 /// bits, and check for overflow in the original type (if that type was not an
2057 /// unsigned type).
2058 template<typename Operation>
2059 static bool CheckedIntArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2060                                  const APSInt &LHS, const APSInt &RHS,
2061                                  unsigned BitWidth, Operation Op,
2062                                  APSInt &Result) {
2063   if (LHS.isUnsigned()) {
2064     Result = Op(LHS, RHS);
2065     return true;
2066   }
2067
2068   APSInt Value(Op(LHS.extend(BitWidth), RHS.extend(BitWidth)), false);
2069   Result = Value.trunc(LHS.getBitWidth());
2070   if (Result.extend(BitWidth) != Value) {
2071     if (Info.checkingForOverflow())
2072       Info.Ctx.getDiagnostics().Report(E->getExprLoc(),
2073                                        diag::warn_integer_constant_overflow)
2074           << Result.toString(10) << E->getType();
2075     else
2076       return HandleOverflow(Info, E, Value, E->getType());
2077   }
2078   return true;
2079 }
2080
2081 /// Perform the given binary integer operation.
2082 static bool handleIntIntBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E, const APSInt &LHS,
2083                               BinaryOperatorKind Opcode, APSInt RHS,
2084                               APSInt &Result) {
2085   switch (Opcode) {
2086   default:
2087     Info.FFDiag(E);
2088     return false;
2089   case BO_Mul:
2090     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() * 2,
2091                                 std::multiplies<APSInt>(), Result);
2092   case BO_Add:
2093     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2094                                 std::plus<APSInt>(), Result);
2095   case BO_Sub:
2096     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2097                                 std::minus<APSInt>(), Result);
2098   case BO_And: Result = LHS & RHS; return true;
2099   case BO_Xor: Result = LHS ^ RHS; return true;
2100   case BO_Or:  Result = LHS | RHS; return true;
2101   case BO_Div:
2102   case BO_Rem:
2103     if (RHS == 0) {
2104       Info.FFDiag(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
2105       return false;
2106     }
2107     Result = (Opcode == BO_Rem ? LHS % RHS : LHS / RHS);
2108     // Check for overflow case: INT_MIN / -1 or INT_MIN % -1. APSInt supports
2109     // this operation and gives the two's complement result.
2110     if (RHS.isNegative() && RHS.isAllOnesValue() &&
2111         LHS.isSigned() && LHS.isMinSignedValue())
2112       return HandleOverflow(Info, E, -LHS.extend(LHS.getBitWidth() + 1),
2113                             E->getType());
2114     return true;
2115   case BO_Shl: {
2116     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2117       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2118       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2119                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2120                     RHS.isUnsigned());
2121     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2122       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such
2123       // a shift is not a constant expression.
2124       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2125       RHS = -RHS;
2126       goto shift_right;
2127     }
2128   shift_left:
2129     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of
2130     // the shifted type.
2131     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2132     if (SA != RHS) {
2133       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2134         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2135     } else if (LHS.isSigned()) {
2136       // C++11 [expr.shift]p2: A signed left shift must have a non-negative
2137       // operand, and must not overflow the corresponding unsigned type.
2138       if (LHS.isNegative())
2139         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_of_negative) << LHS;
2140       else if (LHS.countLeadingZeros() < SA)
2141         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_discards);
2142     }
2143     Result = LHS << SA;
2144     return true;
2145   }
2146   case BO_Shr: {
2147     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2148       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2149       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2150                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2151                     RHS.isUnsigned());
2152     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2153       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such a
2154       // shift is not a constant expression.
2155       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2156       RHS = -RHS;
2157       goto shift_left;
2158     }
2159   shift_right:
2160     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of the
2161     // shifted type.
2162     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2163     if (SA != RHS)
2164       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2165         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2166     Result = LHS >> SA;
2167     return true;
2168   }
2169
2170   case BO_LT: Result = LHS < RHS; return true;
2171   case BO_GT: Result = LHS > RHS; return true;
2172   case BO_LE: Result = LHS <= RHS; return true;
2173   case BO_GE: Result = LHS >= RHS; return true;
2174   case BO_EQ: Result = LHS == RHS; return true;
2175   case BO_NE: Result = LHS != RHS; return true;
2176   }
2177 }
2178
2179 /// Perform the given binary floating-point operation, in-place, on LHS.
2180 static bool handleFloatFloatBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2181                                   APFloat &LHS, BinaryOperatorKind Opcode,
2182                                   const APFloat &RHS) {
2183   switch (Opcode) {
2184   default:
2185     Info.FFDiag(E);
2186     return false;
2187   case BO_Mul:
2188     LHS.multiply(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2189     break;
2190   case BO_Add:
2191     LHS.add(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2192     break;
2193   case BO_Sub:
2194     LHS.subtract(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2195     break;
2196   case BO_Div:
2197     LHS.divide(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2198     break;
2199   }
2200
2201   if (LHS.isInfinity() || LHS.isNaN()) {
2202     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_float_arithmetic) << LHS.isNaN();
2203     return Info.noteUndefinedBehavior();
2204   }
2205   return true;
2206 }
2207
2208 /// Cast an lvalue referring to a base subobject to a derived class, by
2209 /// truncating the lvalue's path to the given length.
2210 static bool CastToDerivedClass(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Result,
2211                                const RecordDecl *TruncatedType,
2212                                unsigned TruncatedElements) {
2213   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
2214
2215   // Check we actually point to a derived class object.
2216   if (TruncatedElements == D.Entries.size())
2217     return true;
2218   assert(TruncatedElements >= D.MostDerivedPathLength &&
2219          "not casting to a derived class");
2220   if (!Result.checkSubobject(Info, E, CSK_Derived))
2221     return false;
2222
2223   // Truncate the path to the subobject, and remove any derived-to-base offsets.
2224   const RecordDecl *RD = TruncatedType;
2225   for (unsigned I = TruncatedElements, N = D.Entries.size(); I != N; ++I) {
2226     if (RD->isInvalidDecl()) return false;
2227     const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
2228     const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(D.Entries[I]);
2229     if (isVirtualBaseClass(D.Entries[I]))
2230       Result.Offset -= Layout.getVBaseClassOffset(Base);
2231     else
2232       Result.Offset -= Layout.getBaseClassOffset(Base);
2233     RD = Base;
2234   }
2235   D.Entries.resize(TruncatedElements);
2236   return true;
2237 }
2238
2239 static bool HandleLValueDirectBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2240                                    const CXXRecordDecl *Derived,
2241                                    const CXXRecordDecl *Base,
2242                                    const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2243   if (!RL) {
2244     if (Derived->isInvalidDecl()) return false;
2245     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(Derived);
2246   }
2247
2248   Obj.getLValueOffset() += RL->getBaseClassOffset(Base);
2249   Obj.addDecl(Info, E, Base, /*Virtual*/ false);
2250   return true;
2251 }
2252
2253 static bool HandleLValueBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2254                              const CXXRecordDecl *DerivedDecl,
2255                              const CXXBaseSpecifier *Base) {
2256   const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2257
2258   if (!Base->isVirtual())
2259     return HandleLValueDirectBase(Info, E, Obj, DerivedDecl, BaseDecl);
2260
2261   SubobjectDesignator &D = Obj.Designator;
2262   if (D.Invalid)
2263     return false;
2264
2265   // Extract most-derived object and corresponding type.
2266   DerivedDecl = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
2267   if (!CastToDerivedClass(Info, E, Obj, DerivedDecl, D.MostDerivedPathLength))
2268     return false;
2269
2270   // Find the virtual base class.
2271   if (DerivedDecl->isInvalidDecl()) return false;
2272   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(DerivedDecl);
2273   Obj.getLValueOffset() += Layout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
2274   Obj.addDecl(Info, E, BaseDecl, /*Virtual*/ true);
2275   return true;
2276 }
2277
2278 static bool HandleLValueBasePath(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
2279                                  QualType Type, LValue &Result) {
2280   for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
2281                                      PathE = E->path_end();
2282        PathI != PathE; ++PathI) {
2283     if (!HandleLValueBase(Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
2284                           *PathI))
2285       return false;
2286     Type = (*PathI)->getType();
2287   }
2288   return true;
2289 }
2290
2291 /// Update LVal to refer to the given field, which must be a member of the type
2292 /// currently described by LVal.
2293 static bool HandleLValueMember(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &LVal,
2294                                const FieldDecl *FD,
2295                                const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2296   if (!RL) {
2297     if (FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
2298     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(FD->getParent());
2299   }
2300
2301   unsigned I = FD->getFieldIndex();
2302   LVal.adjustOffset(Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL->getFieldOffset(I)));
2303   LVal.addDecl(Info, E, FD);
2304   return true;
2305 }
2306
2307 /// Update LVal to refer to the given indirect field.
2308 static bool HandleLValueIndirectMember(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2309                                        LValue &LVal,
2310                                        const IndirectFieldDecl *IFD) {
2311   for (const auto *C : IFD->chain())
2312     if (!HandleLValueMember(Info, E, LVal, cast<FieldDecl>(C)))
2313       return false;
2314   return true;
2315 }
2316
2317 /// Get the size of the given type in char units.
2318 static bool HandleSizeof(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
2319                          QualType Type, CharUnits &Size) {
2320   // sizeof(void), __alignof__(void), sizeof(function) = 1 as a gcc
2321   // extension.
2322   if (Type->isVoidType() || Type->isFunctionType()) {
2323     Size = CharUnits::One();
2324     return true;
2325   }
2326
2327   if (Type->isDependentType()) {
2328     Info.FFDiag(Loc);
2329     return false;
2330   }
2331
2332   if (!Type->isConstantSizeType()) {
2333     // sizeof(vla) is not a constantexpr: C99 6.5.3.4p2.
2334     // FIXME: Better diagnostic.
2335     Info.FFDiag(Loc);
2336     return false;
2337   }
2338
2339   Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(Type);
2340   return true;
2341 }
2342
2343 /// Update a pointer value to model pointer arithmetic.
2344 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2345 /// \param E - The expression being evaluated, for diagnostic purposes.
2346 /// \param LVal - The pointer value to be updated.
2347 /// \param EltTy - The pointee type represented by LVal.
2348 /// \param Adjustment - The adjustment, in objects of type EltTy, to add.
2349 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2350                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2351                                         APSInt Adjustment) {
2352   CharUnits SizeOfPointee;
2353   if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfPointee))
2354     return false;
2355
2356   LVal.adjustOffsetAndIndex(Info, E, Adjustment, SizeOfPointee);
2357   return true;
2358 }
2359
2360 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2361                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2362                                         int64_t Adjustment) {
2363   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, EltTy,
2364                                      APSInt::get(Adjustment));
2365 }
2366
2367 /// Update an lvalue to refer to a component of a complex number.
2368 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2369 /// \param LVal - The lvalue to be updated.
2370 /// \param EltTy - The complex number's component type.
2371 /// \param Imag - False for the real component, true for the imaginary.
2372 static bool HandleLValueComplexElement(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2373                                        LValue &LVal, QualType EltTy,
2374                                        bool Imag) {
2375   if (Imag) {
2376     CharUnits SizeOfComponent;
2377     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfComponent))
2378       return false;
2379     LVal.Offset += SizeOfComponent;
2380   }
2381   LVal.addComplex(Info, E, EltTy, Imag);
2382   return true;
2383 }
2384
2385 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
2386                                            QualType Type, const LValue &LVal,
2387                                            APValue &RVal);
2388
2389 /// Try to evaluate the initializer for a variable declaration.
2390 ///
2391 /// \param Info   Information about the ongoing evaluation.
2392 /// \param E      An expression to be used when printing diagnostics.
2393 /// \param VD     The variable whose initializer should be obtained.
2394 /// \param Frame  The frame in which the variable was created. Must be null
2395 ///               if this variable is not local to the evaluation.
2396 /// \param Result Filled in with a pointer to the value of the variable.
2397 static bool evaluateVarDeclInit(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2398                                 const VarDecl *VD, CallStackFrame *Frame,
2399                                 APValue *&Result) {
2400
2401   // If this is a parameter to an active constexpr function call, perform
2402   // argument substitution.
2403   if (const ParmVarDecl *PVD = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2404     // Assume arguments of a potential constant expression are unknown
2405     // constant expressions.
2406     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2407       return false;
2408     if (!Frame || !Frame->Arguments) {
2409       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2410       return false;
2411     }
2412     Result = &Frame->Arguments[PVD->getFunctionScopeIndex()];
2413     return true;
2414   }
2415
2416   // If this is a local variable, dig out its value.
2417   if (Frame) {
2418     Result = Frame->getTemporary(VD);
2419     if (!Result) {
2420       // Assume variables referenced within a lambda's call operator that were
2421       // not declared within the call operator are captures and during checking
2422       // of a potential constant expression, assume they are unknown constant
2423       // expressions.
2424       assert(isLambdaCallOperator(Frame->Callee) &&
2425              (VD->getDeclContext() != Frame->Callee || VD->isInitCapture()) &&
2426              "missing value for local variable");
2427       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2428         return false;
2429       // FIXME: implement capture evaluation during constant expr evaluation.
2430       Info.FFDiag(E->getLocStart(),
2431            diag::note_unimplemented_constexpr_lambda_feature_ast)
2432           << "captures not currently allowed";
2433       return false;
2434     }
2435     return true;
2436   }
2437
2438   // Dig out the initializer, and use the declaration which it's attached to.
2439   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
2440   if (!Init || Init->isValueDependent()) {
2441     // If we're checking a potential constant expression, the variable could be
2442     // initialized later.
2443     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2444       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2445     return false;
2446   }
2447
2448   // If we're currently evaluating the initializer of this declaration, use that
2449   // in-flight value.
2450   if (Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>() == VD) {
2451     Result = Info.EvaluatingDeclValue;
2452     return true;
2453   }
2454
2455   // Never evaluate the initializer of a weak variable. We can't be sure that
2456   // this is the definition which will be used.
2457   if (VD->isWeak()) {
2458     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2459     return false;
2460   }
2461
2462   // Check that we can fold the initializer. In C++, we will have already done
2463   // this in the cases where it matters for conformance.
2464   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
2465   if (!VD->evaluateValue(Notes)) {
2466     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2467               Notes.size() + 1) << VD;
2468     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2469     Info.addNotes(Notes);
2470     return false;
2471   } else if (!VD->checkInitIsICE()) {
2472     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2473                  Notes.size() + 1) << VD;
2474     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2475     Info.addNotes(Notes);
2476   }
2477
2478   Result = VD->getEvaluatedValue();
2479   return true;
2480 }
2481
2482 static bool IsConstNonVolatile(QualType T) {
2483   Qualifiers Quals = T.getQualifiers();
2484   return Quals.hasConst() && !Quals.hasVolatile();
2485 }
2486
2487 /// Get the base index of the given base class within an APValue representing
2488 /// the given derived class.
2489 static unsigned getBaseIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
2490                              const CXXRecordDecl *Base) {
2491   Base = Base->getCanonicalDecl();
2492   unsigned Index = 0;
2493   for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = Derived->bases_begin(),
2494          E = Derived->bases_end(); I != E; ++I, ++Index) {
2495     if (I->getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() == Base)
2496       return Index;
2497   }
2498
2499   llvm_unreachable("base class missing from derived class's bases list");
2500 }
2501
2502 /// Extract the value of a character from a string literal.
2503 static APSInt extractStringLiteralCharacter(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2504                                             uint64_t Index) {
2505   // FIXME: Support MakeStringConstant
2506   if (const auto *ObjCEnc = dyn_cast<ObjCEncodeExpr>(Lit)) {
2507     std::string Str;
2508     Info.Ctx.getObjCEncodingForType(ObjCEnc->getEncodedType(), Str);
2509     assert(Index <= Str.size() && "Index too large");
2510     return APSInt::getUnsigned(Str.c_str()[Index]);
2511   }
2512
2513   if (auto PE = dyn_cast<PredefinedExpr>(Lit))
2514     Lit = PE->getFunctionName();
2515   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2516   const ConstantArrayType *CAT =
2517       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2518   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2519   QualType CharType = CAT->getElementType();
2520   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2521
2522   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2523                CharType->isUnsignedIntegerType());
2524   if (Index < S->getLength())
2525     Value = S->getCodeUnit(Index);
2526   return Value;
2527 }
2528
2529 // Expand a string literal into an array of characters.
2530 static void expandStringLiteral(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2531                                 APValue &Result) {
2532   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2533   const ConstantArrayType *CAT =
2534       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2535   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2536   QualType CharType = CAT->getElementType();
2537   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2538
2539   unsigned Elts = CAT->getSize().getZExtValue();
2540   Result = APValue(APValue::UninitArray(),
2541                    std::min(S->getLength(), Elts), Elts);
2542   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2543                CharType->isUnsignedIntegerType());
2544   if (Result.hasArrayFiller())
2545     Result.getArrayFiller() = APValue(Value);
2546   for (unsigned I = 0, N = Result.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
2547     Value = S->getCodeUnit(I);
2548     Result.getArrayInitializedElt(I) = APValue(Value);
2549   }
2550 }
2551
2552 // Expand an array so that it has more than Index filled elements.
2553 static void expandArray(APValue &Array, unsigned Index) {
2554   unsigned Size = Array.getArraySize();
2555   assert(Index < Size);
2556
2557   // Always at least double the number of elements for which we store a value.
2558   unsigned OldElts = Array.getArrayInitializedElts();
2559   unsigned NewElts = std::max(Index+1, OldElts * 2);
2560   NewElts = std::min(Size, std::max(NewElts, 8u));
2561
2562   // Copy the data across.
2563   APValue NewValue(APValue::UninitArray(), NewElts, Size);
2564   for (unsigned I = 0; I != OldElts; ++I)
2565     NewValue.getArrayInitializedElt(I).swap(Array.getArrayInitializedElt(I));
2566   for (unsigned I = OldElts; I != NewElts; ++I)
2567     NewValue.getArrayInitializedElt(I) = Array.getArrayFiller();
2568   if (NewValue.hasArrayFiller())
2569     NewValue.getArrayFiller() = Array.getArrayFiller();
2570   Array.swap(NewValue);
2571 }
2572
2573 /// Determine whether a type would actually be read by an lvalue-to-rvalue
2574 /// conversion. If it's of class type, we may assume that the copy operation
2575 /// is trivial. Note that this is never true for a union type with fields
2576 /// (because the copy always "reads" the active member) and always true for
2577 /// a non-class type.
2578 static bool isReadByLvalueToRvalueConversion(QualType T) {
2579   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2580   if (!RD || (RD->isUnion() && !RD->field_empty()))
2581     return true;
2582   if (RD->isEmpty())
2583     return false;
2584
2585   for (auto *Field : RD->fields())
2586     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))
2587       return true;
2588
2589   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2590     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(BaseSpec.getType()))
2591       return true;
2592
2593   return false;
2594 }
2595
2596 /// Diagnose an attempt to read from any unreadable field within the specified
2597 /// type, which might be a class type.
2598 static bool diagnoseUnreadableFields(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2599                                      QualType T) {
2600   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2601   if (!RD)
2602     return false;
2603
2604   if (!RD->hasMutableFields())
2605     return false;
2606
2607   for (auto *Field : RD->fields()) {
2608     // If we're actually going to read this field in some way, then it can't
2609     // be mutable. If we're in a union, then assigning to a mutable field
2610     // (even an empty one) can change the active member, so that's not OK.
2611     // FIXME: Add core issue number for the union case.
2612     if (Field->isMutable() &&
2613         (RD->isUnion() || isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))) {
2614       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1) << Field;
2615       Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2616       return true;
2617     }
2618
2619     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, Field->getType()))
2620       return true;
2621   }
2622
2623   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2624     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, BaseSpec.getType()))
2625       return true;
2626
2627   // All mutable fields were empty, and thus not actually read.
2628   return false;
2629 }
2630
2631 /// Kinds of access we can perform on an object, for diagnostics.
2632 enum AccessKinds {
2633   AK_Read,
2634   AK_Assign,
2635   AK_Increment,
2636   AK_Decrement
2637 };
2638
2639 namespace {
2640 /// A handle to a complete object (an object that is not a subobject of
2641 /// another object).
2642 struct CompleteObject {
2643   /// The value of the complete object.
2644   APValue *Value;
2645   /// The type of the complete object.
2646   QualType Type;
2647
2648   CompleteObject() : Value(nullptr) {}
2649   CompleteObject(APValue *Value, QualType Type)
2650       : Value(Value), Type(Type) {
2651     assert(Value && "missing value for complete object");
2652   }
2653
2654   explicit operator bool() const { return Value; }
2655 };
2656 } // end anonymous namespace
2657
2658 /// Find the designated sub-object of an rvalue.
2659 template<typename SubobjectHandler>
2660 typename SubobjectHandler::result_type
2661 findSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, const CompleteObject &Obj,
2662               const SubobjectDesignator &Sub, SubobjectHandler &handler) {
2663   if (Sub.Invalid)
2664     // A diagnostic will have already been produced.
2665     return handler.failed();
2666   if (Sub.isOnePastTheEnd() || Sub.isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
2667     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2668       Info.FFDiag(E, Sub.isOnePastTheEnd()
2669                          ? diag::note_constexpr_access_past_end
2670                          : diag::note_constexpr_access_unsized_array)
2671           << handler.AccessKind;
2672     else
2673       Info.FFDiag(E);
2674     return handler.failed();
2675   }
2676
2677   APValue *O = Obj.Value;
2678   QualType ObjType = Obj.Type;
2679   const FieldDecl *LastField = nullptr;
2680
2681   // Walk the designator's path to find the subobject.
2682   for (unsigned I = 0, N = Sub.Entries.size(); /**/; ++I) {
2683     if (O->isUninit()) {
2684       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2685         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_uninit) << handler.AccessKind;
2686       return handler.failed();
2687     }
2688
2689     if (I == N) {
2690       // If we are reading an object of class type, there may still be more
2691       // things we need to check: if there are any mutable subobjects, we
2692       // cannot perform this read. (This only happens when performing a trivial
2693       // copy or assignment.)
2694       if (ObjType->isRecordType() && handler.AccessKind == AK_Read &&
2695           diagnoseUnreadableFields(Info, E, ObjType))
2696         return handler.failed();
2697
2698       if (!handler.found(*O, ObjType))
2699         return false;
2700
2701       // If we modified a bit-field, truncate it to the right width.
2702       if (handler.AccessKind != AK_Read &&
2703           LastField && LastField->isBitField() &&
2704           !truncateBitfieldValue(Info, E, *O, LastField))
2705         return false;
2706
2707       return true;
2708     }
2709
2710     LastField = nullptr;
2711     if (ObjType->isArrayType()) {
2712       // Next subobject is an array element.
2713       const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(ObjType);
2714       assert(CAT && "vla in literal type?");
2715       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2716       if (CAT->getSize().ule(Index)) {
2717         // Note, it should not be possible to form a pointer with a valid
2718         // designator which points more than one past the end of the array.
2719         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2720           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2721             << handler.AccessKind;
2722         else
2723           Info.FFDiag(E);
2724         return handler.failed();
2725       }
2726
2727       ObjType = CAT->getElementType();
2728
2729       // An array object is represented as either an Array APValue or as an
2730       // LValue which refers to a string literal.
2731       if (O->isLValue()) {
2732         assert(I == N - 1 && "extracting subobject of character?");
2733         assert(!O->hasLValuePath() || O->getLValuePath().empty());
2734         if (handler.AccessKind != AK_Read)
2735           expandStringLiteral(Info, O->getLValueBase().get<const Expr *>(),
2736                               *O);
2737         else
2738           return handler.foundString(*O, ObjType, Index);
2739       }
2740
2741       if (O->getArrayInitializedElts() > Index)
2742         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2743       else if (handler.AccessKind != AK_Read) {
2744         expandArray(*O, Index);
2745         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2746       } else
2747         O = &O->getArrayFiller();
2748     } else if (ObjType->isAnyComplexType()) {
2749       // Next subobject is a complex number.
2750       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2751       if (Index > 1) {
2752         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2753           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2754             << handler.AccessKind;
2755         else
2756           Info.FFDiag(E);
2757         return handler.failed();
2758       }
2759
2760       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2761       ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2762       if (WasConstQualified)
2763         ObjType.addConst();
2764
2765       assert(I == N - 1 && "extracting subobject of scalar?");
2766       if (O->isComplexInt()) {
2767         return handler.found(Index ? O->getComplexIntImag()
2768                                    : O->getComplexIntReal(), ObjType);
2769       } else {
2770         assert(O->isComplexFloat());
2771         return handler.found(Index ? O->getComplexFloatImag()
2772                                    : O->getComplexFloatReal(), ObjType);
2773       }
2774     } else if (const FieldDecl *Field = getAsField(Sub.Entries[I])) {
2775       if (Field->isMutable() && handler.AccessKind == AK_Read) {
2776         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1)
2777           << Field;
2778         Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2779         return handler.failed();
2780       }
2781
2782       // Next subobject is a class, struct or union field.
2783       RecordDecl *RD = ObjType->castAs<RecordType>()->getDecl();
2784       if (RD->isUnion()) {
2785         const FieldDecl *UnionField = O->getUnionField();
2786         if (!UnionField ||
2787             UnionField->getCanonicalDecl() != Field->getCanonicalDecl()) {
2788           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_inactive_union_member)
2789             << handler.AccessKind << Field << !UnionField << UnionField;
2790           return handler.failed();
2791         }
2792         O = &O->getUnionValue();
2793       } else
2794         O = &O->getStructField(Field->getFieldIndex());
2795
2796       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2797       ObjType = Field->getType();
2798       if (WasConstQualified && !Field->isMutable())
2799         ObjType.addConst();
2800
2801       if (ObjType.isVolatileQualified()) {
2802         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2803           // FIXME: Include a description of the path to the volatile subobject.
2804           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2805             << handler.AccessKind << 2 << Field;
2806           Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2807         } else {
2808           Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2809         }
2810         return handler.failed();
2811       }
2812
2813       LastField = Field;
2814     } else {
2815       // Next subobject is a base class.
2816       const CXXRecordDecl *Derived = ObjType->getAsCXXRecordDecl();
2817       const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(Sub.Entries[I]);
2818       O = &O->getStructBase(getBaseIndex(Derived, Base));
2819
2820       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2821       ObjType = Info.Ctx.getRecordType(Base);
2822       if (WasConstQualified)
2823         ObjType.addConst();
2824     }
2825   }
2826 }
2827
2828 namespace {
2829 struct ExtractSubobjectHandler {
2830   EvalInfo &Info;
2831   APValue &Result;
2832
2833   static const AccessKinds AccessKind = AK_Read;
2834
2835   typedef bool result_type;
2836   bool failed() { return false; }
2837   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2838     Result = Subobj;
2839     return true;
2840   }
2841   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2842     Result = APValue(Value);
2843     return true;
2844   }
2845   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2846     Result = APValue(Value);
2847     return true;
2848   }
2849   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2850     Result = APValue(extractStringLiteralCharacter(
2851         Info, Subobj.getLValueBase().get<const Expr *>(), Character));
2852     return true;
2853   }
2854 };
2855 } // end anonymous namespace
2856
2857 const AccessKinds ExtractSubobjectHandler::AccessKind;
2858
2859 /// Extract the designated sub-object of an rvalue.
2860 static bool extractSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2861                              const CompleteObject &Obj,
2862                              const SubobjectDesignator &Sub,
2863                              APValue &Result) {
2864   ExtractSubobjectHandler Handler = { Info, Result };
2865   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2866 }
2867
2868 namespace {
2869 struct ModifySubobjectHandler {
2870   EvalInfo &Info;
2871   APValue &NewVal;
2872   const Expr *E;
2873
2874   typedef bool result_type;
2875   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
2876
2877   bool checkConst(QualType QT) {
2878     // Assigning to a const object has undefined behavior.
2879     if (QT.isConstQualified()) {
2880       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
2881       return false;
2882     }
2883     return true;
2884   }
2885
2886   bool failed() { return false; }
2887   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2888     if (!checkConst(SubobjType))
2889       return false;
2890     // We've been given ownership of NewVal, so just swap it in.
2891     Subobj.swap(NewVal);
2892     return true;
2893   }
2894   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2895     if (!checkConst(SubobjType))
2896       return false;
2897     if (!NewVal.isInt()) {
2898       // Maybe trying to write a cast pointer value into a complex?
2899       Info.FFDiag(E);
2900       return false;
2901     }
2902     Value = NewVal.getInt();
2903     return true;
2904   }
2905   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2906     if (!checkConst(SubobjType))
2907       return false;
2908     Value = NewVal.getFloat();
2909     return true;
2910   }
2911   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2912     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements with ExpandArrays");
2913   }
2914 };
2915 } // end anonymous namespace
2916
2917 const AccessKinds ModifySubobjectHandler::AccessKind;
2918
2919 /// Update the designated sub-object of an rvalue to the given value.
2920 static bool modifySubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2921                             const CompleteObject &Obj,
2922                             const SubobjectDesignator &Sub,
2923                             APValue &NewVal) {
2924   ModifySubobjectHandler Handler = { Info, NewVal, E };
2925   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2926 }
2927
2928 /// Find the position where two subobject designators diverge, or equivalently
2929 /// the length of the common initial subsequence.
2930 static unsigned FindDesignatorMismatch(QualType ObjType,
2931                                        const SubobjectDesignator &A,
2932                                        const SubobjectDesignator &B,
2933                                        bool &WasArrayIndex) {
2934   unsigned I = 0, N = std::min(A.Entries.size(), B.Entries.size());
2935   for (/**/; I != N; ++I) {
2936     if (!ObjType.isNull() &&
2937         (ObjType->isArrayType() || ObjType->isAnyComplexType())) {
2938       // Next subobject is an array element.
2939       if (A.Entries[I].ArrayIndex != B.Entries[I].ArrayIndex) {
2940         WasArrayIndex = true;
2941         return I;
2942       }
2943       if (ObjType->isAnyComplexType())
2944         ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2945       else
2946         ObjType = ObjType->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
2947     } else {
2948       if (A.Entries[I].BaseOrMember != B.Entries[I].BaseOrMember) {
2949         WasArrayIndex = false;
2950         return I;
2951       }
2952       if (const FieldDecl *FD = getAsField(A.Entries[I]))
2953         // Next subobject is a field.
2954         ObjType = FD->getType();
2955       else
2956         // Next subobject is a base class.
2957         ObjType = QualType();
2958     }
2959   }
2960   WasArrayIndex = false;
2961   return I;
2962 }
2963
2964 /// Determine whether the given subobject designators refer to elements of the
2965 /// same array object.
2966 static bool AreElementsOfSameArray(QualType ObjType,
2967                                    const SubobjectDesignator &A,
2968                                    const SubobjectDesignator &B) {
2969   if (A.Entries.size() != B.Entries.size())
2970     return false;
2971
2972   bool IsArray = A.MostDerivedIsArrayElement;
2973   if (IsArray && A.MostDerivedPathLength != A.Entries.size())
2974     // A is a subobject of the array element.
2975     return false;
2976
2977   // If A (and B) designates an array element, the last entry will be the array
2978   // index. That doesn't have to match. Otherwise, we're in the 'implicit array
2979   // of length 1' case, and the entire path must match.
2980   bool WasArrayIndex;
2981   unsigned CommonLength = FindDesignatorMismatch(ObjType, A, B, WasArrayIndex);
2982   return CommonLength >= A.Entries.size() - IsArray;
2983 }
2984
2985 /// Find the complete object to which an LValue refers.
2986 static CompleteObject findCompleteObject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2987                                          AccessKinds AK, const LValue &LVal,
2988                                          QualType LValType) {
2989   if (!LVal.Base) {
2990     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_null) << AK;
2991     return CompleteObject();
2992   }
2993
2994   CallStackFrame *Frame = nullptr;
2995   if (LVal.CallIndex) {
2996     Frame = Info.getCallFrame(LVal.CallIndex);
2997     if (!Frame) {
2998       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1)
2999         << AK << LVal.Base.is<const ValueDecl*>();
3000       NoteLValueLocation(Info, LVal.Base);
3001       return CompleteObject();
3002     }
3003   }
3004
3005   // C++11 DR1311: An lvalue-to-rvalue conversion on a volatile-qualified type
3006   // is not a constant expression (even if the object is non-volatile). We also
3007   // apply this rule to C++98, in order to conform to the expected 'volatile'
3008   // semantics.
3009   if (LValType.isVolatileQualified()) {
3010     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus)
3011       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_type)
3012         << AK << LValType;
3013     else
3014       Info.FFDiag(E);
3015     return CompleteObject();
3016   }
3017
3018   // Compute value storage location and type of base object.
3019   APValue *BaseVal = nullptr;
3020   QualType BaseType = getType(LVal.Base);
3021
3022   if (const ValueDecl *D = LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
3023     // In C++98, const, non-volatile integers initialized with ICEs are ICEs.
3024     // In C++11, constexpr, non-volatile variables initialized with constant
3025     // expressions are constant expressions too. Inside constexpr functions,
3026     // parameters are constant expressions even if they're non-const.
3027     // In C++1y, objects local to a constant expression (those with a Frame) are
3028     // both readable and writable inside constant expressions.
3029     // In C, such things can also be folded, although they are not ICEs.
3030     const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
3031     if (VD) {
3032       if (const VarDecl *VDef = VD->getDefinition(Info.Ctx))
3033         VD = VDef;
3034     }
3035     if (!VD || VD->isInvalidDecl()) {
3036       Info.FFDiag(E);
3037       return CompleteObject();
3038     }
3039
3040     // Accesses of volatile-qualified objects are not allowed.
3041     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3042       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3043         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3044           << AK << 1 << VD;
3045         Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3046       } else {
3047         Info.FFDiag(E);
3048       }
3049       return CompleteObject();
3050     }
3051
3052     // Unless we're looking at a local variable or argument in a constexpr call,
3053     // the variable we're reading must be const.
3054     if (!Frame) {
3055       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3056           VD == Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl *>()) {
3057         // OK, we can read and modify an object if we're in the process of
3058         // evaluating its initializer, because its lifetime began in this
3059         // evaluation.
3060       } else if (AK != AK_Read) {
3061         // All the remaining cases only permit reading.
3062         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_global);
3063         return CompleteObject();
3064       } else if (VD->isConstexpr()) {
3065         // OK, we can read this variable.
3066       } else if (BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) {
3067         // In OpenCL if a variable is in constant address space it is a const value.
3068         if (!(BaseType.isConstQualified() ||
3069               (Info.getLangOpts().OpenCL &&
3070                BaseType.getAddressSpace() == LangAS::opencl_constant))) {
3071           if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3072             Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_const_int, 1) << VD;
3073             Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3074           } else {
3075             Info.FFDiag(E);
3076           }
3077           return CompleteObject();
3078         }
3079       } else if (BaseType->isFloatingType() && BaseType.isConstQualified()) {
3080         // We support folding of const floating-point types, in order to make
3081         // static const data members of such types (supported as an extension)
3082         // more useful.
3083         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3084           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3085           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3086         } else {
3087           Info.CCEDiag(E);
3088         }
3089       } else if (BaseType.isConstQualified() && VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3090         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr) << VD;
3091         // Keep evaluating to see what we can do.
3092       } else {
3093         // FIXME: Allow folding of values of any literal type in all languages.
3094         if (Info.checkingPotentialConstantExpression() &&
3095             VD->getType().isConstQualified() && !VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3096           // The definition of this variable could be constexpr. We can't
3097           // access it right now, but may be able to in future.
3098         } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3099           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3100           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3101         } else {
3102           Info.FFDiag(E);
3103         }
3104         return CompleteObject();
3105       }
3106     }
3107
3108     if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, BaseVal))
3109       return CompleteObject();
3110   } else {
3111     const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3112
3113     if (!Frame) {
3114       if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
3115               dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
3116         assert(MTE->getStorageDuration() == SD_Static &&
3117                "should have a frame for a non-global materialized temporary");
3118
3119         // Per C++1y [expr.const]p2:
3120         //  an lvalue-to-rvalue conversion [is not allowed unless it applies to]
3121         //   - a [...] glvalue of integral or enumeration type that refers to
3122         //     a non-volatile const object [...]
3123         //   [...]
3124         //   - a [...] glvalue of literal type that refers to a non-volatile
3125         //     object whose lifetime began within the evaluation of e.
3126         //
3127         // C++11 misses the 'began within the evaluation of e' check and
3128         // instead allows all temporaries, including things like:
3129         //   int &&r = 1;
3130         //   int x = ++r;
3131         //   constexpr int k = r;
3132         // Therefore we use the C++1y rules in C++11 too.
3133         const ValueDecl *VD = Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>();
3134         const ValueDecl *ED = MTE->getExtendingDecl();
3135         if (!(BaseType.isConstQualified() &&
3136               BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) &&
3137             !(VD && VD->getCanonicalDecl() == ED->getCanonicalDecl())) {
3138           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_static_temporary, 1) << AK;
3139           Info.Note(MTE->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3140           return CompleteObject();
3141         }
3142
3143         BaseVal = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(MTE, false);
3144         assert(BaseVal && "got reference to unevaluated temporary");
3145       } else {
3146         Info.FFDiag(E);
3147         return CompleteObject();
3148       }
3149     } else {
3150       BaseVal = Frame->getTemporary(Base);
3151       assert(BaseVal && "missing value for temporary");
3152     }
3153
3154     // Volatile temporary objects cannot be accessed in constant expressions.
3155     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3156       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3157         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3158           << AK << 0;
3159         Info.Note(Base->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3160       } else {
3161         Info.FFDiag(E);
3162       }
3163       return CompleteObject();
3164     }
3165   }
3166
3167   // During the construction of an object, it is not yet 'const'.
3168   // FIXME: This doesn't do quite the right thing for const subobjects of the
3169   // object under construction.
3170   if (Info.isEvaluatingConstructor(LVal.getLValueBase(), LVal.CallIndex)) {
3171     BaseType = Info.Ctx.getCanonicalType(BaseType);
3172     BaseType.removeLocalConst();
3173   }
3174
3175   // In C++1y, we can't safely access any mutable state when we might be
3176   // evaluating after an unmodeled side effect.
3177   //
3178   // FIXME: Not all local state is mutable. Allow local constant subobjects
3179   // to be read here (but take care with 'mutable' fields).
3180   if ((Frame && Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3181        Info.EvalStatus.HasSideEffects) ||
3182       (AK != AK_Read && Info.IsSpeculativelyEvaluating))
3183     return CompleteObject();
3184
3185   return CompleteObject(BaseVal, BaseType);
3186 }
3187
3188 /// \brief Perform an lvalue-to-rvalue conversion on the given glvalue. This
3189 /// can also be used for 'lvalue-to-lvalue' conversions for looking up the
3190 /// glvalue referred to by an entity of reference type.
3191 ///
3192 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3193 /// \param Conv - The expression for which we are performing the conversion.
3194 ///               Used for diagnostics.
3195 /// \param Type - The type of the glvalue (before stripping cv-qualifiers in the
3196 ///               case of a non-class type).
3197 /// \param LVal - The glvalue on which we are attempting to perform this action.
3198 /// \param RVal - The produced value will be placed here.
3199 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
3200                                            QualType Type,
3201                                            const LValue &LVal, APValue &RVal) {
3202   if (LVal.Designator.Invalid)
3203     return false;
3204
3205   // Check for special cases where there is no existing APValue to look at.
3206   const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3207   if (Base && !LVal.CallIndex && !Type.isVolatileQualified()) {
3208     if (const CompoundLiteralExpr *CLE = dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(Base)) {
3209       // In C99, a CompoundLiteralExpr is an lvalue, and we defer evaluating the
3210       // initializer until now for such expressions. Such an expression can't be
3211       // an ICE in C, so this only matters for fold.
3212       if (Type.isVolatileQualified()) {
3213         Info.FFDiag(Conv);
3214         return false;
3215       }
3216       APValue Lit;
3217       if (!Evaluate(Lit, Info, CLE->getInitializer()))
3218         return false;
3219       CompleteObject LitObj(&Lit, Base->getType());
3220       return extractSubobject(Info, Conv, LitObj, LVal.Designator, RVal);
3221     } else if (isa<StringLiteral>(Base) || isa<PredefinedExpr>(Base)) {
3222       // We represent a string literal array as an lvalue pointing at the
3223       // corresponding expression, rather than building an array of chars.
3224       // FIXME: Support ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
3225       APValue Str(Base, CharUnits::Zero(), APValue::NoLValuePath(), 0);
3226       CompleteObject StrObj(&Str, Base->getType());
3227       return extractSubobject(Info, Conv, StrObj, LVal.Designator, RVal);
3228     }
3229   }
3230
3231   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, Conv, AK_Read, LVal, Type);
3232   return Obj && extractSubobject(Info, Conv, Obj, LVal.Designator, RVal);
3233 }
3234
3235 /// Perform an assignment of Val to LVal. Takes ownership of Val.
3236 static bool handleAssignment(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3237                              QualType LValType, APValue &Val) {
3238   if (LVal.Designator.Invalid)
3239     return false;
3240
3241   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3242     Info.FFDiag(E);
3243     return false;
3244   }
3245
3246   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3247   return Obj && modifySubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Val);
3248 }
3249
3250 static bool isOverflowingIntegerType(ASTContext &Ctx, QualType T) {
3251   return T->isSignedIntegerType() &&
3252          Ctx.getIntWidth(T) >= Ctx.getIntWidth(Ctx.IntTy);
3253 }
3254
3255 namespace {
3256 struct CompoundAssignSubobjectHandler {
3257   EvalInfo &Info;
3258   const Expr *E;
3259   QualType PromotedLHSType;
3260   BinaryOperatorKind Opcode;
3261   const APValue &RHS;
3262
3263   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
3264
3265   typedef bool result_type;
3266
3267   bool checkConst(QualType QT) {
3268     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3269     if (QT.isConstQualified()) {
3270       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3271       return false;
3272     }
3273     return true;
3274   }
3275
3276   bool failed() { return false; }
3277   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3278     switch (Subobj.getKind()) {
3279     case APValue::Int:
3280       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3281     case APValue::Float:
3282       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3283     case APValue::ComplexInt:
3284     case APValue::ComplexFloat:
3285       // FIXME: Implement complex compound assignment.
3286       Info.FFDiag(E);
3287       return false;
3288     case APValue::LValue:
3289       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3290     default:
3291       // FIXME: can this happen?
3292       Info.FFDiag(E);
3293       return false;
3294     }
3295   }
3296   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3297     if (!checkConst(SubobjType))
3298       return false;
3299
3300     if (!SubobjType->isIntegerType() || !RHS.isInt()) {
3301       // We don't support compound assignment on integer-cast-to-pointer
3302       // values.
3303       Info.FFDiag(E);
3304       return false;
3305     }
3306
3307     APSInt LHS = HandleIntToIntCast(Info, E, PromotedLHSType,
3308                                     SubobjType, Value);
3309     if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHS, Opcode, RHS.getInt(), LHS))
3310       return false;
3311     Value = HandleIntToIntCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType, LHS);
3312     return true;
3313   }
3314   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3315     return checkConst(SubobjType) &&
3316            HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType,
3317                                   Value) &&
3318            handleFloatFloatBinOp(Info, E, Value, Opcode, RHS.getFloat()) &&
3319            HandleFloatToFloatCast(Info, E, PromotedLHSType, SubobjType, Value);
3320   }
3321   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3322     if (!checkConst(SubobjType))
3323       return false;
3324
3325     QualType PointeeType;
3326     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3327       PointeeType = PT->getPointeeType();
3328
3329     if (PointeeType.isNull() || !RHS.isInt() ||
3330         (Opcode != BO_Add && Opcode != BO_Sub)) {
3331       Info.FFDiag(E);
3332       return false;
3333     }
3334
3335     APSInt Offset = RHS.getInt();
3336     if (Opcode == BO_Sub)
3337       negateAsSigned(Offset);
3338
3339     LValue LVal;
3340     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3341     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType, Offset))
3342       return false;
3343     LVal.moveInto(Subobj);
3344     return true;
3345   }
3346   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3347     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3348   }
3349 };
3350 } // end anonymous namespace
3351
3352 const AccessKinds CompoundAssignSubobjectHandler::AccessKind;
3353
3354 /// Perform a compound assignment of LVal <op>= RVal.
3355 static bool handleCompoundAssignment(
3356     EvalInfo &Info, const Expr *E,
3357     const LValue &LVal, QualType LValType, QualType PromotedLValType,
3358     BinaryOperatorKind Opcode, const APValue &RVal) {
3359   if (LVal.Designator.Invalid)
3360     return false;
3361
3362   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3363     Info.FFDiag(E);
3364     return false;
3365   }
3366
3367   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3368   CompoundAssignSubobjectHandler Handler = { Info, E, PromotedLValType, Opcode,
3369                                              RVal };
3370   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3371 }
3372
3373 namespace {
3374 struct IncDecSubobjectHandler {
3375   EvalInfo &Info;
3376   const Expr *E;
3377   AccessKinds AccessKind;
3378   APValue *Old;
3379
3380   typedef bool result_type;
3381
3382   bool checkConst(QualType QT) {
3383     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3384     if (QT.isConstQualified()) {
3385       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3386       return false;
3387     }
3388     return true;
3389   }
3390
3391   bool failed() { return false; }
3392   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3393     // Stash the old value. Also clear Old, so we don't clobber it later
3394     // if we're post-incrementing a complex.
3395     if (Old) {
3396       *Old = Subobj;
3397       Old = nullptr;
3398     }
3399
3400     switch (Subobj.getKind()) {
3401     case APValue::Int:
3402       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3403     case APValue::Float:
3404       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3405     case APValue::ComplexInt:
3406       return found(Subobj.getComplexIntReal(),
3407                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3408                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3409     case APValue::ComplexFloat:
3410       return found(Subobj.getComplexFloatReal(),
3411                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3412                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3413     case APValue::LValue:
3414       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3415     default:
3416       // FIXME: can this happen?
3417       Info.FFDiag(E);
3418       return false;
3419     }
3420   }
3421   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3422     if (!checkConst(SubobjType))
3423       return false;
3424
3425     if (!SubobjType->isIntegerType()) {
3426       // We don't support increment / decrement on integer-cast-to-pointer
3427       // values.
3428       Info.FFDiag(E);
3429       return false;
3430     }
3431
3432     if (Old) *Old = APValue(Value);
3433
3434     // bool arithmetic promotes to int, and the conversion back to bool
3435     // doesn't reduce mod 2^n, so special-case it.
3436     if (SubobjType->isBooleanType()) {
3437       if (AccessKind == AK_Increment)
3438         Value = 1;
3439       else
3440         Value = !Value;
3441       return true;
3442     }
3443
3444     bool WasNegative = Value.isNegative();
3445     if (AccessKind == AK_Increment) {
3446       ++Value;
3447
3448       if (!WasNegative && Value.isNegative() &&
3449           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3450         APSInt ActualValue(Value, /*IsUnsigned*/true);
3451         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3452       }
3453     } else {
3454       --Value;
3455
3456       if (WasNegative && !Value.isNegative() &&
3457           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3458         unsigned BitWidth = Value.getBitWidth();
3459         APSInt ActualValue(Value.sext(BitWidth + 1), /*IsUnsigned*/false);
3460         ActualValue.setBit(BitWidth);
3461         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3462       }
3463     }
3464     return true;
3465   }
3466   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3467     if (!checkConst(SubobjType))
3468       return false;
3469
3470     if (Old) *Old = APValue(Value);
3471
3472     APFloat One(Value.getSemantics(), 1);
3473     if (AccessKind == AK_Increment)
3474       Value.add(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3475     else
3476       Value.subtract(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3477     return true;
3478   }
3479   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3480     if (!checkConst(SubobjType))
3481       return false;
3482
3483     QualType PointeeType;
3484     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3485       PointeeType = PT->getPointeeType();
3486     else {
3487       Info.FFDiag(E);
3488       return false;
3489     }
3490
3491     LValue LVal;
3492     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3493     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType,
3494                                      AccessKind == AK_Increment ? 1 : -1))
3495       return false;
3496     LVal.moveInto(Subobj);
3497     return true;
3498   }
3499   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3500     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3501   }
3502 };
3503 } // end anonymous namespace
3504
3505 /// Perform an increment or decrement on LVal.
3506 static bool handleIncDec(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3507                          QualType LValType, bool IsIncrement, APValue *Old) {
3508   if (LVal.Designator.Invalid)
3509     return false;
3510
3511   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3512     Info.FFDiag(E);
3513     return false;
3514   }
3515
3516   AccessKinds AK = IsIncrement ? AK_Increment : AK_Decrement;
3517   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK, LVal, LValType);
3518   IncDecSubobjectHandler Handler = { Info, E, AK, Old };
3519   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3520 }
3521
3522 /// Build an lvalue for the object argument of a member function call.
3523 static bool EvaluateObjectArgument(EvalInfo &Info, const Expr *Object,
3524                                    LValue &This) {
3525   if (Object->getType()->isPointerType())
3526     return EvaluatePointer(Object, This, Info);
3527
3528   if (Object->isGLValue())
3529     return EvaluateLValue(Object, This, Info);
3530
3531   if (Object->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
3532     return EvaluateTemporary(Object, This, Info);
3533
3534   Info.FFDiag(Object, diag::note_constexpr_nonliteral) << Object->getType();
3535   return false;
3536 }
3537
3538 /// HandleMemberPointerAccess - Evaluate a member access operation and build an
3539 /// lvalue referring to the result.
3540 ///
3541 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3542 /// \param LV - An lvalue referring to the base of the member pointer.
3543 /// \param RHS - The member pointer expression.
3544 /// \param IncludeMember - Specifies whether the member itself is included in
3545 ///        the resulting LValue subobject designator. This is not possible when
3546 ///        creating a bound member function.
3547 /// \return The field or method declaration to which the member pointer refers,
3548 ///         or 0 if evaluation fails.
3549 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3550                                                   QualType LVType,
3551                                                   LValue &LV,
3552                                                   const Expr *RHS,
3553                                                   bool IncludeMember = true) {
3554   MemberPtr MemPtr;
3555   if (!EvaluateMemberPointer(RHS, MemPtr, Info))
3556     return nullptr;
3557
3558   // C++11 [expr.mptr.oper]p6: If the second operand is the null pointer to
3559   // member value, the behavior is undefined.
3560   if (!MemPtr.getDecl()) {
3561     // FIXME: Specific diagnostic.
3562     Info.FFDiag(RHS);
3563     return nullptr;
3564   }
3565
3566   if (MemPtr.isDerivedMember()) {
3567     // This is a member of some derived class. Truncate LV appropriately.
3568     // The end of the derived-to-base path for the base object must match the
3569     // derived-to-base path for the member pointer.
3570     if (LV.Designator.MostDerivedPathLength + MemPtr.Path.size() >
3571         LV.Designator.Entries.size()) {
3572       Info.FFDiag(RHS);
3573       return nullptr;
3574     }
3575     unsigned PathLengthToMember =
3576         LV.Designator.Entries.size() - MemPtr.Path.size();
3577     for (unsigned I = 0, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3578       const CXXRecordDecl *LVDecl = getAsBaseClass(
3579           LV.Designator.Entries[PathLengthToMember + I]);
3580       const CXXRecordDecl *MPDecl = MemPtr.Path[I];
3581       if (LVDecl->getCanonicalDecl() != MPDecl->getCanonicalDecl()) {
3582         Info.FFDiag(RHS);
3583         return nullptr;
3584       }
3585     }
3586
3587     // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3588     if (!CastToDerivedClass(Info, RHS, LV, MemPtr.getContainingRecord(),
3589                             PathLengthToMember))
3590       return nullptr;
3591   } else if (!MemPtr.Path.empty()) {
3592     // Extend the LValue path with the member pointer's path.
3593     LV.Designator.Entries.reserve(LV.Designator.Entries.size() +
3594                                   MemPtr.Path.size() + IncludeMember);
3595
3596     // Walk down to the appropriate base class.
3597     if (const PointerType *PT = LVType->getAs<PointerType>())
3598       LVType = PT->getPointeeType();
3599     const CXXRecordDecl *RD = LVType->getAsCXXRecordDecl();
3600     assert(RD && "member pointer access on non-class-type expression");
3601     // The first class in the path is that of the lvalue.
3602     for (unsigned I = 1, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3603       const CXXRecordDecl *Base = MemPtr.Path[N - I - 1];
3604       if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD, Base))
3605         return nullptr;
3606       RD = Base;
3607     }
3608     // Finally cast to the class containing the member.
3609     if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD,
3610                                 MemPtr.getContainingRecord()))
3611       return nullptr;
3612   }
3613
3614   // Add the member. Note that we cannot build bound member functions here.
3615   if (IncludeMember) {
3616     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3617       if (!HandleLValueMember(Info, RHS, LV, FD))
3618         return nullptr;
3619     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD =
3620                  dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3621       if (!HandleLValueIndirectMember(Info, RHS, LV, IFD))
3622         return nullptr;
3623     } else {
3624       llvm_unreachable("can't construct reference to bound member function");
3625     }
3626   }
3627
3628   return MemPtr.getDecl();
3629 }
3630
3631 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3632                                                   const BinaryOperator *BO,
3633                                                   LValue &LV,
3634                                                   bool IncludeMember = true) {
3635   assert(BO->getOpcode() == BO_PtrMemD || BO->getOpcode() == BO_PtrMemI);
3636
3637   if (!EvaluateObjectArgument(Info, BO->getLHS(), LV)) {
3638     if (Info.noteFailure()) {
3639       MemberPtr MemPtr;
3640       EvaluateMemberPointer(BO->getRHS(), MemPtr, Info);
3641     }
3642     return nullptr;
3643   }
3644
3645   return HandleMemberPointerAccess(Info, BO->getLHS()->getType(), LV,
3646                                    BO->getRHS(), IncludeMember);
3647 }
3648
3649 /// HandleBaseToDerivedCast - Apply the given base-to-derived cast operation on
3650 /// the provided lvalue, which currently refers to the base object.
3651 static bool HandleBaseToDerivedCast(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
3652                                     LValue &Result) {
3653   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
3654   if (D.Invalid || !Result.checkNullPointer(Info, E, CSK_Derived))
3655     return false;
3656
3657   QualType TargetQT = E->getType();
3658   if (const PointerType *PT = TargetQT->getAs<PointerType>())
3659     TargetQT = PT->getPointeeType();
3660
3661   // Check this cast lands within the final derived-to-base subobject path.
3662   if (D.MostDerivedPathLength + E->path_size() > D.Entries.size()) {
3663     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3664       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3665     return false;
3666   }
3667
3668   // Check the type of the final cast. We don't need to check the path,
3669   // since a cast can only be formed if the path is unique.
3670   unsigned NewEntriesSize = D.Entries.size() - E->path_size();
3671   const CXXRecordDecl *TargetType = TargetQT->getAsCXXRecordDecl();
3672   const CXXRecordDecl *FinalType;
3673   if (NewEntriesSize == D.MostDerivedPathLength)
3674     FinalType = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
3675   else
3676     FinalType = getAsBaseClass(D.Entries[NewEntriesSize - 1]);
3677   if (FinalType->getCanonicalDecl() != TargetType->getCanonicalDecl()) {
3678     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3679       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3680     return false;
3681   }
3682
3683   // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3684   return CastToDerivedClass(Info, E, Result, TargetType, NewEntriesSize);
3685 }
3686
3687 namespace {
3688 enum EvalStmtResult {
3689   /// Evaluation failed.
3690   ESR_Failed,
3691   /// Hit a 'return' statement.
3692   ESR_Returned,
3693   /// Evaluation succeeded.
3694   ESR_Succeeded,
3695   /// Hit a 'continue' statement.
3696   ESR_Continue,
3697   /// Hit a 'break' statement.
3698   ESR_Break,
3699   /// Still scanning for 'case' or 'default' statement.
3700   ESR_CaseNotFound
3701 };
3702 }
3703
3704 static bool EvaluateVarDecl(EvalInfo &Info, const VarDecl *VD) {
3705   // We don't need to evaluate the initializer for a static local.
3706   if (!VD->hasLocalStorage())
3707     return true;
3708
3709   LValue Result;
3710   Result.set(VD, Info.CurrentCall->Index);
3711   APValue &Val = Info.CurrentCall->createTemporary(VD, true);
3712
3713   const Expr *InitE = VD->getInit();
3714   if (!InitE) {
3715     Info.FFDiag(VD->getLocStart(), diag::note_constexpr_uninitialized)
3716       << false << VD->getType();
3717     Val = APValue();
3718     return false;
3719   }
3720
3721   if (InitE->isValueDependent())
3722     return false;
3723
3724   if (!EvaluateInPlace(Val, Info, Result, InitE)) {
3725     // Wipe out any partially-computed value, to allow tracking that this
3726     // evaluation failed.
3727     Val = APValue();
3728     return false;
3729   }
3730
3731   return true;
3732 }
3733
3734 static bool EvaluateDecl(EvalInfo &Info, const Decl *D) {
3735   bool OK = true;
3736
3737   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
3738     OK &= EvaluateVarDecl(Info, VD);
3739
3740   if (const DecompositionDecl *DD = dyn_cast<DecompositionDecl>(D))
3741     for (auto *BD : DD->bindings())
3742       if (auto *VD = BD->getHoldingVar())
3743         OK &= EvaluateDecl(Info, VD);
3744
3745   return OK;
3746 }
3747
3748
3749 /// Evaluate a condition (either a variable declaration or an expression).
3750 static bool EvaluateCond(EvalInfo &Info, const VarDecl *CondDecl,
3751                          const Expr *Cond, bool &Result) {
3752   FullExpressionRAII Scope(Info);
3753   if (CondDecl && !EvaluateDecl(Info, CondDecl))
3754     return false;
3755   return EvaluateAsBooleanCondition(Cond, Result, Info);
3756 }
3757
3758 namespace {
3759 /// \brief A location where the result (returned value) of evaluating a
3760 /// statement should be stored.
3761 struct StmtResult {
3762   /// The APValue that should be filled in with the returned value.
3763   APValue &Value;
3764   /// The location containing the result, if any (used to support RVO).
3765   const LValue *Slot;
3766 };
3767 }
3768
3769 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3770                                    const Stmt *S,
3771                                    const SwitchCase *SC = nullptr);
3772
3773 /// Evaluate the body of a loop, and translate the result as appropriate.
3774 static EvalStmtResult EvaluateLoopBody(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3775                                        const Stmt *Body,
3776                                        const SwitchCase *Case = nullptr) {
3777   BlockScopeRAII Scope(Info);
3778   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Body, Case)) {
3779   case ESR_Break:
3780     return ESR_Succeeded;
3781   case ESR_Succeeded:
3782   case ESR_Continue:
3783     return ESR_Continue;
3784   case ESR_Failed:
3785   case ESR_Returned:
3786   case ESR_CaseNotFound:
3787     return ESR;
3788   }
3789   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3790 }
3791
3792 /// Evaluate a switch statement.
3793 static EvalStmtResult EvaluateSwitch(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3794                                      const SwitchStmt *SS) {
3795   BlockScopeRAII Scope(Info);
3796
3797   // Evaluate the switch condition.
3798   APSInt Value;
3799   {
3800     FullExpressionRAII Scope(Info);
3801     if (const Stmt *Init = SS->getInit()) {
3802       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3803       if (ESR != ESR_Succeeded)
3804         return ESR;
3805     }
3806     if (SS->getConditionVariable() &&
3807         !EvaluateDecl(Info, SS->getConditionVariable()))
3808       return ESR_Failed;
3809     if (!EvaluateInteger(SS->getCond(), Value, Info))
3810       return ESR_Failed;
3811   }
3812
3813   // Find the switch case corresponding to the value of the condition.
3814   // FIXME: Cache this lookup.
3815   const SwitchCase *Found = nullptr;
3816   for (const SwitchCase *SC = SS->getSwitchCaseList(); SC;
3817        SC = SC->getNextSwitchCase()) {
3818     if (isa<DefaultStmt>(SC)) {
3819       Found = SC;
3820       continue;
3821     }
3822
3823     const CaseStmt *CS = cast<CaseStmt>(SC);
3824     APSInt LHS = CS->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx);
3825     APSInt RHS = CS->getRHS() ? CS->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx)
3826                               : LHS;
3827     if (LHS <= Value && Value <= RHS) {
3828       Found = SC;
3829       break;
3830     }
3831   }
3832
3833   if (!Found)
3834     return ESR_Succeeded;
3835
3836   // Search the switch body for the switch case and evaluate it from there.
3837   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SS->getBody(), Found)) {
3838   case ESR_Break:
3839     return ESR_Succeeded;
3840   case ESR_Succeeded:
3841   case ESR_Continue:
3842   case ESR_Failed:
3843   case ESR_Returned:
3844     return ESR;
3845   case ESR_CaseNotFound:
3846     // This can only happen if the switch case is nested within a statement
3847     // expression. We have no intention of supporting that.
3848     Info.FFDiag(Found->getLocStart(), diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
3849     return ESR_Failed;
3850   }
3851   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3852 }
3853
3854 // Evaluate a statement.
3855 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3856                                    const Stmt *S, const SwitchCase *Case) {
3857   if (!Info.nextStep(S))
3858     return ESR_Failed;
3859
3860   // If we're hunting down a 'case' or 'default' label, recurse through
3861   // substatements until we hit the label.
3862   if (Case) {
3863     // FIXME: We don't start the lifetime of objects whose initialization we
3864     // jump over. However, such objects must be of class type with a trivial
3865     // default constructor that initialize all subobjects, so must be empty,
3866     // so this almost never matters.
3867     switch (S->getStmtClass()) {
3868     case Stmt::CompoundStmtClass:
3869       // FIXME: Precompute which substatement of a compound statement we
3870       // would jump to, and go straight there rather than performing a
3871       // linear scan each time.
3872     case Stmt::LabelStmtClass:
3873     case Stmt::AttributedStmtClass:
3874     case Stmt::DoStmtClass:
3875       break;
3876
3877     case Stmt::CaseStmtClass:
3878     case Stmt::DefaultStmtClass:
3879       if (Case == S)
3880         Case = nullptr;
3881       break;
3882
3883     case Stmt::IfStmtClass: {
3884       // FIXME: Precompute which side of an 'if' we would jump to, and go
3885       // straight there rather than scanning both sides.
3886       const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3887
3888       // Wrap the evaluation in a block scope, in case it's a DeclStmt
3889       // preceded by our switch label.
3890       BlockScopeRAII Scope(Info);
3891
3892       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, IS->getThen(), Case);
3893       if (ESR != ESR_CaseNotFound || !IS->getElse())
3894         return ESR;
3895       return EvaluateStmt(Result, Info, IS->getElse(), Case);
3896     }
3897
3898     case Stmt::WhileStmtClass: {
3899       EvalStmtResult ESR =
3900           EvaluateLoopBody(Result, Info, cast<WhileStmt>(S)->getBody(), Case);
3901       if (ESR != ESR_Continue)
3902         return ESR;
3903       break;
3904     }
3905
3906     case Stmt::ForStmtClass: {
3907       const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
3908       EvalStmtResult ESR =
3909           EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody(), Case);
3910       if (ESR != ESR_Continue)
3911         return ESR;
3912       if (FS->getInc()) {
3913         FullExpressionRAII IncScope(Info);
3914         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3915           return ESR_Failed;
3916       }
3917       break;
3918     }
3919
3920     case Stmt::DeclStmtClass:
3921       // FIXME: If the variable has initialization that can't be jumped over,
3922       // bail out of any immediately-surrounding compound-statement too.
3923     default:
3924       return ESR_CaseNotFound;
3925     }
3926   }
3927
3928   switch (S->getStmtClass()) {
3929   default:
3930     if (const Expr *E = dyn_cast<Expr>(S)) {
3931       // Don't bother evaluating beyond an expression-statement which couldn't
3932       // be evaluated.
3933       FullExpressionRAII Scope(Info);
3934       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, E))
3935         return ESR_Failed;
3936       return ESR_Succeeded;
3937     }
3938
3939     Info.FFDiag(S->getLocStart());
3940     return ESR_Failed;
3941
3942   case Stmt::NullStmtClass:
3943     return ESR_Succeeded;
3944
3945   case Stmt::DeclStmtClass: {
3946     const DeclStmt *DS = cast<DeclStmt>(S);
3947     for (const auto *DclIt : DS->decls()) {
3948       // Each declaration initialization is its own full-expression.
3949       // FIXME: This isn't quite right; if we're performing aggregate
3950       // initialization, each braced subexpression is its own full-expression.
3951       FullExpressionRAII Scope(Info);
3952       if (!EvaluateDecl(Info, DclIt) && !Info.noteFailure())
3953         return ESR_Failed;
3954     }
3955     return ESR_Succeeded;
3956   }
3957
3958   case Stmt::ReturnStmtClass: {
3959     const Expr *RetExpr = cast<ReturnStmt>(S)->getRetValue();
3960     FullExpressionRAII Scope(Info);
3961     if (RetExpr &&
3962         !(Result.Slot
3963               ? EvaluateInPlace(Result.Value, Info, *Result.Slot, RetExpr)
3964               : Evaluate(Result.Value, Info, RetExpr)))
3965       return ESR_Failed;
3966     return ESR_Returned;
3967   }
3968
3969   case Stmt::CompoundStmtClass: {
3970     BlockScopeRAII Scope(Info);
3971
3972     const CompoundStmt *CS = cast<CompoundStmt>(S);
3973     for (const auto *BI : CS->body()) {
3974       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, BI, Case);
3975       if (ESR == ESR_Succeeded)
3976         Case = nullptr;
3977       else if (ESR != ESR_CaseNotFound)
3978         return ESR;
3979     }
3980     return Case ? ESR_CaseNotFound : ESR_Succeeded;
3981   }
3982
3983   case Stmt::IfStmtClass: {
3984     const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3985
3986     // Evaluate the condition, as either a var decl or as an expression.
3987     BlockScopeRAII Scope(Info);
3988     if (const Stmt *Init = IS->getInit()) {
3989       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3990       if (ESR != ESR_Succeeded)
3991         return ESR;
3992     }
3993     bool Cond;
3994     if (!EvaluateCond(Info, IS->getConditionVariable(), IS->getCond(), Cond))
3995       return ESR_Failed;
3996
3997     if (const Stmt *SubStmt = Cond ? IS->getThen() : IS->getElse()) {
3998       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SubStmt);
3999       if (ESR != ESR_Succeeded)
4000         return ESR;
4001     }
4002     return ESR_Succeeded;
4003   }
4004
4005   case Stmt::WhileStmtClass: {
4006     const WhileStmt *WS = cast<WhileStmt>(S);
4007     while (true) {
4008       BlockScopeRAII Scope(Info);
4009       bool Continue;
4010       if (!EvaluateCond(Info, WS->getConditionVariable(), WS->getCond(),
4011                         Continue))
4012         return ESR_Failed;
4013       if (!Continue)
4014         break;
4015
4016       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, WS->getBody());
4017       if (ESR != ESR_Continue)
4018         return ESR;
4019     }
4020     return ESR_Succeeded;
4021   }
4022
4023   case Stmt::DoStmtClass: {
4024     const DoStmt *DS = cast<DoStmt>(S);
4025     bool Continue;
4026     do {
4027       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, DS->getBody(), Case);
4028       if (ESR != ESR_Continue)
4029         return ESR;
4030       Case = nullptr;
4031
4032       FullExpressionRAII CondScope(Info);
4033       if (!EvaluateAsBooleanCondition(DS->getCond(), Continue, Info))
4034         return ESR_Failed;
4035     } while (Continue);
4036     return ESR_Succeeded;
4037   }
4038
4039   case Stmt::ForStmtClass: {
4040     const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
4041     BlockScopeRAII Scope(Info);
4042     if (FS->getInit()) {
4043       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getInit());
4044       if (ESR != ESR_Succeeded)
4045         return ESR;
4046     }
4047     while (true) {
4048       BlockScopeRAII Scope(Info);
4049       bool Continue = true;
4050       if (FS->getCond() && !EvaluateCond(Info, FS->getConditionVariable(),
4051                                          FS->getCond(), Continue))
4052         return ESR_Failed;
4053       if (!Continue)
4054         break;
4055
4056       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4057       if (ESR != ESR_Continue)
4058         return ESR;
4059
4060       if (FS->getInc()) {
4061         FullExpressionRAII IncScope(Info);
4062         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4063           return ESR_Failed;
4064       }
4065     }
4066     return ESR_Succeeded;
4067   }
4068
4069   case Stmt::CXXForRangeStmtClass: {
4070     const CXXForRangeStmt *FS = cast<CXXForRangeStmt>(S);
4071     BlockScopeRAII Scope(Info);
4072
4073     // Initialize the __range variable.
4074     EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getRangeStmt());
4075     if (ESR != ESR_Succeeded)
4076       return ESR;
4077
4078     // Create the __begin and __end iterators.
4079     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getBeginStmt());
4080     if (ESR != ESR_Succeeded)
4081       return ESR;
4082     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getEndStmt());
4083     if (ESR != ESR_Succeeded)
4084       return ESR;
4085
4086     while (true) {
4087       // Condition: __begin != __end.
4088       {
4089         bool Continue = true;
4090         FullExpressionRAII CondExpr(Info);
4091         if (!EvaluateAsBooleanCondition(FS->getCond(), Continue, Info))
4092           return ESR_Failed;
4093         if (!Continue)
4094           break;
4095       }
4096
4097       // User's variable declaration, initialized by *__begin.
4098       BlockScopeRAII InnerScope(Info);
4099       ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getLoopVarStmt());
4100       if (ESR != ESR_Succeeded)
4101         return ESR;
4102
4103       // Loop body.
4104       ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4105       if (ESR != ESR_Continue)
4106         return ESR;
4107
4108       // Increment: ++__begin
4109       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4110         return ESR_Failed;
4111     }
4112
4113     return ESR_Succeeded;
4114   }
4115
4116   case Stmt::SwitchStmtClass:
4117     return EvaluateSwitch(Result, Info, cast<SwitchStmt>(S));
4118
4119   case Stmt::ContinueStmtClass:
4120     return ESR_Continue;
4121
4122   case Stmt::BreakStmtClass:
4123     return ESR_Break;
4124
4125   case Stmt::LabelStmtClass:
4126     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<LabelStmt>(S)->getSubStmt(), Case);
4127
4128   case Stmt::AttributedStmtClass:
4129     // As a general principle, C++11 attributes can be ignored without
4130     // any semantic impact.
4131     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<AttributedStmt>(S)->getSubStmt(),
4132                         Case);
4133
4134   case Stmt::CaseStmtClass:
4135   case Stmt::DefaultStmtClass:
4136     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<SwitchCase>(S)->getSubStmt(), Case);
4137   }
4138 }
4139
4140 /// CheckTrivialDefaultConstructor - Check whether a constructor is a trivial
4141 /// default constructor. If so, we'll fold it whether or not it's marked as
4142 /// constexpr. If it is marked as constexpr, we will never implicitly define it,
4143 /// so we need special handling.
4144 static bool CheckTrivialDefaultConstructor(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
4145                                            const CXXConstructorDecl *CD,
4146                                            bool IsValueInitialization) {
4147   if (!CD->isTrivial() || !CD->isDefaultConstructor())
4148     return false;
4149
4150   // Value-initialization does not call a trivial default constructor, so such a
4151   // call is a core constant expression whether or not the constructor is
4152   // constexpr.
4153   if (!CD->isConstexpr() && !IsValueInitialization) {
4154     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4155       // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function,
4156       // we should be much more explicit about why it's not constexpr.
4157       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4158         << /*IsConstexpr*/0 << /*IsConstructor*/1 << CD;
4159       Info.Note(CD->getLocation(), diag::note_declared_at);
4160     } else {
4161       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4162     }
4163   }
4164   return true;
4165 }
4166
4167 /// CheckConstexprFunction - Check that a function can be called in a constant
4168 /// expression.
4169 static bool CheckConstexprFunction(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
4170                                    const FunctionDecl *Declaration,
4171                                    const FunctionDecl *Definition,
4172                                    const Stmt *Body) {
4173   // Potential constant expressions can contain calls to declared, but not yet
4174   // defined, constexpr functions.
4175   if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && !Definition &&
4176       Declaration->isConstexpr())
4177     return false;
4178
4179   // Bail out with no diagnostic if the function declaration itself is invalid.
4180   // We will have produced a relevant diagnostic while parsing it.
4181   if (Declaration->isInvalidDecl())
4182     return false;
4183
4184   // Can we evaluate this function call?
4185   if (Definition && Definition->isConstexpr() &&
4186       !Definition->isInvalidDecl() && Body)
4187     return true;
4188
4189   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4190     const FunctionDecl *DiagDecl = Definition ? Definition : Declaration;
4191     
4192     // If this function is not constexpr because it is an inherited
4193     // non-constexpr constructor, diagnose that directly.
4194     auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(DiagDecl);
4195     if (CD && CD->isInheritingConstructor()) {
4196       auto *Inherited = CD->getInheritedConstructor().getConstructor();
4197       if (!Inherited->isConstexpr()) 
4198         DiagDecl = CD = Inherited;
4199     }
4200
4201     // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function
4202     // or an inheriting constructor, we should be much more explicit about why
4203     // it's not constexpr.
4204     if (CD && CD->isInheritingConstructor())
4205       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_inhctor, 1)
4206         << CD->getInheritedConstructor().getConstructor()->getParent();
4207     else
4208       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4209         << DiagDecl->isConstexpr() << (bool)CD << DiagDecl;
4210     Info.Note(DiagDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
4211   } else {
4212     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4213   }
4214   return false;
4215 }
4216
4217 /// Determine if a class has any fields that might need to be copied by a
4218 /// trivial copy or move operation.
4219 static bool hasFields(const CXXRecordDecl *RD) {
4220   if (!RD || RD->isEmpty())
4221     return false;
4222   for (auto *FD : RD->fields()) {
4223     if (FD->isUnnamedBitfield())
4224       continue;
4225     return true;
4226   }
4227   for (auto &Base : RD->bases())
4228     if (hasFields(Base.getType()->getAsCXXRecordDecl()))
4229       return true;
4230   return false;
4231 }
4232
4233 namespace {
4234 typedef SmallVector<APValue, 8> ArgVector;
4235 }
4236
4237 /// EvaluateArgs - Evaluate the arguments to a function call.
4238 static bool EvaluateArgs(ArrayRef<const Expr*> Args, ArgVector &ArgValues,
4239                          EvalInfo &Info) {
4240   bool Success = true;
4241   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
4242        I != E; ++I) {
4243     if (!Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I)) {
4244       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4245       // initializers even if some of them fail.
4246       if (!Info.noteFailure())
4247         return false;
4248       Success = false;
4249     }
4250   }
4251   return Success;
4252 }
4253
4254 /// Evaluate a function call.
4255 static bool HandleFunctionCall(SourceLocation CallLoc,
4256                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
4257                                ArrayRef<const Expr*> Args, const Stmt *Body,
4258                                EvalInfo &Info, APValue &Result,
4259                                const LValue *ResultSlot) {
4260   ArgVector ArgValues(Args.size());
4261   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4262     return false;
4263
4264   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4265     return false;
4266
4267   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Callee, This, ArgValues.data());
4268
4269   // For a trivial copy or move assignment, perform an APValue copy. This is
4270   // essential for unions, where the operations performed by the assignment
4271   // operator cannot be represented as statements.
4272   //
4273   // Skip this for non-union classes with no fields; in that case, the defaulted
4274   // copy/move does not actually read the object.
4275   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
4276   if (MD && MD->isDefaulted() &&
4277       (MD->getParent()->isUnion() ||
4278        (MD->isTrivial() && hasFields(MD->getParent())))) {
4279     assert(This &&
4280            (MD->isCopyAssignmentOperator() || MD->isMoveAssignmentOperator()));
4281     LValue RHS;
4282     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4283     APValue RHSValue;
4284     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, Args[0], Args[0]->getType(),
4285                                         RHS, RHSValue))
4286       return false;
4287     if (!handleAssignment(Info, Args[0], *This, MD->getThisType(Info.Ctx),
4288                           RHSValue))
4289       return false;
4290     This->moveInto(Result);
4291     return true;
4292   } else if (MD && isLambdaCallOperator(MD)) {
4293     // We're in a lambda; determine the lambda capture field maps.
4294     MD->getParent()->getCaptureFields(Frame.LambdaCaptureFields,
4295                                       Frame.LambdaThisCaptureField);
4296   }
4297
4298   StmtResult Ret = {Result, ResultSlot};
4299   EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Ret, Info, Body);
4300   if (ESR == ESR_Succeeded) {
4301     if (Callee->getReturnType()->isVoidType())
4302       return true;
4303     Info.FFDiag(Callee->getLocEnd(), diag::note_constexpr_no_return);
4304   }
4305   return ESR == ESR_Returned;
4306 }
4307
4308 /// Evaluate a constructor call.
4309 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4310                                   APValue *ArgValues,
4311                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4312                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4313   SourceLocation CallLoc = E->getExprLoc();
4314   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4315     return false;
4316
4317   const CXXRecordDecl *RD = Definition->getParent();
4318   if (RD->getNumVBases()) {
4319     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
4320     return false;
4321   }
4322
4323   EvalInfo::EvaluatingConstructorRAII EvalObj(
4324       Info, {This.getLValueBase(), This.CallIndex});
4325   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Definition, &This, ArgValues);
4326
4327   // FIXME: Creating an APValue just to hold a nonexistent return value is
4328   // wasteful.
4329   APValue RetVal;
4330   StmtResult Ret = {RetVal, nullptr};
4331
4332   // If it's a delegating constructor, delegate.
4333   if (Definition->isDelegatingConstructor()) {
4334     CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin();
4335     {
4336       FullExpressionRAII InitScope(Info);
4337       if (!EvaluateInPlace(Result, Info, This, (*I)->getInit()))
4338         return false;
4339     }
4340     return EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4341   }
4342
4343   // For a trivial copy or move constructor, perform an APValue copy. This is
4344   // essential for unions (or classes with anonymous union members), where the
4345   // operations performed by the constructor cannot be represented by
4346   // ctor-initializers.
4347   //
4348   // Skip this for empty non-union classes; we should not perform an
4349   // lvalue-to-rvalue conversion on them because their copy constructor does not
4350   // actually read them.
4351   if (Definition->isDefaulted() && Definition->isCopyOrMoveConstructor() &&
4352       (Definition->getParent()->isUnion() ||
4353        (Definition->isTrivial() && hasFields(Definition->getParent())))) {
4354     LValue RHS;
4355     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4356     return handleLValueToRValueConversion(
4357         Info, E, Definition->getParamDecl(0)->getType().getNonReferenceType(),
4358         RHS, Result);
4359   }
4360
4361   // Reserve space for the struct members.
4362   if (!RD->isUnion() && Result.isUninit())
4363     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
4364                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
4365
4366   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
4367   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
4368
4369   // A scope for temporaries lifetime-extended by reference members.
4370   BlockScopeRAII LifetimeExtendedScope(Info);
4371
4372   bool Success = true;
4373   unsigned BasesSeen = 0;
4374 #ifndef NDEBUG
4375   CXXRecordDecl::base_class_const_iterator BaseIt = RD->bases_begin();
4376 #endif
4377   for (const auto *I : Definition->inits()) {
4378     LValue Subobject = This;
4379     APValue *Value = &Result;
4380
4381     // Determine the subobject to initialize.
4382     FieldDecl *FD = nullptr;
4383     if (I->isBaseInitializer()) {
4384       QualType BaseType(I->getBaseClass(), 0);
4385 #ifndef NDEBUG
4386       // Non-virtual base classes are initialized in the order in the class
4387       // definition. We have already checked for virtual base classes.
4388       assert(!BaseIt->isVirtual() && "virtual base for literal type");
4389       assert(Info.Ctx.hasSameType(BaseIt->getType(), BaseType) &&
4390              "base class initializers not in expected order");
4391       ++BaseIt;
4392 #endif
4393       if (!HandleLValueDirectBase(Info, I->getInit(), Subobject, RD,
4394                                   BaseType->getAsCXXRecordDecl(), &Layout))
4395         return false;
4396       Value = &Result.getStructBase(BasesSeen++);
4397     } else if ((FD = I->getMember())) {
4398       if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD, &Layout))
4399         return false;
4400       if (RD->isUnion()) {
4401         Result = APValue(FD);
4402         Value = &Result.getUnionValue();
4403       } else {
4404         Value = &Result.getStructField(FD->getFieldIndex());
4405       }
4406     } else if (IndirectFieldDecl *IFD = I->getIndirectMember()) {
4407       // Walk the indirect field decl's chain to find the object to initialize,
4408       // and make sure we've initialized every step along it.
4409       for (auto *C : IFD->chain()) {
4410         FD = cast<FieldDecl>(C);
4411         CXXRecordDecl *CD = cast<CXXRecordDecl>(FD->getParent());
4412         // Switch the union field if it differs. This happens if we had
4413         // preceding zero-initialization, and we're now initializing a union
4414         // subobject other than the first.
4415         // FIXME: In this case, the values of the other subobjects are
4416         // specified, since zero-initialization sets all padding bits to zero.
4417         if (Value->isUninit() ||
4418             (Value->isUnion() && Value->getUnionField() != FD)) {
4419           if (CD->isUnion())
4420             *Value = APValue(FD);
4421           else
4422             *Value = APValue(APValue::UninitStruct(), CD->getNumBases(),
4423                              std::distance(CD->field_begin(), CD->field_end()));
4424         }
4425         if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD))
4426           return false;
4427         if (CD->isUnion())
4428           Value = &Value->getUnionValue();
4429         else
4430           Value = &Value->getStructField(FD->getFieldIndex());
4431       }
4432     } else {
4433       llvm_unreachable("unknown base initializer kind");
4434     }
4435
4436     FullExpressionRAII InitScope(Info);
4437     if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Subobject, I->getInit()) ||
4438         (FD && FD->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, I->getInit(),
4439                                                           *Value, FD))) {
4440       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4441       // initializers even if some of them fail.
4442       if (!Info.noteFailure())
4443         return false;
4444       Success = false;
4445     }
4446   }
4447
4448   return Success &&
4449          EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4450 }
4451
4452 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4453                                   ArrayRef<const Expr*> Args,
4454                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4455                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4456   ArgVector ArgValues(Args.size());
4457   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4458     return false;
4459
4460   return HandleConstructorCall(E, This, ArgValues.data(), Definition,
4461                                Info, Result);
4462 }
4463
4464 //===----------------------------------------------------------------------===//
4465 // Generic Evaluation
4466 //===----------------------------------------------------------------------===//
4467 namespace {
4468
4469 template <class Derived>
4470 class ExprEvaluatorBase
4471   : public ConstStmtVisitor<Derived, bool> {
4472 private:
4473   Derived &getDerived() { return static_cast<Derived&>(*this); }
4474   bool DerivedSuccess(const APValue &V, const Expr *E) {
4475     return getDerived().Success(V, E);
4476   }
4477   bool DerivedZeroInitialization(const Expr *E) {
4478     return getDerived().ZeroInitialization(E);
4479   }
4480
4481   // Check whether a conditional operator with a non-constant condition is a
4482   // potential constant expression. If neither arm is a potential constant
4483   // expression, then the conditional operator is not either.
4484   template<typename ConditionalOperator>
4485   void CheckPotentialConstantConditional(const ConditionalOperator *E) {
4486     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
4487
4488     // Speculatively evaluate both arms.
4489     SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diag;
4490     {
4491       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4492       StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4493       if (Diag.empty())
4494         return;
4495     }
4496
4497     {
4498       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4499       Diag.clear();
4500       StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4501       if (Diag.empty())
4502         return;
4503     }
4504
4505     Error(E, diag::note_constexpr_conditional_never_const);
4506   }
4507
4508
4509   template<typename ConditionalOperator>
4510   bool HandleConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4511     bool BoolResult;
4512     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getCond(), BoolResult, Info)) {
4513       if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && Info.noteFailure()) {
4514         CheckPotentialConstantConditional(E);
4515         return false;
4516       }
4517       if (Info.noteFailure()) {
4518         StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4519         StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4520       }
4521       return false;
4522     }
4523
4524     Expr *EvalExpr = BoolResult ? E->getTrueExpr() : E->getFalseExpr();
4525     return StmtVisitorTy::Visit(EvalExpr);
4526   }
4527
4528 protected:
4529   EvalInfo &Info;
4530   typedef ConstStmtVisitor<Derived, bool> StmtVisitorTy;
4531   typedef ExprEvaluatorBase ExprEvaluatorBaseTy;
4532
4533   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
4534     return Info.CCEDiag(E, D);
4535   }
4536
4537   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Error(E); }
4538
4539 public:
4540   ExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info) : Info(Info) {}
4541
4542   EvalInfo &getEvalInfo() { return Info; }
4543
4544   /// Report an evaluation error. This should only be called when an error is
4545   /// first discovered. When propagating an error, just return false.
4546   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
4547     Info.FFDiag(E, D);
4548     return false;
4549   }
4550   bool Error(const Expr *E) {
4551     return Error(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4552   }
4553
4554   bool VisitStmt(const Stmt *) {
4555     llvm_unreachable("Expression evaluator should not be called on stmts");
4556   }
4557   bool VisitExpr(const Expr *E) {
4558     return Error(E);
4559   }
4560
4561   bool VisitParenExpr(const ParenExpr *E)
4562     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4563   bool VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E)
4564     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4565   bool VisitUnaryPlus(const UnaryOperator *E)
4566     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4567   bool VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
4568     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getChosenSubExpr()); }
4569   bool VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E)
4570     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getResultExpr()); }
4571   bool VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(const SubstNonTypeTemplateParmExpr *E)
4572     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getReplacement()); }
4573   bool VisitCXXDefaultArgExpr(const CXXDefaultArgExpr *E)
4574     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr()); }
4575   bool VisitCXXDefaultInitExpr(const CXXDefaultInitExpr *E) {
4576     // The initializer may not have been parsed yet, or might be erroneous.
4577     if (!E->getExpr())
4578       return Error(E);
4579     return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr());
4580   }
4581   // We cannot create any objects for which cleanups are required, so there is
4582   // nothing to do here; all cleanups must come from unevaluated subexpressions.
4583   bool VisitExprWithCleanups(const ExprWithCleanups *E)
4584     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4585
4586   bool VisitCXXReinterpretCastExpr(const CXXReinterpretCastExpr *E) {
4587     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 0;
4588     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4589   }
4590   bool VisitCXXDynamicCastExpr(const CXXDynamicCastExpr *E) {
4591     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 1;
4592     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4593   }
4594
4595   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4596     switch (E->getOpcode()) {
4597     default:
4598       return Error(E);
4599
4600     case BO_Comma:
4601       VisitIgnoredValue(E->getLHS());
4602       return StmtVisitorTy::Visit(E->getRHS());
4603
4604     case BO_PtrMemD:
4605     case BO_PtrMemI: {
4606       LValue Obj;
4607       if (!HandleMemberPointerAccess(Info, E, Obj))
4608         return false;
4609       APValue Result;
4610       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Obj, Result))
4611         return false;
4612       return DerivedSuccess(Result, E);
4613     }
4614     }
4615   }
4616
4617   bool VisitBinaryConditionalOperator(const BinaryConditionalOperator *E) {
4618     // Evaluate and cache the common expression. We treat it as a temporary,
4619     // even though it's not quite the same thing.
4620     if (!Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getOpaqueValue(), false),
4621                   Info, E->getCommon()))
4622       return false;
4623
4624     return HandleConditionalOperator(E);
4625   }
4626
4627   bool VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4628     bool IsBcpCall = false;
4629     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
4630     // the result is a constant expression if it can be folded without
4631     // side-effects. This is an important GNU extension. See GCC PR38377
4632     // for discussion.
4633     if (const CallExpr *CallCE =
4634           dyn_cast<CallExpr>(E->getCond()->IgnoreParenCasts()))
4635       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
4636         IsBcpCall = true;
4637
4638     // Always assume __builtin_constant_p(...) ? ... : ... is a potential
4639     // constant expression; we can't check whether it's potentially foldable.
4640     if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && IsBcpCall)
4641       return false;
4642
4643     FoldConstant Fold(Info, IsBcpCall);
4644     if (!HandleConditionalOperator(E)) {
4645       Fold.keepDiagnostics();
4646       return false;
4647     }
4648
4649     return true;
4650   }
4651
4652   bool VisitOpaqueValueExpr(const OpaqueValueExpr *E) {
4653     if (APValue *Value = Info.CurrentCall->getTemporary(E))
4654       return DerivedSuccess(*Value, E);
4655
4656     const Expr *Source = E->getSourceExpr();
4657     if (!Source)
4658       return Error(E);
4659     if (Source == E) { // sanity checking.
4660       assert(0 && "OpaqueValueExpr recursively refers to itself");
4661       return Error(E);
4662     }
4663     return StmtVisitorTy::Visit(Source);
4664   }
4665
4666   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
4667     APValue Result;
4668     if (!handleCallExpr(E, Result, nullptr))
4669       return false;
4670     return DerivedSuccess(Result, E);
4671   }
4672
4673   bool handleCallExpr(const CallExpr *E, APValue &Result,
4674                      const LValue *ResultSlot) {
4675     const Expr *Callee = E->getCallee()->IgnoreParens();
4676     QualType CalleeType = Callee->getType();
4677
4678     const FunctionDecl *FD = nullptr;
4679     LValue *This = nullptr, ThisVal;
4680     auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
4681     bool HasQualifier = false;
4682
4683     // Extract function decl and 'this' pointer from the callee.
4684     if (CalleeType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::BoundMember)) {
4685       const ValueDecl *Member = nullptr;
4686       if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Callee)) {
4687         // Explicit bound member calls, such as x.f() or p->g();
4688         if (!EvaluateObjectArgument(Info, ME->getBase(), ThisVal))
4689           return false;
4690         Member = ME->getMemberDecl();
4691         This = &ThisVal;
4692         HasQualifier = ME->hasQualifier();
4693       } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(Callee)) {
4694         // Indirect bound member calls ('.*' or '->*').
4695         Member = HandleMemberPointerAccess(Info, BE, ThisVal, false);
4696         if (!Member) return false;
4697         This = &ThisVal;
4698       } else
4699         return Error(Callee);
4700
4701       FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Member);
4702       if (!FD)
4703         return Error(Callee);
4704     } else if (CalleeType->isFunctionPointerType()) {
4705       LValue Call;
4706       if (!EvaluatePointer(Callee, Call, Info))
4707         return false;
4708
4709       if (!Call.getLValueOffset().isZero())
4710         return Error(Callee);
4711       FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(
4712                              Call.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>());
4713       if (!FD)
4714         return Error(Callee);
4715       // Don't call function pointers which have been cast to some other type.
4716       // Per DR (no number yet), the caller and callee can differ in noexcept.
4717       if (!Info.Ctx.hasSameFunctionTypeIgnoringExceptionSpec(
4718         CalleeType->getPointeeType(), FD->getType())) {
4719         return Error(E);
4720       }
4721
4722       // Overloaded operator calls to member functions are represented as normal
4723       // calls with '*this' as the first argument.
4724       const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
4725       if (MD && !MD->isStatic()) {
4726         // FIXME: When selecting an implicit conversion for an overloaded
4727         // operator delete, we sometimes try to evaluate calls to conversion
4728         // operators without a 'this' parameter!
4729         if (Args.empty())
4730           return Error(E);
4731
4732         if (!EvaluateObjectArgument(Info, Args[0], ThisVal))
4733           return false;
4734         This = &ThisVal;
4735         Args = Args.slice(1);
4736       } else if (MD && MD->isLambdaStaticInvoker()) {   
4737         // Map the static invoker for the lambda back to the call operator.
4738         // Conveniently, we don't have to slice out the 'this' argument (as is
4739         // being done for the non-static case), since a static member function
4740         // doesn't have an implicit argument passed in.
4741         const CXXRecordDecl *ClosureClass = MD->getParent();
4742         assert(
4743             ClosureClass->captures_begin() == ClosureClass->captures_end() &&
4744             "Number of captures must be zero for conversion to function-ptr");
4745
4746         const CXXMethodDecl *LambdaCallOp =
4747             ClosureClass->getLambdaCallOperator();
4748
4749         // Set 'FD', the function that will be called below, to the call
4750         // operator.  If the closure object represents a generic lambda, find
4751         // the corresponding specialization of the call operator.
4752
4753         if (ClosureClass->isGenericLambda()) {
4754           assert(MD->isFunctionTemplateSpecialization() &&
4755                  "A generic lambda's static-invoker function must be a "
4756                  "template specialization");
4757           const TemplateArgumentList *TAL = MD->getTemplateSpecializationArgs();
4758           FunctionTemplateDecl *CallOpTemplate =
4759               LambdaCallOp->getDescribedFunctionTemplate();
4760           void *InsertPos = nullptr;
4761           FunctionDecl *CorrespondingCallOpSpecialization =
4762               CallOpTemplate->findSpecialization(TAL->asArray(), InsertPos);
4763           assert(CorrespondingCallOpSpecialization &&
4764                  "We must always have a function call operator specialization "
4765                  "that corresponds to our static invoker specialization");
4766           FD = cast<CXXMethodDecl>(CorrespondingCallOpSpecialization);
4767         } else
4768           FD = LambdaCallOp;
4769       }
4770
4771       
4772     } else
4773       return Error(E);
4774
4775     if (This && !This->checkSubobject(Info, E, CSK_This))
4776       return false;
4777
4778     // DR1358 allows virtual constexpr functions in some cases. Don't allow
4779     // calls to such functions in constant expressions.
4780     if (This && !HasQualifier &&
4781         isa<CXXMethodDecl>(FD) && cast<CXXMethodDecl>(FD)->isVirtual())
4782       return Error(E, diag::note_constexpr_virtual_call);
4783
4784     const FunctionDecl *Definition = nullptr;
4785     Stmt *Body = FD->getBody(Definition);
4786
4787     if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body) ||
4788         !HandleFunctionCall(E->getExprLoc(), Definition, This, Args, Body, Info,
4789                             Result, ResultSlot))
4790       return false;
4791
4792     return true;
4793   }
4794
4795   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
4796     return StmtVisitorTy::Visit(E->getInitializer());
4797   }
4798   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
4799     if (E->getNumInits() == 0)
4800       return DerivedZeroInitialization(E);
4801     if (E->getNumInits() == 1)
4802       return StmtVisitorTy::Visit(E->getInit(0));
4803     return Error(E);
4804   }
4805   bool VisitImplicitValueInitExpr(const ImplicitValueInitExpr *E) {
4806     return DerivedZeroInitialization(E);
4807   }
4808   bool VisitCXXScalarValueInitExpr(const CXXScalarValueInitExpr *E) {
4809     return DerivedZeroInitialization(E);
4810   }
4811   bool VisitCXXNullPtrLiteralExpr(const CXXNullPtrLiteralExpr *E) {
4812     return DerivedZeroInitialization(E);
4813   }
4814
4815   /// A member expression where the object is a prvalue is itself a prvalue.
4816   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4817     assert(!E->isArrow() && "missing call to bound member function?");
4818
4819     APValue Val;
4820     if (!Evaluate(Val, Info, E->getBase()))
4821       return false;
4822
4823     QualType BaseTy = E->getBase()->getType();
4824
4825     const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl());
4826     if (!FD) return Error(E);
4827     assert(!FD->getType()->isReferenceType() && "prvalue reference?");
4828     assert(BaseTy->castAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
4829            FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
4830
4831     CompleteObject Obj(&Val, BaseTy);
4832     SubobjectDesignator Designator(BaseTy);
4833     Designator.addDeclUnchecked(FD);
4834
4835     APValue Result;
4836     return extractSubobject(Info, E, Obj, Designator, Result) &&
4837            DerivedSuccess(Result, E);
4838   }
4839
4840   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4841     switch (E->getCastKind()) {
4842     default:
4843       break;
4844
4845     case CK_AtomicToNonAtomic: {
4846       APValue AtomicVal;
4847       // This does not need to be done in place even for class/array types:
4848       // atomic-to-non-atomic conversion implies copying the object
4849       // representation.
4850       if (!Evaluate(AtomicVal, Info, E->getSubExpr()))
4851         return false;
4852       return DerivedSuccess(AtomicVal, E);
4853     }
4854
4855     case CK_NoOp:
4856     case CK_UserDefinedConversion:
4857       return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr());
4858
4859     case CK_LValueToRValue: {
4860       LValue LVal;
4861       if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
4862         return false;
4863       APValue RVal;
4864       // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
4865       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
4866                                           LVal, RVal))
4867         return false;
4868       return DerivedSuccess(RVal, E);
4869     }
4870     }
4871
4872     return Error(E);
4873   }
4874
4875   bool VisitUnaryPostInc(const UnaryOperator *UO) {
4876     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4877   }
4878   bool VisitUnaryPostDec(const UnaryOperator *UO) {
4879     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4880   }
4881   bool VisitUnaryPostIncDec(const UnaryOperator *UO) {
4882     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4883       return Error(UO);
4884
4885     LValue LVal;
4886     if (!EvaluateLValue(UO->getSubExpr(), LVal, Info))
4887       return false;
4888     APValue RVal;
4889     if (!handleIncDec(this->Info, UO, LVal, UO->getSubExpr()->getType(),
4890                       UO->isIncrementOp(), &RVal))
4891       return false;
4892     return DerivedSuccess(RVal, UO);
4893   }
4894
4895   bool VisitStmtExpr(const StmtExpr *E) {
4896     // We will have checked the full-expressions inside the statement expression
4897     // when they were completed, and don't need to check them again now.
4898     if (Info.checkingForOverflow())
4899       return Error(E);
4900
4901     BlockScopeRAII Scope(Info);
4902     const CompoundStmt *CS = E->getSubStmt();
4903     if (CS->body_empty())
4904       return true;
4905
4906     for (CompoundStmt::const_body_iterator BI = CS->body_begin(),
4907                                            BE = CS->body_end();
4908          /**/; ++BI) {
4909       if (BI + 1 == BE) {
4910         const Expr *FinalExpr = dyn_cast<Expr>(*BI);
4911         if (!FinalExpr) {
4912           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4913                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4914           return false;
4915         }
4916         return this->Visit(FinalExpr);
4917       }
4918
4919       APValue ReturnValue;
4920       StmtResult Result = { ReturnValue, nullptr };
4921       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, *BI);
4922       if (ESR != ESR_Succeeded) {
4923         // FIXME: If the statement-expression terminated due to 'return',
4924         // 'break', or 'continue', it would be nice to propagate that to
4925         // the outer statement evaluation rather than bailing out.
4926         if (ESR != ESR_Failed)
4927           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4928                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4929         return false;
4930       }
4931     }
4932
4933     llvm_unreachable("Return from function from the loop above.");
4934   }
4935
4936   /// Visit a value which is evaluated, but whose value is ignored.
4937   void VisitIgnoredValue(const Expr *E) {
4938     EvaluateIgnoredValue(Info, E);
4939   }
4940
4941   /// Potentially visit a MemberExpr's base expression.
4942   void VisitIgnoredBaseExpression(const Expr *E) {
4943     // While MSVC doesn't evaluate the base expression, it does diagnose the
4944     // presence of side-effecting behavior.
4945     if (Info.getLangOpts().MSVCCompat && !E->HasSideEffects(Info.Ctx))
4946       return;
4947     VisitIgnoredValue(E);
4948   }
4949 };
4950
4951 }
4952
4953 //===----------------------------------------------------------------------===//
4954 // Common base class for lvalue and temporary evaluation.
4955 //===----------------------------------------------------------------------===//
4956 namespace {
4957 template<class Derived>
4958 class LValueExprEvaluatorBase
4959   : public ExprEvaluatorBase<Derived> {
4960 protected:
4961   LValue &Result;
4962   bool InvalidBaseOK;
4963   typedef LValueExprEvaluatorBase LValueExprEvaluatorBaseTy;
4964   typedef ExprEvaluatorBase<Derived> ExprEvaluatorBaseTy;
4965
4966   bool Success(APValue::LValueBase B) {
4967     Result.set(B);
4968     return true;
4969   }
4970
4971   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
4972     return EvaluatePointer(E, Result, this->Info, InvalidBaseOK);
4973   }
4974
4975 public:
4976   LValueExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
4977       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result),
4978         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
4979
4980   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
4981     Result.setFrom(this->Info.Ctx, V);
4982     return true;
4983   }
4984
4985   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4986     // Handle non-static data members.
4987     QualType BaseTy;
4988     bool EvalOK;
4989     if (E->isArrow()) {
4990       EvalOK = evaluatePointer(E->getBase(), Result);
4991       BaseTy = E->getBase()->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
4992     } else if (E->getBase()->isRValue()) {
4993       assert(E->getBase()->getType()->isRecordType());
4994       EvalOK = EvaluateTemporary(E->getBase(), Result, this->Info);
4995       BaseTy = E->getBase()->getType();
4996     } else {
4997       EvalOK = this->Visit(E->getBase());
4998       BaseTy = E->getBase()->getType();
4999     }
5000     if (!EvalOK) {
5001       if (!InvalidBaseOK)
5002         return false;
5003       Result.setInvalid(E);
5004       return true;
5005     }
5006
5007     const ValueDecl *MD = E->getMemberDecl();
5008     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl())) {
5009       assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
5010              FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
5011       (void)BaseTy;
5012       if (!HandleLValueMember(this->Info, E, Result, FD))
5013         return false;
5014     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MD)) {
5015       if (!HandleLValueIndirectMember(this->Info, E, Result, IFD))
5016         return false;
5017     } else
5018       return this->Error(E);
5019
5020     if (MD->getType()->isReferenceType()) {
5021       APValue RefValue;
5022       if (!handleLValueToRValueConversion(this->Info, E, MD->getType(), Result,
5023                                           RefValue))
5024         return false;
5025       return Success(RefValue, E);
5026     }
5027     return true;
5028   }
5029
5030   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5031     switch (E->getOpcode()) {
5032     default:
5033       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5034
5035     case BO_PtrMemD:
5036     case BO_PtrMemI:
5037       return HandleMemberPointerAccess(this->Info, E, Result);
5038     }
5039   }
5040
5041   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5042     switch (E->getCastKind()) {
5043     default:
5044       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5045
5046     case CK_DerivedToBase:
5047     case CK_UncheckedDerivedToBase:
5048       if (!this->Visit(E->getSubExpr()))
5049         return false;
5050
5051       // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5052       // the derived class to the base class.
5053       return HandleLValueBasePath(this->Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5054                                   Result);
5055     }
5056   }
5057 };
5058 }
5059
5060 //===----------------------------------------------------------------------===//
5061 // LValue Evaluation
5062 //
5063 // This is used for evaluating lvalues (in C and C++), xvalues (in C++11),
5064 // function designators (in C), decl references to void objects (in C), and
5065 // temporaries (if building with -Wno-address-of-temporary).
5066 //
5067 // LValue evaluation produces values comprising a base expression of one of the
5068 // following types:
5069 // - Declarations
5070 //  * VarDecl
5071 //  * FunctionDecl
5072 // - Literals
5073 //  * CompoundLiteralExpr in C (and in global scope in C++)
5074 //  * StringLiteral
5075 //  * CXXTypeidExpr
5076 //  * PredefinedExpr
5077 //  * ObjCStringLiteralExpr
5078 //  * ObjCEncodeExpr
5079 //  * AddrLabelExpr
5080 //  * BlockExpr
5081 //  * CallExpr for a MakeStringConstant builtin
5082 // - Locals and temporaries
5083 //  * MaterializeTemporaryExpr
5084 //  * Any Expr, with a CallIndex indicating the function in which the temporary
5085 //    was evaluated, for cases where the MaterializeTemporaryExpr is missing
5086 //    from the AST (FIXME).
5087 //  * A MaterializeTemporaryExpr that has static storage duration, with no
5088 //    CallIndex, for a lifetime-extended temporary.
5089 // plus an offset in bytes.
5090 //===----------------------------------------------------------------------===//
5091 namespace {
5092 class LValueExprEvaluator
5093   : public LValueExprEvaluatorBase<LValueExprEvaluator> {
5094 public:
5095   LValueExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK) :
5096     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, InvalidBaseOK) {}
5097
5098   bool VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD);
5099   bool VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO);
5100
5101   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E);
5102   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return Success(E); }
5103   bool VisitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *E);
5104   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E);
5105   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E);
5106   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return Success(E); }
5107   bool VisitObjCEncodeExpr(const ObjCEncodeExpr *E) { return Success(E); }
5108   bool VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E);
5109   bool VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E);
5110   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E);
5111   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E);
5112   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
5113   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
5114   bool VisitUnaryPreInc(const UnaryOperator *UO) {
5115     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5116   }
5117   bool VisitUnaryPreDec(const UnaryOperator *UO) {
5118     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5119   }
5120   bool VisitBinAssign(const BinaryOperator *BO);
5121   bool VisitCompoundAssignOperator(const CompoundAssignOperator *CAO);
5122
5123   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5124     switch (E->getCastKind()) {
5125     default:
5126       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5127
5128     case CK_LValueBitCast:
5129       this->CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5130       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5131         return false;
5132       Result.Designator.setInvalid();
5133       return true;
5134
5135     case CK_BaseToDerived:
5136       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5137         return false;
5138       return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5139     }
5140   }
5141 };
5142 } // end anonymous namespace
5143
5144 /// Evaluate an expression as an lvalue. This can be legitimately called on
5145 /// expressions which are not glvalues, in three cases:
5146 ///  * function designators in C, and
5147 ///  * "extern void" objects
5148 ///  * @selector() expressions in Objective-C
5149 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
5150                            bool InvalidBaseOK) {
5151   assert(E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType() ||
5152          E->getType()->isVoidType() || isa<ObjCSelectorExpr>(E));
5153   return LValueExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5154 }
5155
5156 bool LValueExprEvaluator::VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
5157   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(E->getDecl()))
5158     return Success(FD);
5159   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getDecl()))
5160     return VisitVarDecl(E, VD);
5161   if (const BindingDecl *BD = dyn_cast<BindingDecl>(E->getDecl()))
5162     return Visit(BD->getBinding());
5163   return Error(E);
5164 }
5165
5166
5167 bool LValueExprEvaluator::VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD) {
5168
5169   // If we are within a lambda's call operator, check whether the 'VD' referred
5170   // to within 'E' actually represents a lambda-capture that maps to a
5171   // data-member/field within the closure object, and if so, evaluate to the
5172   // field or what the field refers to.
5173   if (Info.CurrentCall && isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5174     if (auto *FD = Info.CurrentCall->LambdaCaptureFields.lookup(VD)) {
5175       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5176         return false;
5177       // Start with 'Result' referring to the complete closure object...
5178       Result = *Info.CurrentCall->This;
5179       // ... then update it to refer to the field of the closure object
5180       // that represents the capture.
5181       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, FD))
5182         return false;
5183       // And if the field is of reference type, update 'Result' to refer to what
5184       // the field refers to.
5185       if (FD->getType()->isReferenceType()) {
5186         APValue RVal;
5187         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, FD->getType(), Result,
5188                                             RVal))
5189           return false;
5190         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5191       }
5192       return true;
5193     }
5194   }
5195   CallStackFrame *Frame = nullptr;
5196   if (VD->hasLocalStorage() && Info.CurrentCall->Index > 1) {
5197     // Only if a local variable was declared in the function currently being
5198     // evaluated, do we expect to be able to find its value in the current
5199     // frame. (Otherwise it was likely declared in an enclosing context and
5200     // could either have a valid evaluatable value (for e.g. a constexpr
5201     // variable) or be ill-formed (and trigger an appropriate evaluation
5202     // diagnostic)).
5203     if (Info.CurrentCall->Callee &&
5204         Info.CurrentCall->Callee->Equals(VD->getDeclContext())) {
5205       Frame = Info.CurrentCall;
5206     }
5207   }
5208
5209   if (!VD->getType()->isReferenceType()) {
5210     if (Frame) {
5211       Result.set(VD, Frame->Index);
5212       return true;
5213     }
5214     return Success(VD);
5215   }
5216
5217   APValue *V;
5218   if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, V))
5219     return false;
5220   if (V->isUninit()) {
5221     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
5222       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_use_uninit_reference);
5223     return false;
5224   }
5225   return Success(*V, E);
5226 }
5227
5228 bool LValueExprEvaluator::VisitMaterializeTemporaryExpr(
5229     const MaterializeTemporaryExpr *E) {
5230   // Walk through the expression to find the materialized temporary itself.
5231   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
5232   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
5233   const Expr *Inner = E->GetTemporaryExpr()->
5234       skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
5235
5236   // If we passed any comma operators, evaluate their LHSs.
5237   for (unsigned I = 0, N = CommaLHSs.size(); I != N; ++I)
5238     if (!EvaluateIgnoredValue(Info, CommaLHSs[I]))
5239       return false;
5240
5241   // A materialized temporary with static storage duration can appear within the
5242   // result of a constant expression evaluation, so we need to preserve its
5243   // value for use outside this evaluation.
5244   APValue *Value;
5245   if (E->getStorageDuration() == SD_Static) {
5246     Value = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(E, true);
5247     *Value = APValue();
5248     Result.set(E);
5249   } else {
5250     Value = &Info.CurrentCall->
5251         createTemporary(E, E->getStorageDuration() == SD_Automatic);
5252     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
5253   }
5254
5255   QualType Type = Inner->getType();
5256
5257   // Materialize the temporary itself.
5258   if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Result, Inner) ||
5259       (E->getStorageDuration() == SD_Static &&
5260        !CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), Type, *Value))) {
5261     *Value = APValue();
5262     return false;
5263   }
5264
5265   // Adjust our lvalue to refer to the desired subobject.
5266   for (unsigned I = Adjustments.size(); I != 0; /**/) {
5267     --I;
5268     switch (Adjustments[I].Kind) {
5269     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
5270       if (!HandleLValueBasePath(Info, Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath,
5271                                 Type, Result))
5272         return false;
5273       Type = Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath->getType();
5274       break;
5275
5276     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment:
5277       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, Adjustments[I].Field))
5278         return false;
5279       Type = Adjustments[I].Field->getType();
5280       break;
5281
5282     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment:
5283       if (!HandleMemberPointerAccess(this->Info, Type, Result,
5284                                      Adjustments[I].Ptr.RHS))
5285         return false;
5286       Type = Adjustments[I].Ptr.MPT->getPointeeType();
5287       break;
5288     }
5289   }
5290
5291   return true;
5292 }
5293
5294 bool
5295 LValueExprEvaluator::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
5296   assert((!Info.getLangOpts().CPlusPlus || E->isFileScope()) &&
5297          "lvalue compound literal in c++?");
5298   // Defer visiting the literal until the lvalue-to-rvalue conversion. We can
5299   // only see this when folding in C, so there's no standard to follow here.
5300   return Success(E);
5301 }
5302
5303 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E) {
5304   if (!E->isPotentiallyEvaluated())
5305     return Success(E);
5306
5307   Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_typeid_polymorphic)
5308     << E->getExprOperand()->getType()
5309     << E->getExprOperand()->getSourceRange();
5310   return false;
5311 }
5312
5313 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
5314   return Success(E);
5315 }
5316
5317 bool LValueExprEvaluator::VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5318   // Handle static data members.
5319   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getMemberDecl())) {
5320     VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5321     return VisitVarDecl(E, VD);
5322   }
5323
5324   // Handle static member functions.
5325   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(E->getMemberDecl())) {
5326     if (MD->isStatic()) {
5327       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5328       return Success(MD);
5329     }
5330   }
5331
5332   // Handle non-static data members.
5333   return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
5334 }
5335
5336 bool LValueExprEvaluator::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E) {
5337   // FIXME: Deal with vectors as array subscript bases.
5338   if (E->getBase()->getType()->isVectorType())
5339     return Error(E);
5340
5341   bool Success = true;
5342   if (!evaluatePointer(E->getBase(), Result)) {
5343     if (!Info.noteFailure())
5344       return false;
5345     Success = false;
5346   }
5347
5348   APSInt Index;
5349   if (!EvaluateInteger(E->getIdx(), Index, Info))
5350     return false;
5351
5352   return Success &&
5353          HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, E->getType(), Index);
5354 }
5355
5356 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
5357   return evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result);
5358 }
5359
5360 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5361   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5362     return false;
5363   // __real is a no-op on scalar lvalues.
5364   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType())
5365     HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), false);
5366   return true;
5367 }
5368
5369 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5370   assert(E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType() &&
5371          "lvalue __imag__ on scalar?");
5372   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5373     return false;
5374   HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), true);
5375   return true;
5376 }
5377
5378 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO) {
5379   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5380     return Error(UO);
5381
5382   if (!this->Visit(UO->getSubExpr()))
5383     return false;
5384
5385   return handleIncDec(
5386       this->Info, UO, Result, UO->getSubExpr()->getType(),
5387       UO->isIncrementOp(), nullptr);
5388 }
5389
5390 bool LValueExprEvaluator::VisitCompoundAssignOperator(
5391     const CompoundAssignOperator *CAO) {
5392   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5393     return Error(CAO);
5394
5395   APValue RHS;
5396
5397   // The overall lvalue result is the result of evaluating the LHS.
5398   if (!this->Visit(CAO->getLHS())) {
5399     if (Info.noteFailure())
5400       Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS());
5401     return false;
5402   }
5403
5404   if (!Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS()))
5405     return false;
5406
5407   return handleCompoundAssignment(
5408       this->Info, CAO,
5409       Result, CAO->getLHS()->getType(), CAO->getComputationLHSType(),
5410       CAO->getOpForCompoundAssignment(CAO->getOpcode()), RHS);
5411 }
5412
5413 bool LValueExprEvaluator::VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) {
5414   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5415     return Error(E);
5416
5417   APValue NewVal;
5418
5419   if (!this->Visit(E->getLHS())) {
5420     if (Info.noteFailure())
5421       Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS());
5422     return false;
5423   }
5424
5425   if (!Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS()))
5426     return false;
5427
5428   return handleAssignment(this->Info, E, Result, E->getLHS()->getType(),
5429                           NewVal);
5430 }
5431
5432 //===----------------------------------------------------------------------===//
5433 // Pointer Evaluation
5434 //===----------------------------------------------------------------------===//
5435
5436 /// \brief Attempts to compute the number of bytes available at the pointer
5437 /// returned by a function with the alloc_size attribute. Returns true if we
5438 /// were successful. Places an unsigned number into `Result`.
5439 ///
5440 /// This expects the given CallExpr to be a call to a function with an
5441 /// alloc_size attribute.
5442 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5443                                             const CallExpr *Call,
5444                                             llvm::APInt &Result) {
5445   const AllocSizeAttr *AllocSize = getAllocSizeAttr(Call);
5446
5447   // alloc_size args are 1-indexed, 0 means not present.
5448   assert(AllocSize && AllocSize->getElemSizeParam() != 0);
5449   unsigned SizeArgNo = AllocSize->getElemSizeParam() - 1;
5450   unsigned BitsInSizeT = Ctx.getTypeSize(Ctx.getSizeType());
5451   if (Call->getNumArgs() <= SizeArgNo)
5452     return false;
5453
5454   auto EvaluateAsSizeT = [&](const Expr *E, APSInt &Into) {
5455     if (!E->EvaluateAsInt(Into, Ctx, Expr::SE_AllowSideEffects))
5456       return false;
5457     if (Into.isNegative() || !Into.isIntN(BitsInSizeT))
5458       return false;
5459     Into = Into.zextOrSelf(BitsInSizeT);
5460     return true;
5461   };
5462
5463   APSInt SizeOfElem;
5464   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(SizeArgNo), SizeOfElem))
5465     return false;
5466
5467   if (!AllocSize->getNumElemsParam()) {
5468     Result = std::move(SizeOfElem);
5469     return true;
5470   }
5471
5472   APSInt NumberOfElems;
5473   // Argument numbers start at 1
5474   unsigned NumArgNo = AllocSize->getNumElemsParam() - 1;
5475   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(NumArgNo), NumberOfElems))
5476     return false;
5477
5478   bool Overflow;
5479   llvm::APInt BytesAvailable = SizeOfElem.umul_ov(NumberOfElems, Overflow);
5480   if (Overflow)
5481     return false;
5482
5483   Result = std::move(BytesAvailable);
5484   return true;
5485 }
5486
5487 /// \brief Convenience function. LVal's base must be a call to an alloc_size
5488 /// function.
5489 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5490                                             const LValue &LVal,
5491                                             llvm::APInt &Result) {
5492   assert(isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
5493          "Can't get the size of a non alloc_size function");
5494   const auto *Base = LVal.getLValueBase().get<const Expr *>();
5495   const CallExpr *CE = tryUnwrapAllocSizeCall(Base);
5496   return getBytesReturnedByAllocSizeCall(Ctx, CE, Result);
5497 }
5498
5499 /// \brief Attempts to evaluate the given LValueBase as the result of a call to
5500 /// a function with the alloc_size attribute. If it was possible to do so, this
5501 /// function will return true, make Result's Base point to said function call,
5502 /// and mark Result's Base as invalid.
5503 static bool evaluateLValueAsAllocSize(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base,
5504                                       LValue &Result) {
5505   if (Base.isNull())
5506     return false;
5507
5508   // Because we do no form of static analysis, we only support const variables.
5509   //
5510   // Additionally, we can't support parameters, nor can we support static
5511   // variables (in the latter case, use-before-assign isn't UB; in the former,
5512   // we have no clue what they'll be assigned to).
5513   const auto *VD =
5514       dyn_cast_or_null<VarDecl>(Base.dyn_cast<const ValueDecl *>());
5515   if (!VD || !VD->isLocalVarDecl() || !VD->getType().isConstQualified())
5516     return false;
5517
5518   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer();
5519   if (!Init)
5520     return false;
5521
5522   const Expr *E = Init->IgnoreParens();
5523   if (!tryUnwrapAllocSizeCall(E))
5524     return false;
5525
5526   // Store E instead of E unwrapped so that the type of the LValue's base is
5527   // what the user wanted.
5528   Result.setInvalid(E);
5529
5530   QualType Pointee = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5531   Result.addUnsizedArray(Info, E, Pointee);
5532   return true;
5533 }
5534
5535 namespace {
5536 class PointerExprEvaluator
5537   : public ExprEvaluatorBase<PointerExprEvaluator> {
5538   LValue &Result;
5539   bool InvalidBaseOK;
5540
5541   bool Success(const Expr *E) {
5542     Result.set(E);
5543     return true;
5544   }
5545
5546   bool evaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result) {
5547     return EvaluateLValue(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5548   }
5549
5550   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
5551     return EvaluatePointer(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5552   }
5553
5554   bool visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E);
5555 public:
5556
5557   PointerExprEvaluator(EvalInfo &info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
5558       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result),
5559         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
5560
5561   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5562     Result.setFrom(Info.Ctx, V);
5563     return true;
5564   }
5565   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5566     auto TargetVal = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(E->getType());
5567     Result.setNull(E->getType(), TargetVal);
5568     return true;
5569   }
5570
5571   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5572   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
5573   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5574   bool VisitObjCStringLiteral(const ObjCStringLiteral *E)
5575       { return Success(E); }
5576   bool VisitObjCBoxedExpr(const ObjCBoxedExpr *E) {
5577     if (Info.noteFailure())
5578       EvaluateIgnoredValue(Info, E->getSubExpr());
5579     return Error(E);
5580   }
5581   bool VisitAddrLabelExpr(const AddrLabelExpr *E)
5582       { return Success(E); }
5583   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
5584   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
5585   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) {
5586     if (!E->getBlockDecl()->hasCaptures())
5587       return Success(E);
5588     return Error(E);
5589   }
5590   bool VisitCXXThisExpr(const CXXThisExpr *E) {
5591     // Can't look at 'this' when checking a potential constant expression.
5592     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5593       return false;
5594     if (!Info.CurrentCall->This) {
5595       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5596         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_this) << E->isImplicit();
5597       else
5598         Info.FFDiag(E);
5599       return false;
5600     }
5601     Result = *Info.CurrentCall->This;
5602     // If we are inside a lambda's call operator, the 'this' expression refers
5603     // to the enclosing '*this' object (either by value or reference) which is
5604     // either copied into the closure object's field that represents the '*this'
5605     // or refers to '*this'.
5606     if (isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5607       // Update 'Result' to refer to the data member/field of the closure object
5608       // that represents the '*this' capture.
5609       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result,
5610                              Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField)) 
5611         return false;
5612       // If we captured '*this' by reference, replace the field with its referent.
5613       if (Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField->getType()
5614               ->isPointerType()) {
5615         APValue RVal;
5616         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Result,
5617                                             RVal))
5618           return false;
5619
5620         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5621       }
5622     }
5623     return true;
5624   }
5625
5626   // FIXME: Missing: @protocol, @selector
5627 };
5628 } // end anonymous namespace
5629
5630 static bool EvaluatePointer(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info,
5631                             bool InvalidBaseOK) {
5632   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
5633   return PointerExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5634 }
5635
5636 bool PointerExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5637   if (E->getOpcode() != BO_Add &&
5638       E->getOpcode() != BO_Sub)
5639     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5640
5641   const Expr *PExp = E->getLHS();
5642   const Expr *IExp = E->getRHS();
5643   if (IExp->getType()->isPointerType())
5644     std::swap(PExp, IExp);
5645
5646   bool EvalPtrOK = evaluatePointer(PExp, Result);
5647   if (!EvalPtrOK && !Info.noteFailure())
5648     return false;
5649
5650   llvm::APSInt Offset;
5651   if (!EvaluateInteger(IExp, Offset, Info) || !EvalPtrOK)
5652     return false;
5653
5654   if (E->getOpcode() == BO_Sub)
5655     negateAsSigned(Offset);
5656
5657   QualType Pointee = PExp->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5658   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, Pointee, Offset);
5659 }
5660
5661 bool PointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5662   return evaluateLValue(E->getSubExpr(), Result);
5663 }
5664
5665 bool PointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr* E) {
5666   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
5667
5668   switch (E->getCastKind()) {
5669   default:
5670     break;
5671
5672   case CK_BitCast:
5673   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5674   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5675   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5676   case CK_AddressSpaceConversion:
5677     if (!Visit(SubExpr))
5678       return false;
5679     // Bitcasts to cv void* are static_casts, not reinterpret_casts, so are
5680     // permitted in constant expressions in C++11. Bitcasts from cv void* are
5681     // also static_casts, but we disallow them as a resolution to DR1312.
5682     if (!E->getType()->isVoidPointerType()) {
5683       Result.Designator.setInvalid();
5684       if (SubExpr->getType()->isVoidPointerType())
5685         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast)
5686           << 3 << SubExpr->getType();
5687       else
5688         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5689     }
5690     if (E->getCastKind() == CK_AddressSpaceConversion && Result.IsNullPtr)
5691       ZeroInitialization(E);
5692     return true;
5693
5694   case CK_DerivedToBase:
5695   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5696     if (!evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result))
5697       return false;
5698     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5699       return true;
5700
5701     // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5702     // the derived class to the base class.
5703     return HandleLValueBasePath(Info, E, E->getSubExpr()->getType()->
5704                                   castAs<PointerType>()->getPointeeType(),
5705                                 Result);
5706
5707   case CK_BaseToDerived:
5708     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5709       return false;
5710     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5711       return true;
5712     return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5713
5714   case CK_NullToPointer:
5715     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5716     return ZeroInitialization(E);
5717
5718   case CK_IntegralToPointer: {
5719     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5720
5721     APValue Value;
5722     if (!EvaluateIntegerOrLValue(SubExpr, Value, Info))
5723       break;
5724
5725     if (Value.isInt()) {
5726       unsigned Size = Info.Ctx.getTypeSize(E->getType());
5727       uint64_t N = Value.getInt().extOrTrunc(Size).getZExtValue();
5728       Result.Base = (Expr*)nullptr;
5729       Result.InvalidBase = false;
5730       Result.Offset = CharUnits::fromQuantity(N);
5731       Result.CallIndex = 0;
5732       Result.Designator.setInvalid();
5733       Result.IsNullPtr = false;
5734       return true;
5735     } else {
5736       // Cast is of an lvalue, no need to change value.
5737       Result.setFrom(Info.Ctx, Value);
5738       return true;
5739     }
5740   }
5741
5742   case CK_ArrayToPointerDecay: {
5743     if (SubExpr->isGLValue()) {
5744       if (!evaluateLValue(SubExpr, Result))
5745         return false;
5746     } else {
5747       Result.set(SubExpr, Info.CurrentCall->Index);
5748       if (!EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(SubExpr, false),
5749                            Info, Result, SubExpr))
5750         return false;
5751     }
5752     // The result is a pointer to the first element of the array.
5753     auto *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(SubExpr->getType());
5754     if (auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
5755       Result.addArray(Info, E, CAT);
5756     else
5757       Result.addUnsizedArray(Info, E, AT->getElementType());
5758     return true;
5759   }
5760
5761   case CK_FunctionToPointerDecay:
5762     return evaluateLValue(SubExpr, Result);
5763
5764   case CK_LValueToRValue: {
5765     LValue LVal;
5766     if (!evaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal))
5767       return false;
5768
5769     APValue RVal;
5770     // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
5771     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5772                                         LVal, RVal))
5773       return InvalidBaseOK &&
5774              evaluateLValueAsAllocSize(Info, LVal.Base, Result);
5775     return Success(RVal, E);
5776   }
5777   }
5778
5779   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5780 }
5781
5782 static CharUnits GetAlignOfType(EvalInfo &Info, QualType T) {
5783   // C++ [expr.alignof]p3:
5784   //     When alignof is applied to a reference type, the result is the
5785   //     alignment of the referenced type.
5786   if (const ReferenceType *Ref = T->getAs<ReferenceType>())
5787     T = Ref->getPointeeType();
5788
5789   // __alignof is defined to return the preferred alignment.
5790   if (T.getQualifiers().hasUnaligned())
5791     return CharUnits::One();
5792   return Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
5793     Info.Ctx.getPreferredTypeAlign(T.getTypePtr()));
5794 }
5795
5796 static CharUnits GetAlignOfExpr(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
5797   E = E->IgnoreParens();
5798
5799   // The kinds of expressions that we have special-case logic here for
5800   // should be kept up to date with the special checks for those
5801   // expressions in Sema.
5802
5803   // alignof decl is always accepted, even if it doesn't make sense: we default
5804   // to 1 in those cases.
5805   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5806     return Info.Ctx.getDeclAlign(DRE->getDecl(),
5807                                  /*RefAsPointee*/true);
5808
5809   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E))
5810     return Info.Ctx.getDeclAlign(ME->getMemberDecl(),
5811                                  /*RefAsPointee*/true);
5812
5813   return GetAlignOfType(Info, E->getType());
5814 }
5815
5816 // To be clear: this happily visits unsupported builtins. Better name welcomed.
5817 bool PointerExprEvaluator::visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E) {
5818   if (ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E))
5819     return true;
5820
5821   if (!(InvalidBaseOK && getAllocSizeAttr(E)))
5822     return false;
5823
5824   Result.setInvalid(E);
5825   QualType PointeeTy = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5826   Result.addUnsizedArray(Info, E, PointeeTy);
5827   return true;
5828 }
5829
5830 bool PointerExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
5831   if (IsStringLiteralCall(E))
5832     return Success(E);
5833
5834   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
5835     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
5836
5837   return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5838 }
5839
5840 bool PointerExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
5841                                                 unsigned BuiltinOp) {
5842   switch (BuiltinOp) {
5843   case Builtin::BI__builtin_addressof:
5844     return evaluateLValue(E->getArg(0), Result);
5845   case Builtin::BI__builtin_assume_aligned: {
5846     // We need to be very careful here because: if the pointer does not have the
5847     // asserted alignment, then the behavior is undefined, and undefined
5848     // behavior is non-constant.
5849     if (!evaluatePointer(E->getArg(0), Result))
5850       return false;
5851
5852     LValue OffsetResult(Result);
5853     APSInt Alignment;
5854     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Alignment, Info))
5855       return false;
5856     CharUnits Align = CharUnits::fromQuantity(Alignment.getZExtValue());
5857
5858     if (E->getNumArgs() > 2) {
5859       APSInt Offset;
5860       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), Offset, Info))
5861         return false;
5862
5863       int64_t AdditionalOffset = -Offset.getZExtValue();
5864       OffsetResult.Offset += CharUnits::fromQuantity(AdditionalOffset);
5865     }
5866
5867     // If there is a base object, then it must have the correct alignment.
5868     if (OffsetResult.Base) {
5869       CharUnits BaseAlignment;
5870       if (const ValueDecl *VD =
5871           OffsetResult.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
5872         BaseAlignment = Info.Ctx.getDeclAlign(VD);
5873       } else {
5874         BaseAlignment =
5875           GetAlignOfExpr(Info, OffsetResult.Base.get<const Expr*>());
5876       }
5877
5878       if (BaseAlignment < Align) {
5879         Result.Designator.setInvalid();
5880         // FIXME: Add support to Diagnostic for long / long long.
5881         CCEDiag(E->getArg(0),
5882                 diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 0
5883           << (unsigned)BaseAlignment.getQuantity()
5884           << (unsigned)Align.getQuantity();
5885         return false;
5886       }
5887     }
5888
5889     // The offset must also have the correct alignment.
5890     if (OffsetResult.Offset.alignTo(Align) != OffsetResult.Offset) {
5891       Result.Designator.setInvalid();
5892
5893       (OffsetResult.Base
5894            ? CCEDiag(E->getArg(0),
5895                      diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 1
5896            : CCEDiag(E->getArg(0),
5897                      diag::note_constexpr_baa_value_insufficient_alignment))
5898         << (int)OffsetResult.Offset.getQuantity()
5899         << (unsigned)Align.getQuantity();
5900       return false;
5901     }
5902
5903     return true;
5904   }
5905
5906   case Builtin::BIstrchr:
5907   case Builtin::BIwcschr:
5908   case Builtin::BImemchr:
5909   case Builtin::BIwmemchr:
5910     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5911       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
5912         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
5913         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
5914     else
5915       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
5916     LLVM_FALLTHROUGH;
5917   case Builtin::BI__builtin_strchr:
5918   case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5919   case Builtin::BI__builtin_memchr:
5920   case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
5921   case Builtin::BI__builtin_wmemchr: {
5922     if (!Visit(E->getArg(0)))
5923       return false;
5924     APSInt Desired;
5925     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Desired, Info))
5926       return false;
5927     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
5928     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrchr &&
5929         BuiltinOp != Builtin::BIwcschr &&
5930         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strchr &&
5931         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcschr) {
5932       APSInt N;
5933       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
5934         return false;
5935       MaxLength = N.getExtValue();
5936     }
5937
5938     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
5939
5940     // Figure out what value we're actually looking for (after converting to
5941     // the corresponding unsigned type if necessary).
5942     uint64_t DesiredVal;
5943     bool StopAtNull = false;
5944     switch (BuiltinOp) {
5945     case Builtin::BIstrchr:
5946     case Builtin::BI__builtin_strchr:
5947       // strchr compares directly to the passed integer, and therefore
5948       // always fails if given an int that is not a char.
5949       if (!APSInt::isSameValue(HandleIntToIntCast(Info, E, CharTy,
5950                                                   E->getArg(1)->getType(),
5951                                                   Desired),
5952                                Desired))
5953         return ZeroInitialization(E);
5954       StopAtNull = true;
5955       LLVM_FALLTHROUGH;
5956     case Builtin::BImemchr:
5957     case Builtin::BI__builtin_memchr:
5958     case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
5959       // memchr compares by converting both sides to unsigned char. That's also
5960       // correct for strchr if we get this far (to cope with plain char being
5961       // unsigned in the strchr case).
5962       DesiredVal = Desired.trunc(Info.Ctx.getCharWidth()).getZExtValue();
5963       break;
5964
5965     case Builtin::BIwcschr:
5966     case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5967       StopAtNull = true;
5968       LLVM_FALLTHROUGH;
5969     case Builtin::BIwmemchr:
5970     case Builtin::BI__builtin_wmemchr:
5971       // wcschr and wmemchr are given a wchar_t to look for. Just use it.
5972       DesiredVal = Desired.getZExtValue();
5973       break;
5974     }
5975
5976     for (; MaxLength; --MaxLength) {
5977       APValue Char;
5978       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, Result, Char) ||
5979           !Char.isInt())
5980         return false;
5981       if (Char.getInt().getZExtValue() == DesiredVal)
5982         return true;
5983       if (StopAtNull && !Char.getInt())
5984         break;
5985       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, CharTy, 1))
5986         return false;
5987     }
5988     // Not found: return nullptr.
5989     return ZeroInitialization(E);
5990   }
5991
5992   default:
5993     return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5994   }
5995 }
5996
5997 //===----------------------------------------------------------------------===//
5998 // Member Pointer Evaluation
5999 //===----------------------------------------------------------------------===//
6000
6001 namespace {
6002 class MemberPointerExprEvaluator
6003   : public ExprEvaluatorBase<MemberPointerExprEvaluator> {
6004   MemberPtr &Result;
6005
6006   bool Success(const ValueDecl *D) {
6007     Result = MemberPtr(D);
6008     return true;
6009   }
6010 public:
6011
6012   MemberPointerExprEvaluator(EvalInfo &Info, MemberPtr &Result)
6013     : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
6014
6015   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6016     Result.setFrom(V);
6017     return true;
6018   }
6019   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6020     return Success((const ValueDecl*)nullptr);
6021   }
6022
6023   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6024   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
6025 };
6026 } // end anonymous namespace
6027
6028 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
6029                                   EvalInfo &Info) {
6030   assert(E->isRValue() && E->getType()->isMemberPointerType());
6031   return MemberPointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6032 }
6033
6034 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6035   switch (E->getCastKind()) {
6036   default:
6037     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6038
6039   case CK_NullToMemberPointer:
6040     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6041     return ZeroInitialization(E);
6042
6043   case CK_BaseToDerivedMemberPointer: {
6044     if (!Visit(E->getSubExpr()))
6045       return false;
6046     if (E->path_empty())
6047       return true;
6048     // Base-to-derived member pointer casts store the path in derived-to-base
6049     // order, so iterate backwards. The CXXBaseSpecifier also provides us with
6050     // the wrong end of the derived->base arc, so stagger the path by one class.
6051     typedef std::reverse_iterator<CastExpr::path_const_iterator> ReverseIter;
6052     for (ReverseIter PathI(E->path_end() - 1), PathE(E->path_begin());
6053          PathI != PathE; ++PathI) {
6054       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
6055       const CXXRecordDecl *Derived = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6056       if (!Result.castToDerived(Derived))
6057         return Error(E);
6058     }
6059     const Type *FinalTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getClass();
6060     if (!Result.castToDerived(FinalTy->getAsCXXRecordDecl()))
6061       return Error(E);
6062     return true;
6063   }
6064
6065   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
6066     if (!Visit(E->getSubExpr()))
6067       return false;
6068     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6069          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6070       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
6071       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6072       if (!Result.castToBase(Base))
6073         return Error(E);
6074     }
6075     return true;
6076   }
6077 }
6078
6079 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
6080   // C++11 [expr.unary.op]p3 has very strict rules on how the address of a
6081   // member can be formed.
6082   return Success(cast<DeclRefExpr>(E->getSubExpr())->getDecl());
6083 }
6084
6085 //===----------------------------------------------------------------------===//
6086 // Record Evaluation
6087 //===----------------------------------------------------------------------===//
6088
6089 namespace {
6090   class RecordExprEvaluator
6091   : public ExprEvaluatorBase<RecordExprEvaluator> {
6092     const LValue &This;
6093     APValue &Result;
6094   public:
6095
6096     RecordExprEvaluator(EvalInfo &info, const LValue &This, APValue &Result)
6097       : ExprEvaluatorBaseTy(info), This(This), Result(Result) {}
6098
6099     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6100       Result = V;
6101       return true;
6102     }
6103     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6104       return ZeroInitialization(E, E->getType());
6105     }
6106     bool ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T);
6107
6108     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6109       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6110     }
6111     bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6112     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6113     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6114       return VisitCXXConstructExpr(E, E->getType());
6115     }
6116     bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E);
6117     bool VisitCXXInheritedCtorInitExpr(const CXXInheritedCtorInitExpr *E);
6118     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E, QualType T);
6119     bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E);
6120   };
6121 }
6122
6123 /// Perform zero-initialization on an object of non-union class type.
6124 /// C++11 [dcl.init]p5:
6125 ///  To zero-initialize an object or reference of type T means:
6126 ///    [...]
6127 ///    -- if T is a (possibly cv-qualified) non-union class type,
6128 ///       each non-static data member and each base-class subobject is
6129 ///       zero-initialized
6130 static bool HandleClassZeroInitialization(EvalInfo &Info, const Expr *E,
6131                                           const RecordDecl *RD,
6132                                           const LValue &This, APValue &Result) {
6133   assert(!RD->isUnion() && "Expected non-union class type");
6134   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6135   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CD ? CD->getNumBases() : 0,
6136                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6137
6138   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6139   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6140
6141   if (CD) {
6142     unsigned Index = 0;
6143     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
6144            End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++Index) {
6145       const CXXRecordDecl *Base = I->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6146       LValue Subobject = This;
6147       if (!HandleLValueDirectBase(Info, E, Subobject, CD, Base, &Layout))
6148         return false;
6149       if (!HandleClassZeroInitialization(Info, E, Base, Subobject,
6150                                          Result.getStructBase(Index)))
6151         return false;
6152     }
6153   }
6154
6155   for (const auto *I : RD->fields()) {
6156     // -- if T is a reference type, no initialization is performed.
6157     if (I->getType()->isReferenceType())
6158       continue;
6159
6160     LValue Subobject = This;
6161     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, I, &Layout))
6162       return false;
6163
6164     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6165     if (!EvaluateInPlace(
6166           Result.getStructField(I->getFieldIndex()), Info, Subobject, &VIE))
6167       return false;
6168   }
6169
6170   return true;
6171 }
6172
6173 bool RecordExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T) {
6174   const RecordDecl *RD = T->castAs<RecordType>()->getDecl();
6175   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6176   if (RD->isUnion()) {
6177     // C++11 [dcl.init]p5: If T is a (possibly cv-qualified) union type, the
6178     // object's first non-static named data member is zero-initialized
6179     RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin();
6180     if (I == RD->field_end()) {
6181       Result = APValue((const FieldDecl*)nullptr);
6182       return true;
6183     }
6184
6185     LValue Subobject = This;
6186     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I))
6187       return false;
6188     Result = APValue(*I);
6189     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6190     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, &VIE);
6191   }
6192
6193   if (isa<CXXRecordDecl>(RD) && cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumVBases()) {
6194     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
6195     return false;
6196   }
6197
6198   return HandleClassZeroInitialization(Info, E, RD, This, Result);
6199 }
6200
6201 bool RecordExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6202   switch (E->getCastKind()) {
6203   default:
6204     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6205
6206   case CK_ConstructorConversion:
6207     return Visit(E->getSubExpr());
6208
6209   case CK_DerivedToBase:
6210   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
6211     APValue DerivedObject;
6212     if (!Evaluate(DerivedObject, Info, E->getSubExpr()))
6213       return false;
6214     if (!DerivedObject.isStruct())
6215       return Error(E->getSubExpr());
6216
6217     // Derived-to-base rvalue conversion: just slice off the derived part.
6218     APValue *Value = &DerivedObject;
6219     const CXXRecordDecl *RD = E->getSubExpr()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6220     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6221          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6222       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "record rvalue with virtual base");
6223       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6224       Value = &Value->getStructBase(getBaseIndex(RD, Base));
6225       RD = Base;
6226     }
6227     Result = *Value;
6228     return true;
6229   }
6230   }
6231 }
6232
6233 bool RecordExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6234   if (E->isTransparent())
6235     return Visit(E->getInit(0));
6236
6237   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6238   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6239   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6240
6241   if (RD->isUnion()) {
6242     const FieldDecl *Field = E->getInitializedFieldInUnion();
6243     Result = APValue(Field);
6244     if (!Field)
6245       return true;
6246
6247     // If the initializer list for a union does not contain any elements, the
6248     // first element of the union is value-initialized.
6249     // FIXME: The element should be initialized from an initializer list.
6250     //        Is this difference ever observable for initializer lists which
6251     //        we don't build?
6252     ImplicitValueInitExpr VIE(Field->getType());
6253     const Expr *InitExpr = E->getNumInits() ? E->getInit(0) : &VIE;
6254
6255     LValue Subobject = This;
6256     if (!HandleLValueMember(Info, InitExpr, Subobject, Field, &Layout))
6257       return false;
6258
6259     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6260     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6261                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(InitExpr));
6262
6263     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, InitExpr);
6264   }
6265
6266   auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6267   if (Result.isUninit())
6268     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CXXRD ? CXXRD->getNumBases() : 0,
6269                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6270   unsigned ElementNo = 0;
6271   bool Success = true;
6272
6273   // Initialize base classes.
6274   if (CXXRD) {
6275     for (const auto &Base : CXXRD->bases()) {
6276       assert(ElementNo < E->getNumInits() && "missing init for base class");
6277       const Expr *Init = E->getInit(ElementNo);
6278
6279       LValue Subobject = This;
6280       if (!HandleLValueBase(Info, Init, Subobject, CXXRD, &Base))
6281         return false;
6282
6283       APValue &FieldVal = Result.getStructBase(ElementNo);
6284       if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init)) {
6285         if (!Info.noteFailure())
6286           return false;
6287         Success = false;
6288       }
6289       ++ElementNo;
6290     }
6291   }
6292
6293   // Initialize members.
6294   for (const auto *Field : RD->fields()) {
6295     // Anonymous bit-fields are not considered members of the class for
6296     // purposes of aggregate initialization.
6297     if (Field->isUnnamedBitfield())
6298       continue;
6299
6300     LValue Subobject = This;
6301
6302     bool HaveInit = ElementNo < E->getNumInits();
6303
6304     // FIXME: Diagnostics here should point to the end of the initializer
6305     // list, not the start.
6306     if (!HandleLValueMember(Info, HaveInit ? E->getInit(ElementNo) : E,
6307                             Subobject, Field, &Layout))
6308       return false;
6309
6310     // Perform an implicit value-initialization for members beyond the end of
6311     // the initializer list.
6312     ImplicitValueInitExpr VIE(HaveInit ? Info.Ctx.IntTy : Field->getType());
6313     const Expr *Init = HaveInit ? E->getInit(ElementNo++) : &VIE;
6314
6315     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6316     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6317                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(Init));
6318
6319     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6320     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init) ||
6321         (Field->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, Init,
6322                                                        FieldVal, Field))) {
6323       if (!Info.noteFailure())
6324         return false;
6325       Success = false;
6326     }
6327   }
6328
6329   return Success;
6330 }
6331
6332 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6333                                                 QualType T) {
6334   // Note that E's type is not necessarily the type of our class here; we might
6335   // be initializing an array element instead.
6336   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6337   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
6338
6339   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
6340   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
6341     // If we've already performed zero-initialization, we're already done.
6342     if (!Result.isUninit())
6343       return true;
6344
6345     // We can get here in two different ways:
6346     //  1) We're performing value-initialization, and should zero-initialize
6347     //     the object, or
6348     //  2) We're performing default-initialization of an object with a trivial
6349     //     constexpr default constructor, in which case we should start the
6350     //     lifetimes of all the base subobjects (there can be no data member
6351     //     subobjects in this case) per [basic.life]p1.
6352     // Either way, ZeroInitialization is appropriate.
6353     return ZeroInitialization(E, T);
6354   }
6355
6356   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6357   auto Body = FD->getBody(Definition);
6358
6359   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6360     return false;
6361
6362   // Avoid materializing a temporary for an elidable copy/move constructor.
6363   if (E->isElidable() && !ZeroInit)
6364     if (const MaterializeTemporaryExpr *ME
6365           = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(E->getArg(0)))
6366       return Visit(ME->GetTemporaryExpr());
6367
6368   if (ZeroInit && !ZeroInitialization(E, T))
6369     return false;
6370
6371   auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
6372   return HandleConstructorCall(E, This, Args,
6373                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6374                                Result);
6375 }
6376
6377 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXInheritedCtorInitExpr(
6378     const CXXInheritedCtorInitExpr *E) {
6379   if (!Info.CurrentCall) {
6380     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
6381     return false;
6382   }
6383
6384   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6385   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl())
6386     return false;
6387
6388   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6389   auto Body = FD->getBody(Definition);
6390
6391   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6392     return false;
6393
6394   return HandleConstructorCall(E, This, Info.CurrentCall->Arguments,
6395                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6396                                Result);
6397 }
6398
6399 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXStdInitializerListExpr(
6400     const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6401   const ConstantArrayType *ArrayType =
6402       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getSubExpr()->getType());
6403
6404   LValue Array;
6405   if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Array, Info))
6406     return false;
6407
6408   // Get a pointer to the first element of the array.
6409   Array.addArray(Info, E, ArrayType);
6410
6411   // FIXME: Perform the checks on the field types in SemaInit.
6412   RecordDecl *Record = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6413   RecordDecl::field_iterator Field = Record->field_begin();
6414   if (Field == Record->field_end())
6415     return Error(E);
6416
6417   // Start pointer.
6418   if (!Field->getType()->isPointerType() ||
6419       !Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6420                             ArrayType->getElementType()))
6421     return Error(E);
6422
6423   // FIXME: What if the initializer_list type has base classes, etc?
6424   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), 0, 2);
6425   Array.moveInto(Result.getStructField(0));
6426
6427   if (++Field == Record->field_end())
6428     return Error(E);
6429
6430   if (Field->getType()->isPointerType() &&
6431       Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6432                            ArrayType->getElementType())) {
6433     // End pointer.
6434     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Array,
6435                                      ArrayType->getElementType(),
6436                                      ArrayType->getSize().getZExtValue()))
6437       return false;
6438     Array.moveInto(Result.getStructField(1));
6439   } else if (Info.Ctx.hasSameType(Field->getType(), Info.Ctx.getSizeType()))
6440     // Length.
6441     Result.getStructField(1) = APValue(APSInt(ArrayType->getSize()));
6442   else
6443     return Error(E);
6444
6445   if (++Field != Record->field_end())
6446     return Error(E);
6447
6448   return true;
6449 }
6450
6451 bool RecordExprEvaluator::VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6452   const CXXRecordDecl *ClosureClass = E->getLambdaClass();
6453   if (ClosureClass->isInvalidDecl()) return false;
6454
6455   if (Info.checkingPotentialConstantExpression()) return true;
6456   
6457   const size_t NumFields =
6458       std::distance(ClosureClass->field_begin(), ClosureClass->field_end());
6459
6460   assert(NumFields == (size_t)std::distance(E->capture_init_begin(),
6461                                             E->capture_init_end()) &&
6462          "The number of lambda capture initializers should equal the number of "
6463          "fields within the closure type");
6464
6465   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), /*NumBases*/0, NumFields);
6466   // Iterate through all the lambda's closure object's fields and initialize
6467   // them.
6468   auto *CaptureInitIt = E->capture_init_begin();
6469   const LambdaCapture *CaptureIt = ClosureClass->captures_begin();
6470   bool Success = true;
6471   for (const auto *Field : ClosureClass->fields()) {
6472     assert(CaptureInitIt != E->capture_init_end());
6473     // Get the initializer for this field
6474     Expr *const CurFieldInit = *CaptureInitIt++;
6475     
6476     // If there is no initializer, either this is a VLA or an error has
6477     // occurred.
6478     if (!CurFieldInit)
6479       return Error(E);
6480
6481     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6482     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, This, CurFieldInit)) {
6483       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
6484         return false;
6485       Success = false;
6486     }
6487     ++CaptureIt;
6488   }
6489   return Success;
6490 }
6491
6492 static bool EvaluateRecord(const Expr *E, const LValue &This,
6493                            APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6494   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType() &&
6495          "can't evaluate expression as a record rvalue");
6496   return RecordExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6497 }
6498
6499 //===----------------------------------------------------------------------===//
6500 // Temporary Evaluation
6501 //
6502 // Temporaries are represented in the AST as rvalues, but generally behave like
6503 // lvalues. The full-object of which the temporary is a subobject is implicitly
6504 // materialized so that a reference can bind to it.
6505 //===----------------------------------------------------------------------===//
6506 namespace {
6507 class TemporaryExprEvaluator
6508   : public LValueExprEvaluatorBase<TemporaryExprEvaluator> {
6509 public:
6510   TemporaryExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
6511     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, false) {}
6512
6513   /// Visit an expression which constructs the value of this temporary.
6514   bool VisitConstructExpr(const Expr *E) {
6515     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
6516     return EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(E, false),
6517                            Info, Result, E);
6518   }
6519
6520   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6521     switch (E->getCastKind()) {
6522     default:
6523       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6524
6525     case CK_ConstructorConversion:
6526       return VisitConstructExpr(E->getSubExpr());
6527     }
6528   }
6529   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6530     return VisitConstructExpr(E);
6531   }
6532   bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6533     return VisitConstructExpr(E);
6534   }
6535   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6536     return VisitConstructExpr(E);
6537   }
6538   bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6539     return VisitConstructExpr(E);
6540   }
6541   bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6542     return VisitConstructExpr(E);
6543   }
6544 };
6545 } // end anonymous namespace
6546
6547 /// Evaluate an expression of record type as a temporary.
6548 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
6549   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType());
6550   return TemporaryExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6551 }
6552
6553 //===----------------------------------------------------------------------===//
6554 // Vector Evaluation
6555 //===----------------------------------------------------------------------===//
6556
6557 namespace {
6558   class VectorExprEvaluator
6559   : public ExprEvaluatorBase<VectorExprEvaluator> {
6560     APValue &Result;
6561   public:
6562
6563     VectorExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &Result)
6564       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
6565
6566     bool Success(ArrayRef<APValue> V, const Expr *E) {
6567       assert(V.size() == E->getType()->castAs<VectorType>()->getNumElements());
6568       // FIXME: remove this APValue copy.
6569       Result = APValue(V.data(), V.size());
6570       return true;
6571     }
6572     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6573       assert(V.isVector());
6574       Result = V;
6575       return true;
6576     }
6577     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
6578
6579     bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E)
6580       { return Visit(E->getSubExpr()); }
6581     bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6582     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6583     bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6584     // FIXME: Missing: unary -, unary ~, binary add/sub/mul/div,
6585     //                 binary comparisons, binary and/or/xor,
6586     //                 shufflevector, ExtVectorElementExpr
6587   };
6588 } // end anonymous namespace
6589
6590 static bool EvaluateVector(const Expr* E, APValue& Result, EvalInfo &Info) {
6591   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVectorType() &&"not a vector rvalue");
6592   return VectorExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6593 }
6594
6595 bool VectorExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6596   const VectorType *VTy = E->getType()->castAs<VectorType>();
6597   unsigned NElts = VTy->getNumElements();
6598
6599   const Expr *SE = E->getSubExpr();
6600   QualType SETy = SE->getType();
6601
6602   switch (E->getCastKind()) {
6603   case CK_VectorSplat: {
6604     APValue Val = APValue();
6605     if (SETy->isIntegerType()) {
6606       APSInt IntResult;
6607       if (!EvaluateInteger(SE, IntResult, Info))
6608         return false;
6609       Val = APValue(std::move(IntResult));
6610     } else if (SETy->isRealFloatingType()) {
6611       APFloat FloatResult(0.0);
6612       if (!EvaluateFloat(SE, FloatResult, Info))
6613         return false;
6614       Val = APValue(std::move(FloatResult));
6615     } else {
6616       return Error(E);
6617     }
6618
6619     // Splat and create vector APValue.
6620     SmallVector<APValue, 4> Elts(NElts, Val);
6621     return Success(Elts, E);
6622   }
6623   case CK_BitCast: {
6624     // Evaluate the operand into an APInt we can extract from.
6625     llvm::APInt SValInt;
6626     if (!EvalAndBitcastToAPInt(Info, SE, SValInt))
6627       return false;
6628     // Extract the elements
6629     QualType EltTy = VTy->getElementType();
6630     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
6631     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
6632     SmallVector<APValue, 4> Elts;
6633     if (EltTy->isRealFloatingType()) {
6634       const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy);
6635       unsigned FloatEltSize = EltSize;
6636       if (&Sem == &APFloat::x87DoubleExtended())
6637         FloatEltSize = 80;
6638       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6639         llvm::APInt Elt;
6640         if (BigEndian)
6641           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+FloatEltSize).trunc(FloatEltSize);
6642         else
6643           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).trunc(FloatEltSize);
6644         Elts.push_back(APValue(APFloat(Sem, Elt)));
6645       }
6646     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6647       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6648         llvm::APInt Elt;
6649         if (BigEndian)
6650           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6651         else
6652           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6653         Elts.push_back(APValue(APSInt(Elt, EltTy->isSignedIntegerType())));
6654       }
6655     } else {
6656       return Error(E);
6657     }
6658     return Success(Elts, E);
6659   }
6660   default:
6661     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6662   }
6663 }
6664
6665 bool
6666 VectorExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6667   const VectorType *VT = E->getType()->castAs<VectorType>();
6668   unsigned NumInits = E->getNumInits();
6669   unsigned NumElements = VT->getNumElements();
6670
6671   QualType EltTy = VT->getElementType();
6672   SmallVector<APValue, 4> Elements;
6673
6674   // The number of initializers can be less than the number of
6675   // vector elements. For OpenCL, this can be due to nested vector
6676   // initialization. For GCC compatibility, missing trailing elements 
6677   // should be initialized with zeroes.
6678   unsigned CountInits = 0, CountElts = 0;
6679   while (CountElts < NumElements) {
6680     // Handle nested vector initialization.
6681     if (CountInits < NumInits 
6682         && E->getInit(CountInits)->getType()->isVectorType()) {
6683       APValue v;
6684       if (!EvaluateVector(E->getInit(CountInits), v, Info))
6685         return Error(E);
6686       unsigned vlen = v.getVectorLength();
6687       for (unsigned j = 0; j < vlen; j++) 
6688         Elements.push_back(v.getVectorElt(j));
6689       CountElts += vlen;
6690     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6691       llvm::APSInt sInt(32);
6692       if (CountInits < NumInits) {
6693         if (!EvaluateInteger(E->getInit(CountInits), sInt, Info))
6694           return false;
6695       } else // trailing integer zero.
6696         sInt = Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy);
6697       Elements.push_back(APValue(sInt));
6698       CountElts++;
6699     } else {
6700       llvm::APFloat f(0.0);
6701       if (CountInits < NumInits) {
6702         if (!EvaluateFloat(E->getInit(CountInits), f, Info))
6703           return false;
6704       } else // trailing float zero.
6705         f = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy));
6706       Elements.push_back(APValue(f));
6707       CountElts++;
6708     }
6709     CountInits++;
6710   }
6711   return Success(Elements, E);
6712 }
6713
6714 bool
6715 VectorExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
6716   const VectorType *VT = E->getType()->getAs<VectorType>();
6717   QualType EltTy = VT->getElementType();
6718   APValue ZeroElement;
6719   if (EltTy->isIntegerType())
6720     ZeroElement = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy));
6721   else
6722     ZeroElement =
6723         APValue(APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy)));
6724
6725   SmallVector<APValue, 4> Elements(VT->getNumElements(), ZeroElement);
6726   return Success(Elements, E);
6727 }
6728
6729 bool VectorExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
6730   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6731   return ZeroInitialization(E);
6732 }
6733
6734 //===----------------------------------------------------------------------===//
6735 // Array Evaluation
6736 //===----------------------------------------------------------------------===//
6737
6738 namespace {
6739   class ArrayExprEvaluator
6740   : public ExprEvaluatorBase<ArrayExprEvaluator> {
6741     const LValue &This;
6742     APValue &Result;
6743   public:
6744
6745     ArrayExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue &This, APValue &Result)
6746       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
6747
6748     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6749       assert((V.isArray() || V.isLValue()) &&
6750              "expected array or string literal");
6751       Result = V;
6752       return true;
6753     }
6754
6755     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6756       const ConstantArrayType *CAT =
6757           Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6758       if (!CAT)
6759         return Error(E);
6760
6761       Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0,
6762                        CAT->getSize().getZExtValue());
6763       if (!Result.hasArrayFiller()) return true;
6764
6765       // Zero-initialize all elements.
6766       LValue Subobject = This;
6767       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6768       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
6769       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
6770     }
6771
6772     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6773       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6774     }
6775     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6776     bool VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E);
6777     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
6778     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6779                                const LValue &Subobject,
6780                                APValue *Value, QualType Type);
6781   };
6782 } // end anonymous namespace
6783
6784 static bool EvaluateArray(const Expr *E, const LValue &This,
6785                           APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6786   assert(E->isRValue() && E->getType()->isArrayType() && "not an array rvalue");
6787   return ArrayExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6788 }
6789
6790 bool ArrayExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6791   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6792   if (!CAT)
6793     return Error(E);
6794
6795   // C++11 [dcl.init.string]p1: A char array [...] can be initialized by [...]
6796   // an appropriately-typed string literal enclosed in braces.
6797   if (E->isStringLiteralInit()) {
6798     LValue LV;
6799     if (!EvaluateLValue(E->getInit(0), LV, Info))
6800       return false;
6801     APValue Val;
6802     LV.moveInto(Val);
6803     return Success(Val, E);
6804   }
6805
6806   bool Success = true;
6807
6808   assert((!Result.isArray() || Result.getArrayInitializedElts() == 0) &&
6809          "zero-initialized array shouldn't have any initialized elts");
6810   APValue Filler;
6811   if (Result.isArray() && Result.hasArrayFiller())
6812     Filler = Result.getArrayFiller();
6813
6814   unsigned NumEltsToInit = E->getNumInits();
6815   unsigned NumElts = CAT->getSize().getZExtValue();
6816   const Expr *FillerExpr = E->hasArrayFiller() ? E->getArrayFiller() : nullptr;
6817
6818   // If the initializer might depend on the array index, run it for each
6819   // array element. For now, just whitelist non-class value-initialization.
6820   if (NumEltsToInit != NumElts && !isa<ImplicitValueInitExpr>(FillerExpr))
6821     NumEltsToInit = NumElts;
6822
6823   Result = APValue(APValue::UninitArray(), NumEltsToInit, NumElts);
6824
6825   // If the array was previously zero-initialized, preserve the
6826   // zero-initialized values.
6827   if (!Filler.isUninit()) {
6828     for (unsigned I = 0, E = Result.getArrayInitializedElts(); I != E; ++I)
6829       Result.getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6830     if (Result.hasArrayFiller())
6831       Result.getArrayFiller() = Filler;
6832   }
6833
6834   LValue Subobject = This;
6835   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6836   for (unsigned Index = 0; Index != NumEltsToInit; ++Index) {
6837     const Expr *Init =
6838         Index < E->getNumInits() ? E->getInit(Index) : FillerExpr;
6839     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6840                          Info, Subobject, Init) ||
6841         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, Init, Subobject,
6842                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6843       if (!Info.noteFailure())
6844         return false;
6845       Success = false;
6846     }
6847   }
6848
6849   if (!Result.hasArrayFiller())
6850     return Success;
6851
6852   // If we get here, we have a trivial filler, which we can just evaluate
6853   // once and splat over the rest of the array elements.
6854   assert(FillerExpr && "no array filler for incomplete init list");
6855   return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject,
6856                          FillerExpr) && Success;
6857 }
6858
6859 bool ArrayExprEvaluator::VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E) {
6860   if (E->getCommonExpr() &&
6861       !Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getCommonExpr(), false),
6862                 Info, E->getCommonExpr()->getSourceExpr()))
6863     return false;
6864
6865   auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe());
6866
6867   uint64_t Elements = CAT->getSize().getZExtValue();
6868   Result = APValue(APValue::UninitArray(), Elements, Elements);
6869
6870   LValue Subobject = This;
6871   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6872
6873   bool Success = true;
6874   for (EvalInfo::ArrayInitLoopIndex Index(Info); Index != Elements; ++Index) {
6875     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6876                          Info, Subobject, E->getSubExpr()) ||
6877         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Subobject,
6878                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6879       if (!Info.noteFailure())
6880         return false;
6881       Success = false;
6882     }
6883   }
6884
6885   return Success;
6886 }
6887
6888 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6889   return VisitCXXConstructExpr(E, This, &Result, E->getType());
6890 }
6891
6892 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6893                                                const LValue &Subobject,
6894                                                APValue *Value,
6895                                                QualType Type) {
6896   bool HadZeroInit = !Value->isUninit();
6897
6898   if (const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(Type)) {
6899     unsigned N = CAT->getSize().getZExtValue();
6900
6901     // Preserve the array filler if we had prior zero-initialization.
6902     APValue Filler =
6903       HadZeroInit && Value->hasArrayFiller() ? Value->getArrayFiller()
6904                                              : APValue();
6905
6906     *Value = APValue(APValue::UninitArray(), N, N);
6907
6908     if (HadZeroInit)
6909       for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6910         Value->getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6911
6912     // Initialize the elements.
6913     LValue ArrayElt = Subobject;
6914     ArrayElt.addArray(Info, E, CAT);
6915     for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6916       if (!VisitCXXConstructExpr(E, ArrayElt, &Value->getArrayInitializedElt(I),
6917                                  CAT->getElementType()) ||
6918           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, ArrayElt,
6919                                        CAT->getElementType(), 1))
6920         return false;
6921
6922     return true;
6923   }
6924
6925   if (!Type->isRecordType())
6926     return Error(E);
6927
6928   return RecordExprEvaluator(Info, Subobject, *Value)
6929              .VisitCXXConstructExpr(E, Type);
6930 }
6931
6932 //===----------------------------------------------------------------------===//
6933 // Integer Evaluation
6934 //
6935 // As a GNU extension, we support casting pointers to sufficiently-wide integer
6936 // types and back in constant folding. Integer values are thus represented
6937 // either as an integer-valued APValue, or as an lvalue-valued APValue.
6938 //===----------------------------------------------------------------------===//
6939
6940 namespace {
6941 class IntExprEvaluator
6942   : public ExprEvaluatorBase<IntExprEvaluator> {
6943   APValue &Result;
6944 public:
6945   IntExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
6946     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
6947
6948   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
6949     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
6950            "Invalid evaluation result.");
6951     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType() &&
6952            "Invalid evaluation result.");
6953     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6954            "Invalid evaluation result.");
6955     Result = APValue(SI);
6956     return true;
6957   }
6958   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
6959     return Success(SI, E, Result);
6960   }
6961
6962   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
6963     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6964            "Invalid evaluation result.");
6965     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6966            "Invalid evaluation result.");
6967     Result = APValue(APSInt(I));
6968     Result.getInt().setIsUnsigned(
6969                             E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
6970     return true;
6971   }
6972   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
6973     return Success(I, E, Result);
6974   }
6975
6976   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
6977     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6978            "Invalid evaluation result.");
6979     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
6980     return true;
6981   }
6982   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
6983     return Success(Value, E, Result);
6984   }
6985
6986   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
6987     return Success(Size.getQuantity(), E);
6988   }
6989
6990   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6991     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
6992       Result = V;
6993       return true;
6994     }
6995     return Success(V.getInt(), E);
6996   }
6997
6998   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
6999
7000   //===--------------------------------------------------------------------===//
7001   //                            Visitor Methods
7002   //===--------------------------------------------------------------------===//
7003
7004   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) {
7005     return Success(E->getValue(), E);
7006   }
7007   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) {
7008     return Success(E->getValue(), E);
7009   }
7010
7011   bool CheckReferencedDecl(const Expr *E, const Decl *D);
7012   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
7013     if (CheckReferencedDecl(E, E->getDecl()))
7014       return true;
7015
7016     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitDeclRefExpr(E);
7017   }
7018   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
7019     if (CheckReferencedDecl(E, E->getMemberDecl())) {
7020       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
7021       return true;
7022     }
7023
7024     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
7025   }
7026
7027   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
7028   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
7029   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
7030   bool VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *E);
7031   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
7032
7033   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
7034   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E);
7035
7036   bool VisitCXXBoolLiteralExpr(const CXXBoolLiteralExpr *E) {
7037     return Success(E->getValue(), E);
7038   }
7039
7040   bool VisitObjCBoolLiteralExpr(const ObjCBoolLiteralExpr *E) {
7041     return Success(E->getValue(), E);
7042   }
7043
7044   bool VisitArrayInitIndexExpr(const ArrayInitIndexExpr *E) {
7045     if (Info.ArrayInitIndex == uint64_t(-1)) {
7046       // We were asked to evaluate this subexpression independent of the
7047       // enclosing ArrayInitLoopExpr. We can't do that.
7048       Info.FFDiag(E);
7049       return false;
7050     }
7051     return Success(Info.ArrayInitIndex, E);
7052   }
7053     
7054   // Note, GNU defines __null as an integer, not a pointer.
7055   bool VisitGNUNullExpr(const GNUNullExpr *E) {
7056     return ZeroInitialization(E);
7057   }
7058
7059   bool VisitTypeTraitExpr(const TypeTraitExpr *E) {
7060     return Success(E->getValue(), E);
7061   }
7062
7063   bool VisitArrayTypeTraitExpr(const ArrayTypeTraitExpr *E) {
7064     return Success(E->getValue(), E);
7065   }
7066
7067   bool VisitExpressionTraitExpr(const ExpressionTraitExpr *E) {
7068     return Success(E->getValue(), E);
7069   }
7070
7071   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
7072   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
7073
7074   bool VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E);
7075   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E);
7076
7077   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
7078 };
7079 } // end anonymous namespace
7080
7081 /// EvaluateIntegerOrLValue - Evaluate an rvalue integral-typed expression, and
7082 /// produce either the integer value or a pointer.
7083 ///
7084 /// GCC has a heinous extension which folds casts between pointer types and
7085 /// pointer-sized integral types. We support this by allowing the evaluation of
7086 /// an integer rvalue to produce a pointer (represented as an lvalue) instead.
7087 /// Some simple arithmetic on such values is supported (they are treated much
7088 /// like char*).
7089 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
7090                                     EvalInfo &Info) {
7091   assert(E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7092   return IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
7093 }
7094
7095 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info) {
7096   APValue Val;
7097   if (!EvaluateIntegerOrLValue(E, Val, Info))
7098     return false;
7099   if (!Val.isInt()) {
7100     // FIXME: It would be better to produce the diagnostic for casting
7101     //        a pointer to an integer.
7102     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7103     return false;
7104   }
7105   Result = Val.getInt();
7106   return true;
7107 }
7108
7109 /// Check whether the given declaration can be directly converted to an integral
7110 /// rvalue. If not, no diagnostic is produced; there are other things we can
7111 /// try.
7112 bool IntExprEvaluator::CheckReferencedDecl(const Expr* E, const Decl* D) {
7113   // Enums are integer constant exprs.
7114   if (const EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
7115     // Check for signedness/width mismatches between E type and ECD value.
7116     bool SameSign = (ECD->getInitVal().isSigned()
7117                      == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
7118     bool SameWidth = (ECD->getInitVal().getBitWidth()
7119                       == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7120     if (SameSign && SameWidth)
7121       return Success(ECD->getInitVal(), E);
7122     else {
7123       // Get rid of mismatch (otherwise Success assertions will fail)
7124       // by computing a new value matching the type of E.
7125       llvm::APSInt Val = ECD->getInitVal();
7126       if (!SameSign)
7127         Val.setIsSigned(!ECD->getInitVal().isSigned());
7128       if (!SameWidth)
7129         Val = Val.extOrTrunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7130       return Success(Val, E);
7131     }
7132   }
7133   return false;
7134 }
7135
7136 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
7137 /// as GCC.
7138 static int EvaluateBuiltinClassifyType(const CallExpr *E,
7139                                        const LangOptions &LangOpts) {
7140   // The following enum mimics the values returned by GCC.
7141   // FIXME: Does GCC differ between lvalue and rvalue references here?
7142   enum gcc_type_class {
7143     no_type_class = -1,
7144     void_type_class, integer_type_class, char_type_class,
7145     enumeral_type_class, boolean_type_class,
7146     pointer_type_class, reference_type_class, offset_type_class,
7147     real_type_class, complex_type_class,
7148     function_type_class, method_type_class,
7149     record_type_class, union_type_class,
7150     array_type_class, string_type_class,
7151     lang_type_class
7152   };
7153
7154   // If no argument was supplied, default to "no_type_class". This isn't
7155   // ideal, however it is what gcc does.
7156   if (E->getNumArgs() == 0)
7157     return no_type_class;
7158
7159   QualType CanTy = E->getArg(0)->getType().getCanonicalType();
7160   const BuiltinType *BT = dyn_cast<BuiltinType>(CanTy);
7161
7162   switch (CanTy->getTypeClass()) {
7163 #define TYPE(ID, BASE)
7164 #define DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7165 #define NON_CANONICAL_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7166 #define NON_CANONICAL_UNLESS_DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7167 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
7168       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7169
7170   case Type::Builtin:
7171     switch (BT->getKind()) {
7172 #define BUILTIN_TYPE(ID, SINGLETON_ID)
7173 #define SIGNED_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return integer_type_class;
7174 #define FLOATING_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return real_type_class;
7175 #define PLACEHOLDER_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: break;
7176 #include "clang/AST/BuiltinTypes.def"
7177     case BuiltinType::Void:
7178       return void_type_class;
7179
7180     case BuiltinType::Bool:
7181       return boolean_type_class;
7182
7183     case BuiltinType::Char_U: // gcc doesn't appear to use char_type_class
7184     case BuiltinType::UChar:
7185     case BuiltinType::UShort:
7186     case BuiltinType::UInt:
7187     case BuiltinType::ULong:
7188     case BuiltinType::ULongLong:
7189     case BuiltinType::UInt128:
7190       return integer_type_class;
7191
7192     case BuiltinType::NullPtr:
7193       return pointer_type_class;
7194
7195     case BuiltinType::WChar_U:
7196     case BuiltinType::Char16:
7197     case BuiltinType::Char32:
7198     case BuiltinType::ObjCId:
7199     case BuiltinType::ObjCClass:
7200     case BuiltinType::ObjCSel:
7201 #define IMAGE_TYPE(ImgType, Id, SingletonId, Access, Suffix) \
7202     case BuiltinType::Id:
7203 #include "clang/Basic/OpenCLImageTypes.def"
7204     case BuiltinType::OCLSampler:
7205     case BuiltinType::OCLEvent:
7206     case BuiltinType::OCLClkEvent:
7207     case BuiltinType::OCLQueue:
7208     case BuiltinType::OCLReserveID:
7209     case BuiltinType::Dependent:
7210       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7211     };
7212     break;
7213
7214   case Type::Enum:
7215     return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
7216     break;
7217
7218   case Type::Pointer:
7219     return pointer_type_class;
7220     break;
7221
7222   case Type::MemberPointer:
7223     if (CanTy->isMemberDataPointerType())
7224       return offset_type_class;
7225     else {
7226       // We expect member pointers to be either data or function pointers,
7227       // nothing else.
7228       assert(CanTy->isMemberFunctionPointerType());
7229       return method_type_class;
7230     }
7231
7232   case Type::Complex:
7233     return complex_type_class;
7234
7235   case Type::FunctionNoProto:
7236   case Type::FunctionProto:
7237     return LangOpts.CPlusPlus ? function_type_class : pointer_type_class;
7238
7239   case Type::Record:
7240     if (const RecordType *RT = CanTy->getAs<RecordType>()) {
7241       switch (RT->getDecl()->getTagKind()) {
7242       case TagTypeKind::TTK_Struct:
7243       case TagTypeKind::TTK_Class:
7244       case TagTypeKind::TTK_Interface:
7245         return record_type_class;
7246
7247       case TagTypeKind::TTK_Enum:
7248         return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
7249
7250       case TagTypeKind::TTK_Union:
7251         return union_type_class;
7252       }
7253     }
7254     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7255
7256   case Type::ConstantArray:
7257   case Type::VariableArray:
7258   case Type::IncompleteArray:
7259     return LangOpts.CPlusPlus ? array_type_class : pointer_type_class;
7260
7261   case Type::BlockPointer:
7262   case Type::LValueReference:
7263   case Type::RValueReference:
7264   case Type::Vector:
7265   case Type::ExtVector:
7266   case Type::Auto:
7267   case Type::DeducedTemplateSpecialization:
7268   case Type::ObjCObject:
7269   case Type::ObjCInterface:
7270   case Type::ObjCObjectPointer:
7271   case Type::Pipe:
7272   case Type::Atomic:
7273     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7274   }
7275
7276   llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7277 }
7278
7279 /// EvaluateBuiltinConstantPForLValue - Determine the result of
7280 /// __builtin_constant_p when applied to the given lvalue.
7281 ///
7282 /// An lvalue is only "constant" if it is a pointer or reference to the first
7283 /// character of a string literal.
7284 template<typename LValue>
7285 static bool EvaluateBuiltinConstantPForLValue(const LValue &LV) {
7286   const Expr *E = LV.getLValueBase().template dyn_cast<const Expr*>();
7287   return E && isa<StringLiteral>(E) && LV.getLValueOffset().isZero();
7288 }
7289
7290 /// EvaluateBuiltinConstantP - Evaluate __builtin_constant_p as similarly to
7291 /// GCC as we can manage.
7292 static bool EvaluateBuiltinConstantP(ASTContext &Ctx, const Expr *Arg) {
7293   QualType ArgType = Arg->getType();
7294
7295   // __builtin_constant_p always has one operand. The rules which gcc follows
7296   // are not precisely documented, but are as follows:
7297   //
7298   //  - If the operand is of integral, floating, complex or enumeration type,
7299   //    and can be folded to a known value of that type, it returns 1.
7300   //  - If the operand and can be folded to a pointer to the first character
7301   //    of a string literal (or such a pointer cast to an integral type), it
7302   //    returns 1.
7303   //
7304   // Otherwise, it returns 0.
7305   //
7306   // FIXME: GCC also intends to return 1 for literals of aggregate types, but
7307   // its support for this does not currently work.
7308   if (ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
7309     Expr::EvalResult Result;
7310     if (!Arg->EvaluateAsRValue(Result, Ctx) || Result.HasSideEffects)
7311       return false;
7312
7313     APValue &V = Result.Val;
7314     if (V.getKind() == APValue::Int)
7315       return true;
7316     if (V.getKind() == APValue::LValue)
7317       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(V);
7318   } else if (ArgType->isFloatingType() || ArgType->isAnyComplexType()) {
7319     return Arg->isEvaluatable(Ctx);
7320   } else if (ArgType->isPointerType() || Arg->isGLValue()) {
7321     LValue LV;
7322     Expr::EvalStatus Status;
7323     EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
7324     if ((Arg->isGLValue() ? EvaluateLValue(Arg, LV, Info)
7325                           : EvaluatePointer(Arg, LV, Info)) &&
7326         !Status.HasSideEffects)
7327       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(LV);
7328   }
7329
7330   // Anything else isn't considered to be sufficiently constant.
7331   return false;
7332 }
7333
7334 /// Retrieves the "underlying object type" of the given expression,
7335 /// as used by __builtin_object_size.
7336 static QualType getObjectType(APValue::LValueBase B) {
7337   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
7338     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
7339       return VD->getType();
7340   } else if (const Expr *E = B.get<const Expr*>()) {
7341     if (isa<CompoundLiteralExpr>(E))
7342       return E->getType();
7343   }
7344
7345   return QualType();
7346 }
7347
7348 /// A more selective version of E->IgnoreParenCasts for
7349 /// tryEvaluateBuiltinObjectSize. This ignores some casts/parens that serve only
7350 /// to change the type of E.
7351 /// Ex. For E = `(short*)((char*)(&foo))`, returns `&foo`
7352 ///
7353 /// Always returns an RValue with a pointer representation.
7354 static const Expr *ignorePointerCastsAndParens(const Expr *E) {
7355   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
7356
7357   auto *NoParens = E->IgnoreParens();
7358   auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(NoParens);
7359   if (Cast == nullptr)
7360     return NoParens;
7361
7362   // We only conservatively allow a few kinds of casts, because this code is
7363   // inherently a simple solution that seeks to support the common case.
7364   auto CastKind = Cast->getCastKind();
7365   if (CastKind != CK_NoOp && CastKind != CK_BitCast &&
7366       CastKind != CK_AddressSpaceConversion)
7367     return NoParens;
7368
7369   auto *SubExpr = Cast->getSubExpr();
7370   if (!SubExpr->getType()->hasPointerRepresentation() || !SubExpr->isRValue())
7371     return NoParens;
7372   return ignorePointerCastsAndParens(SubExpr);
7373 }
7374
7375 /// Checks to see if the given LValue's Designator is at the end of the LValue's
7376 /// record layout. e.g.
7377 ///   struct { struct { int a, b; } fst, snd; } obj;
7378 ///   obj.fst   // no
7379 ///   obj.snd   // yes
7380 ///   obj.fst.a // no
7381 ///   obj.fst.b // no
7382 ///   obj.snd.a // no
7383 ///   obj.snd.b // yes
7384 ///
7385 /// Please note: this function is specialized for how __builtin_object_size
7386 /// views "objects".
7387 ///
7388 /// If this encounters an invalid RecordDecl or otherwise cannot determine the
7389 /// correct result, it will always return true.
7390 static bool isDesignatorAtObjectEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7391   assert(!LVal.Designator.Invalid);
7392
7393   auto IsLastOrInvalidFieldDecl = [&Ctx](const FieldDecl *FD, bool &Invalid) {
7394     const RecordDecl *Parent = FD->getParent();
7395     Invalid = Parent->isInvalidDecl();
7396     if (Invalid || Parent->isUnion())
7397       return true;
7398     const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(Parent);
7399     return FD->getFieldIndex() + 1 == Layout.getFieldCount();
7400   };
7401
7402   auto &Base = LVal.getLValueBase();
7403   if (auto *ME = dyn_cast_or_null<MemberExpr>(Base.dyn_cast<const Expr *>())) {
7404     if (auto *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7405       bool Invalid;
7406       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7407         return Invalid;
7408     } else if (auto *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7409       for (auto *FD : IFD->chain()) {
7410         bool Invalid;
7411         if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(cast<FieldDecl>(FD), Invalid))
7412           return Invalid;
7413       }
7414     }
7415   }
7416
7417   unsigned I = 0;
7418   QualType BaseType = getType(Base);
7419   if (LVal.Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray) {
7420     // If we don't know the array bound, conservatively assume we're looking at
7421     // the final array element.
7422     ++I;
7423     if (BaseType->isIncompleteArrayType())
7424       BaseType = Ctx.getAsArrayType(BaseType)->getElementType();
7425     else
7426       BaseType = BaseType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7427   }
7428
7429   for (unsigned E = LVal.Designator.Entries.size(); I != E; ++I) {
7430     const auto &Entry = LVal.Designator.Entries[I];
7431     if (BaseType->isArrayType()) {
7432       // Because __builtin_object_size treats arrays as objects, we can ignore
7433       // the index iff this is the last array in the Designator.
7434       if (I + 1 == E)
7435         return true;
7436       const auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(BaseType));
7437       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7438       if (Index + 1 != CAT->getSize())
7439         return false;
7440       BaseType = CAT->getElementType();
7441     } else if (BaseType->isAnyComplexType()) {
7442       const auto *CT = BaseType->castAs<ComplexType>();
7443       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7444       if (Index != 1)
7445         return false;
7446       BaseType = CT->getElementType();
7447     } else if (auto *FD = getAsField(Entry)) {
7448       bool Invalid;
7449       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7450         return Invalid;
7451       BaseType = FD->getType();
7452     } else {
7453       assert(getAsBaseClass(Entry) && "Expecting cast to a base class");
7454       return false;
7455     }
7456   }
7457   return true;
7458 }
7459
7460 /// Tests to see if the LValue has a user-specified designator (that isn't
7461 /// necessarily valid). Note that this always returns 'true' if the LValue has
7462 /// an unsized array as its first designator entry, because there's currently no
7463 /// way to tell if the user typed *foo or foo[0].
7464 static bool refersToCompleteObject(const LValue &LVal) {
7465   if (LVal.Designator.Invalid)
7466     return false;
7467
7468   if (!LVal.Designator.Entries.empty())
7469     return LVal.Designator.isMostDerivedAnUnsizedArray();
7470
7471   if (!LVal.InvalidBase)
7472     return true;
7473
7474   // If `E` is a MemberExpr, then the first part of the designator is hiding in
7475   // the LValueBase.
7476   const auto *E = LVal.Base.dyn_cast<const Expr *>();
7477   return !E || !isa<MemberExpr>(E);
7478 }
7479
7480 /// Attempts to detect a user writing into a piece of memory that's impossible
7481 /// to figure out the size of by just using types.
7482 static bool isUserWritingOffTheEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7483   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7484   // Notes:
7485   // - Users can only write off of the end when we have an invalid base. Invalid
7486   //   bases imply we don't know where the memory came from.
7487   // - We used to be a bit more aggressive here; we'd only be conservative if
7488   //   the array at the end was flexible, or if it had 0 or 1 elements. This
7489   //   broke some common standard library extensions (PR30346), but was
7490   //   otherwise seemingly fine. It may be useful to reintroduce this behavior
7491   //   with some sort of whitelist. OTOH, it seems that GCC is always
7492   //   conservative with the last element in structs (if it's an array), so our
7493   //   current behavior is more compatible than a whitelisting approach would
7494   //   be.
7495   return LVal.InvalidBase &&
7496          Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength &&
7497          Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7498          isDesignatorAtObjectEnd(Ctx, LVal);
7499 }
7500
7501 /// Converts the given APInt to CharUnits, assuming the APInt is unsigned.
7502 /// Fails if the conversion would cause loss of precision.
7503 static bool convertUnsignedAPIntToCharUnits(const llvm::APInt &Int,
7504                                             CharUnits &Result) {
7505   auto CharUnitsMax = std::numeric_limits<CharUnits::QuantityType>::max();
7506   if (Int.ugt(CharUnitsMax))
7507     return false;
7508   Result = CharUnits::fromQuantity(Int.getZExtValue());
7509   return true;
7510 }
7511
7512 /// Helper for tryEvaluateBuiltinObjectSize -- Given an LValue, this will
7513 /// determine how many bytes exist from the beginning of the object to either
7514 /// the end of the current subobject, or the end of the object itself, depending
7515 /// on what the LValue looks like + the value of Type.
7516 ///
7517 /// If this returns false, the value of Result is undefined.
7518 static bool determineEndOffset(EvalInfo &Info, SourceLocation ExprLoc,
7519                                unsigned Type, const LValue &LVal,
7520                                CharUnits &EndOffset) {
7521   bool DetermineForCompleteObject = refersToCompleteObject(LVal);
7522
7523   auto CheckedHandleSizeof = [&](QualType Ty, CharUnits &Result) {
7524     if (Ty.isNull() || Ty->isIncompleteType() || Ty->isFunctionType())
7525       return false;
7526     return HandleSizeof(Info, ExprLoc, Ty, Result);
7527   };
7528
7529   // We want to evaluate the size of the entire object. This is a valid fallback
7530   // for when Type=1 and the designator is invalid, because we're asked for an
7531   // upper-bound.
7532   if (!(Type & 1) || LVal.Designator.Invalid || DetermineForCompleteObject) {
7533     // Type=3 wants a lower bound, so we can't fall back to this.
7534     if (Type == 3 && !DetermineForCompleteObject)
7535       return false;
7536
7537     llvm::APInt APEndOffset;
7538     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7539         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7540       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7541
7542     if (LVal.InvalidBase)
7543       return false;
7544
7545     QualType BaseTy = getObjectType(LVal.getLValueBase());
7546     return CheckedHandleSizeof(BaseTy, EndOffset);
7547   }
7548
7549   // We want to evaluate the size of a subobject.
7550   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7551
7552   // The following is a moderately common idiom in C:
7553   //
7554   // struct Foo { int a; char c[1]; };
7555   // struct Foo *F = (struct Foo *)malloc(sizeof(struct Foo) + strlen(Bar));
7556   // strcpy(&F->c[0], Bar);
7557   //
7558   // In order to not break too much legacy code, we need to support it.
7559   if (isUserWritingOffTheEnd(Info.Ctx, LVal)) {
7560     // If we can resolve this to an alloc_size call, we can hand that back,
7561     // because we know for certain how many bytes there are to write to.
7562     llvm::APInt APEndOffset;
7563     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7564         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7565       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7566
7567     // If we cannot determine the size of the initial allocation, then we can't
7568     // given an accurate upper-bound. However, we are still able to give
7569     // conservative lower-bounds for Type=3.
7570     if (Type == 1)
7571       return false;
7572   }
7573
7574   CharUnits BytesPerElem;
7575   if (!CheckedHandleSizeof(Designator.MostDerivedType, BytesPerElem))
7576     return false;
7577
7578   // According to the GCC documentation, we want the size of the subobject
7579   // denoted by the pointer. But that's not quite right -- what we actually
7580   // want is the size of the immediately-enclosing array, if there is one.
7581   int64_t ElemsRemaining;
7582   if (Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7583       Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength) {
7584     uint64_t ArraySize = Designator.getMostDerivedArraySize();
7585     uint64_t ArrayIndex = Designator.Entries.back().ArrayIndex;
7586     ElemsRemaining = ArraySize <= ArrayIndex ? 0 : ArraySize - ArrayIndex;
7587   } else {
7588     ElemsRemaining = Designator.isOnePastTheEnd() ? 0 : 1;
7589   }
7590
7591   EndOffset = LVal.getLValueOffset() + BytesPerElem * ElemsRemaining;
7592   return true;
7593 }
7594
7595 /// \brief Tries to evaluate the __builtin_object_size for @p E. If successful,
7596 /// returns true and stores the result in @p Size.
7597 ///
7598 /// If @p WasError is non-null, this will report whether the failure to evaluate
7599 /// is to be treated as an Error in IntExprEvaluator.
7600 static bool tryEvaluateBuiltinObjectSize(const Expr *E, unsigned Type,
7601                                          EvalInfo &Info, uint64_t &Size) {
7602   // Determine the denoted object.
7603   LValue LVal;
7604   {
7605     // The operand of __builtin_object_size is never evaluated for side-effects.
7606     // If there are any, but we can determine the pointed-to object anyway, then
7607     // ignore the side-effects.
7608     SpeculativeEvaluationRAII SpeculativeEval(Info);
7609     FoldOffsetRAII Fold(Info);
7610
7611     if (E->isGLValue()) {
7612       // It's possible for us to be given GLValues if we're called via
7613       // Expr::tryEvaluateObjectSize.
7614       APValue RVal;
7615       if (!EvaluateAsRValue(Info, E, RVal))
7616         return false;
7617       LVal.setFrom(Info.Ctx, RVal);
7618     } else if (!EvaluatePointer(ignorePointerCastsAndParens(E), LVal, Info,
7619                                 /*InvalidBaseOK=*/true))
7620       return false;
7621   }
7622
7623   // If we point to before the start of the object, there are no accessible
7624   // bytes.
7625   if (LVal.getLValueOffset().isNegative()) {
7626     Size = 0;
7627     return true;
7628   }
7629
7630   CharUnits EndOffset;
7631   if (!determineEndOffset(Info, E->getExprLoc(), Type, LVal, EndOffset))
7632     return false;
7633
7634   // If we've fallen outside of the end offset, just pretend there's nothing to
7635   // write to/read from.
7636   if (EndOffset <= LVal.getLValueOffset())
7637     Size = 0;
7638   else
7639     Size = (EndOffset - LVal.getLValueOffset()).getQuantity();
7640   return true;
7641 }
7642
7643 bool IntExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
7644   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
7645     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
7646
7647   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7648 }
7649
7650 bool IntExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
7651                                             unsigned BuiltinOp) {
7652   switch (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee()) {
7653   default:
7654     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7655
7656   case Builtin::BI__builtin_object_size: {
7657     // The type was checked when we built the expression.
7658     unsigned Type =
7659         E->getArg(1)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7660     assert(Type <= 3 && "unexpected type");
7661
7662     uint64_t Size;
7663     if (tryEvaluateBuiltinObjectSize(E->getArg(0), Type, Info, Size))
7664       return Success(Size, E);
7665
7666     if (E->getArg(0)->HasSideEffects(Info.Ctx))
7667       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7668
7669     // Expression had no side effects, but we couldn't statically determine the
7670     // size of the referenced object.
7671     switch (Info.EvalMode) {
7672     case EvalInfo::EM_ConstantExpression:
7673     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression:
7674     case EvalInfo::EM_ConstantFold:
7675     case EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow:
7676     case EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects:
7677     case EvalInfo::EM_OffsetFold:
7678       // Leave it to IR generation.
7679       return Error(E);
7680     case EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated:
7681     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
7682       // Reduce it to a constant now.
7683       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7684     }
7685
7686     llvm_unreachable("unexpected EvalMode");
7687   }
7688
7689   case Builtin::BI__builtin_bswap16:
7690   case Builtin::BI__builtin_bswap32:
7691   case Builtin::BI__builtin_bswap64: {
7692     APSInt Val;
7693     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7694       return false;
7695
7696     return Success(Val.byteSwap(), E);
7697   }
7698
7699   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
7700     return Success(EvaluateBuiltinClassifyType(E, Info.getLangOpts()), E);
7701
7702   // FIXME: BI__builtin_clrsb
7703   // FIXME: BI__builtin_clrsbl
7704   // FIXME: BI__builtin_clrsbll
7705
7706   case Builtin::BI__builtin_clz:
7707   case Builtin::BI__builtin_clzl:
7708   case Builtin::BI__builtin_clzll:
7709   case Builtin::BI__builtin_clzs: {
7710     APSInt Val;
7711     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7712       return false;
7713     if (!Val)
7714       return Error(E);
7715
7716     return Success(Val.countLeadingZeros(), E);
7717   }
7718
7719   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
7720     return Success(EvaluateBuiltinConstantP(Info.Ctx, E->getArg(0)), E);
7721
7722   case Builtin::BI__builtin_ctz:
7723   case Builtin::BI__builtin_ctzl:
7724   case Builtin::BI__builtin_ctzll:
7725   case Builtin::BI__builtin_ctzs: {
7726     APSInt Val;
7727     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7728       return false;
7729     if (!Val)
7730       return Error(E);
7731
7732     return Success(Val.countTrailingZeros(), E);
7733   }
7734
7735   case Builtin::BI__builtin_eh_return_data_regno: {
7736     int Operand = E->getArg(0)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7737     Operand = Info.Ctx.getTargetInfo().getEHDataRegisterNumber(Operand);
7738     return Success(Operand, E);
7739   }
7740
7741   case Builtin::BI__builtin_expect:
7742     return Visit(E->getArg(0));
7743
7744   case Builtin::BI__builtin_ffs:
7745   case Builtin::BI__builtin_ffsl:
7746   case Builtin::BI__builtin_ffsll: {
7747     APSInt Val;
7748     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7749       return false;
7750
7751     unsigned N = Val.countTrailingZeros();
7752     return Success(N == Val.getBitWidth() ? 0 : N + 1, E);
7753   }
7754
7755   case Builtin::BI__builtin_fpclassify: {
7756     APFloat Val(0.0);
7757     if (!EvaluateFloat(E->getArg(5), Val, Info))
7758       return false;
7759     unsigned Arg;
7760     switch (Val.getCategory()) {
7761     case APFloat::fcNaN: Arg = 0; break;
7762     case APFloat::fcInfinity: Arg = 1; break;
7763     case APFloat::fcNormal: Arg = Val.isDenormal() ? 3 : 2; break;
7764     case APFloat::fcZero: Arg = 4; break;
7765     }
7766     return Visit(E->getArg(Arg));
7767   }
7768
7769   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign: {
7770     APFloat Val(0.0);
7771     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7772            Success(Val.isInfinity() ? (Val.isNegative() ? -1 : 1) : 0, E);
7773   }
7774
7775   case Builtin::BI__builtin_isinf: {
7776     APFloat Val(0.0);
7777     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7778            Success(Val.isInfinity() ? 1 : 0, E);
7779   }
7780
7781   case Builtin::BI__builtin_isfinite: {
7782     APFloat Val(0.0);
7783     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7784            Success(Val.isFinite() ? 1 : 0, E);
7785   }
7786
7787   case Builtin::BI__builtin_isnan: {
7788     APFloat Val(0.0);
7789     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7790            Success(Val.isNaN() ? 1 : 0, E);
7791   }
7792
7793   case Builtin::BI__builtin_isnormal: {
7794     APFloat Val(0.0);
7795     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7796            Success(Val.isNormal() ? 1 : 0, E);
7797   }
7798
7799   case Builtin::BI__builtin_parity:
7800   case Builtin::BI__builtin_parityl:
7801   case Builtin::BI__builtin_parityll: {
7802     APSInt Val;
7803     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7804       return false;
7805
7806     return Success(Val.countPopulation() % 2, E);
7807   }
7808
7809   case Builtin::BI__builtin_popcount:
7810   case Builtin::BI__builtin_popcountl:
7811   case Builtin::BI__builtin_popcountll: {
7812     APSInt Val;
7813     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7814       return false;
7815
7816     return Success(Val.countPopulation(), E);
7817   }
7818
7819   case Builtin::BIstrlen:
7820   case Builtin::BIwcslen:
7821     // A call to strlen is not a constant expression.
7822     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7823       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7824         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7825         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7826     else
7827       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7828     LLVM_FALLTHROUGH;
7829   case Builtin::BI__builtin_strlen:
7830   case Builtin::BI__builtin_wcslen: {
7831     // As an extension, we support __builtin_strlen() as a constant expression,
7832     // and support folding strlen() to a constant.
7833     LValue String;
7834     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String, Info))
7835       return false;
7836
7837     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7838
7839     // Fast path: if it's a string literal, search the string value.
7840     if (const StringLiteral *S = dyn_cast_or_null<StringLiteral>(
7841             String.getLValueBase().dyn_cast<const Expr *>())) {
7842       // The string literal may have embedded null characters. Find the first
7843       // one and truncate there.
7844       StringRef Str = S->getBytes();
7845       int64_t Off = String.Offset.getQuantity();
7846       if (Off >= 0 && (uint64_t)Off <= (uint64_t)Str.size() &&
7847           S->getCharByteWidth() == 1 &&
7848           // FIXME: Add fast-path for wchar_t too.
7849           Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(CharTy, Info.Ctx.CharTy)) {
7850         Str = Str.substr(Off);
7851
7852         StringRef::size_type Pos = Str.find(0);
7853         if (Pos != StringRef::npos)
7854           Str = Str.substr(0, Pos);
7855
7856         return Success(Str.size(), E);
7857       }
7858
7859       // Fall through to slow path to issue appropriate diagnostic.
7860     }
7861
7862     // Slow path: scan the bytes of the string looking for the terminating 0.
7863     for (uint64_t Strlen = 0; /**/; ++Strlen) {
7864       APValue Char;
7865       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String, Char) ||
7866           !Char.isInt())
7867         return false;
7868       if (!Char.getInt())
7869         return Success(Strlen, E);
7870       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String, CharTy, 1))
7871         return false;
7872     }
7873   }
7874
7875   case Builtin::BIstrcmp:
7876   case Builtin::BIwcscmp:
7877   case Builtin::BIstrncmp:
7878   case Builtin::BIwcsncmp:
7879   case Builtin::BImemcmp:
7880   case Builtin::BIwmemcmp:
7881     // A call to strlen is not a constant expression.
7882     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7883       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7884         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7885         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7886     else
7887       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7888     LLVM_FALLTHROUGH;
7889   case Builtin::BI__builtin_strcmp:
7890   case Builtin::BI__builtin_wcscmp:
7891   case Builtin::BI__builtin_strncmp:
7892   case Builtin::BI__builtin_wcsncmp:
7893   case Builtin::BI__builtin_memcmp:
7894   case Builtin::BI__builtin_wmemcmp: {
7895     LValue String1, String2;
7896     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String1, Info) ||
7897         !EvaluatePointer(E->getArg(1), String2, Info))
7898       return false;
7899
7900     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7901
7902     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
7903     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrcmp &&
7904         BuiltinOp != Builtin::BIwcscmp &&
7905         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strcmp &&
7906         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcscmp) {
7907       APSInt N;
7908       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
7909         return false;
7910       MaxLength = N.getExtValue();
7911     }
7912     bool StopAtNull = (BuiltinOp != Builtin::BImemcmp &&
7913                        BuiltinOp != Builtin::BIwmemcmp &&
7914                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_memcmp &&
7915                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wmemcmp);
7916     for (; MaxLength; --MaxLength) {
7917       APValue Char1, Char2;
7918       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String1, Char1) ||
7919           !handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String2, Char2) ||
7920           !Char1.isInt() || !Char2.isInt())
7921         return false;
7922       if (Char1.getInt() != Char2.getInt())
7923         return Success(Char1.getInt() < Char2.getInt() ? -1 : 1, E);
7924       if (StopAtNull && !Char1.getInt())
7925         return Success(0, E);
7926       assert(!(StopAtNull && !Char2.getInt()));
7927       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String1, CharTy, 1) ||
7928           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String2, CharTy, 1))
7929         return false;
7930     }
7931     // We hit the strncmp / memcmp limit.
7932     return Success(0, E);
7933   }
7934
7935   case Builtin::BI__atomic_always_lock_free:
7936   case Builtin::BI__atomic_is_lock_free:
7937   case Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free: {
7938     APSInt SizeVal;
7939     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), SizeVal, Info))
7940       return false;
7941
7942     // For __atomic_is_lock_free(sizeof(_Atomic(T))), if the size is a power
7943     // of two less than the maximum inline atomic width, we know it is
7944     // lock-free.  If the size isn't a power of two, or greater than the
7945     // maximum alignment where we promote atomics, we know it is not lock-free
7946     // (at least not in the sense of atomic_is_lock_free).  Otherwise,
7947     // the answer can only be determined at runtime; for example, 16-byte
7948     // atomics have lock-free implementations on some, but not all,
7949     // x86-64 processors.
7950
7951     // Check power-of-two.
7952     CharUnits Size = CharUnits::fromQuantity(SizeVal.getZExtValue());
7953     if (Size.isPowerOfTwo()) {
7954       // Check against inlining width.
7955       unsigned InlineWidthBits =
7956           Info.Ctx.getTargetInfo().getMaxAtomicInlineWidth();
7957       if (Size <= Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(InlineWidthBits)) {
7958         if (BuiltinOp == Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free ||
7959             Size == CharUnits::One() ||
7960             E->getArg(1)->isNullPointerConstant(Info.Ctx,
7961                                                 Expr::NPC_NeverValueDependent))
7962           // OK, we will inline appropriately-aligned operations of this size,
7963           // and _Atomic(T) is appropriately-aligned.
7964           return Success(1, E);
7965
7966         QualType PointeeType = E->getArg(1)->IgnoreImpCasts()->getType()->
7967           castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7968         if (!PointeeType->isIncompleteType() &&
7969             Info.Ctx.getTypeAlignInChars(PointeeType) >= Size) {
7970           // OK, we will inline operations on this object.
7971           return Success(1, E);
7972         }
7973       }
7974     }
7975
7976     return BuiltinOp == Builtin::BI__atomic_always_lock_free ?
7977         Success(0, E) : Error(E);
7978   }
7979   case Builtin::BIomp_is_initial_device:
7980     // We can decide statically which value the runtime would return if called.
7981     return Success(Info.getLangOpts().OpenMPIsDevice ? 0 : 1, E);
7982   }
7983 }
7984
7985 static bool HasSameBase(const LValue &A, const LValue &B) {
7986   if (!A.getLValueBase())
7987     return !B.getLValueBase();
7988   if (!B.getLValueBase())
7989     return false;
7990
7991   if (A.getLValueBase().getOpaqueValue() !=
7992       B.getLValueBase().getOpaqueValue()) {
7993     const Decl *ADecl = GetLValueBaseDecl(A);
7994     if (!ADecl)
7995       return false;
7996     const Decl *BDecl = GetLValueBaseDecl(B);
7997     if (!BDecl || ADecl->getCanonicalDecl() != BDecl->getCanonicalDecl())
7998       return false;
7999   }
8000
8001   return IsGlobalLValue(A.getLValueBase()) ||
8002          A.getLValueCallIndex() == B.getLValueCallIndex();
8003 }
8004
8005 /// \brief Determine whether this is a pointer past the end of the complete
8006 /// object referred to by the lvalue.
8007 static bool isOnePastTheEndOfCompleteObject(const ASTContext &Ctx,
8008                                             const LValue &LV) {
8009   // A null pointer can be viewed as being "past the end" but we don't
8010   // choose to look at it that way here.
8011   if (!LV.getLValueBase())
8012     return false;
8013
8014   // If the designator is valid and refers to a subobject, we're not pointing
8015   // past the end.
8016   if (!LV.getLValueDesignator().Invalid &&
8017       !LV.getLValueDesignator().isOnePastTheEnd())
8018     return false;
8019
8020   // A pointer to an incomplete type might be past-the-end if the type's size is
8021   // zero.  We cannot tell because the type is incomplete.
8022   QualType Ty = getType(LV.getLValueBase());
8023   if (Ty->isIncompleteType())
8024     return true;
8025
8026   // We're a past-the-end pointer if we point to the byte after the object,
8027   // no matter what our type or path is.
8028   auto Size = Ctx.getTypeSizeInChars(Ty);
8029   return LV.getLValueOffset() == Size;
8030 }
8031
8032 namespace {
8033
8034 /// \brief Data recursive integer evaluator of certain binary operators.
8035 ///
8036 /// We use a data recursive algorithm for binary operators so that we are able
8037 /// to handle extreme cases of chained binary operators without causing stack
8038 /// overflow.
8039 class DataRecursiveIntBinOpEvaluator {
8040   struct EvalResult {
8041     APValue Val;
8042     bool Failed;
8043
8044     EvalResult() : Failed(false) { }
8045
8046     void swap(EvalResult &RHS) {
8047       Val.swap(RHS.Val);
8048       Failed = RHS.Failed;
8049       RHS.Failed = false;
8050     }
8051   };
8052
8053   struct Job {
8054     const Expr *E;
8055     EvalResult LHSResult; // meaningful only for binary operator expression.
8056     enum { AnyExprKind, BinOpKind, BinOpVisitedLHSKind } Kind;
8057
8058     Job() = default;
8059     Job(Job &&) = default;
8060
8061     void startSpeculativeEval(EvalInfo &Info) {
8062       SpecEvalRAII = SpeculativeEvaluationRAII(Info);
8063     }
8064
8065   private:
8066     SpeculativeEvaluationRAII SpecEvalRAII;
8067   };
8068
8069   SmallVector<Job, 16> Queue;
8070
8071   IntExprEvaluator &IntEval;
8072   EvalInfo &Info;
8073   APValue &FinalResult;
8074
8075 public:
8076   DataRecursiveIntBinOpEvaluator(IntExprEvaluator &IntEval, APValue &Result)
8077     : IntEval(IntEval), Info(IntEval.getEvalInfo()), FinalResult(Result) { }
8078
8079   /// \brief True if \param E is a binary operator that we are going to handle
8080   /// data recursively.
8081   /// We handle binary operators that are comma, logical, or that have operands
8082   /// with integral or enumeration type.
8083   static bool shouldEnqueue(const BinaryOperator *E) {
8084     return E->getOpcode() == BO_Comma ||
8085            E->isLogicalOp() ||
8086            (E->isRValue() &&
8087             E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8088             E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8089             E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8090   }
8091
8092   bool Traverse(const BinaryOperator *E) {
8093     enqueue(E);
8094     EvalResult PrevResult;
8095     while (!Queue.empty())
8096       process(PrevResult);
8097
8098     if (PrevResult.Failed) return false;
8099
8100     FinalResult.swap(PrevResult.Val);
8101     return true;
8102   }
8103
8104 private:
8105   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
8106     return IntEval.Success(Value, E, Result);
8107   }
8108   bool Success(const APSInt &Value, const Expr *E, APValue &Result) {
8109     return IntEval.Success(Value, E, Result);
8110   }
8111   bool Error(const Expr *E) {
8112     return IntEval.Error(E);
8113   }
8114   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
8115     return IntEval.Error(E, D);
8116   }
8117
8118   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
8119     return Info.CCEDiag(E, D);
8120   }
8121
8122   // \brief Returns true if visiting the RHS is necessary, false otherwise.
8123   bool VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8124                          bool &SuppressRHSDiags);
8125
8126   bool VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8127                   const BinaryOperator *E, APValue &Result);
8128
8129   void EvaluateExpr(const Expr *E, EvalResult &Result) {
8130     Result.Failed = !Evaluate(Result.Val, Info, E);
8131     if (Result.Failed)
8132       Result.Val = APValue();
8133   }
8134
8135   void process(EvalResult &Result);
8136
8137   void enqueue(const Expr *E) {
8138     E = E->IgnoreParens();
8139     Queue.resize(Queue.size()+1);
8140     Queue.back().E = E;
8141     Queue.back().Kind = Job::AnyExprKind;
8142   }
8143 };
8144
8145 }
8146
8147 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8148        VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8149                          bool &SuppressRHSDiags) {
8150   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8151     // Ignore LHS but note if we could not evaluate it.
8152     if (LHSResult.Failed)
8153       return Info.noteSideEffect();
8154     return true;
8155   }
8156
8157   if (E->isLogicalOp()) {
8158     bool LHSAsBool;
8159     if (!LHSResult.Failed && HandleConversionToBool(LHSResult.Val, LHSAsBool)) {
8160       // We were able to evaluate the LHS, see if we can get away with not
8161       // evaluating the RHS: 0 && X -> 0, 1 || X -> 1
8162       if (LHSAsBool == (E->getOpcode() == BO_LOr)) {
8163         Success(LHSAsBool, E, LHSResult.Val);
8164         return false; // Ignore RHS
8165       }
8166     } else {
8167       LHSResult.Failed = true;
8168
8169       // Since we weren't able to evaluate the left hand side, it
8170       // might have had side effects.
8171       if (!Info.noteSideEffect())
8172         return false;
8173
8174       // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8175       // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8176       // Don't ignore RHS and suppress diagnostics from this arm.
8177       SuppressRHSDiags = true;
8178     }
8179
8180     return true;
8181   }
8182
8183   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8184          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8185
8186   if (LHSResult.Failed && !Info.noteFailure())
8187     return false; // Ignore RHS;
8188
8189   return true;
8190 }
8191
8192 static void addOrSubLValueAsInteger(APValue &LVal, const APSInt &Index,
8193                                     bool IsSub) {
8194   // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
8195   // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
8196   // offsets.
8197   assert(!LVal.hasLValuePath() && "have designator for integer lvalue");
8198   CharUnits &Offset = LVal.getLValueOffset();
8199   uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
8200   uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
8201   Offset = CharUnits::fromQuantity(IsSub ? Offset64 - Index64
8202                                          : Offset64 + Index64);
8203 }
8204
8205 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8206        VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8207                   const BinaryOperator *E, APValue &Result) {
8208   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8209     if (RHSResult.Failed)
8210       return false;
8211     Result = RHSResult.Val;
8212     return true;
8213   }
8214   
8215   if (E->isLogicalOp()) {
8216     bool lhsResult, rhsResult;
8217     bool LHSIsOK = HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult);
8218     bool RHSIsOK = HandleConversionToBool(RHSResult.Val, rhsResult);
8219     
8220     if (LHSIsOK) {
8221       if (RHSIsOK) {
8222         if (E->getOpcode() == BO_LOr)
8223           return Success(lhsResult || rhsResult, E, Result);
8224         else
8225           return Success(lhsResult && rhsResult, E, Result);
8226       }
8227     } else {
8228       if (RHSIsOK) {
8229         // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8230         // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8231         if (rhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr))
8232           return Success(rhsResult, E, Result);
8233       }
8234     }
8235     
8236     return false;
8237   }
8238   
8239   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8240          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8241   
8242   if (LHSResult.Failed || RHSResult.Failed)
8243     return false;
8244   
8245   const APValue &LHSVal = LHSResult.Val;
8246   const APValue &RHSVal = RHSResult.Val;
8247   
8248   // Handle cases like (unsigned long)&a + 4.
8249   if (E->isAdditiveOp() && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isInt()) {
8250     Result = LHSVal;
8251     addOrSubLValueAsInteger(Result, RHSVal.getInt(), E->getOpcode() == BO_Sub);
8252     return true;
8253   }
8254   
8255   // Handle cases like 4 + (unsigned long)&a
8256   if (E->getOpcode() == BO_Add &&
8257       RHSVal.isLValue() && LHSVal.isInt()) {
8258     Result = RHSVal;
8259     addOrSubLValueAsInteger(Result, LHSVal.getInt(), /*IsSub*/false);
8260     return true;
8261   }
8262   
8263   if (E->getOpcode() == BO_Sub && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isLValue()) {
8264     // Handle (intptr_t)&&A - (intptr_t)&&B.
8265     if (!LHSVal.getLValueOffset().isZero() ||
8266         !RHSVal.getLValueOffset().isZero())
8267       return false;
8268     const Expr *LHSExpr = LHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8269     const Expr *RHSExpr = RHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8270     if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8271       return false;
8272     const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8273     const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8274     if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8275       return false;
8276     // Make sure both labels come from the same function.
8277     if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8278         RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8279       return false;
8280     Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
8281     return true;
8282   }
8283
8284   // All the remaining cases expect both operands to be an integer
8285   if (!LHSVal.isInt() || !RHSVal.isInt())
8286     return Error(E);
8287
8288   // Set up the width and signedness manually, in case it can't be deduced
8289   // from the operation we're performing.
8290   // FIXME: Don't do this in the cases where we can deduce it.
8291   APSInt Value(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()),
8292                E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
8293   if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHSVal.getInt(), E->getOpcode(),
8294                          RHSVal.getInt(), Value))
8295     return false;
8296   return Success(Value, E, Result);
8297 }
8298
8299 void DataRecursiveIntBinOpEvaluator::process(EvalResult &Result) {
8300   Job &job = Queue.back();
8301   
8302   switch (job.Kind) {
8303     case Job::AnyExprKind: {
8304       if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(job.E)) {
8305         if (shouldEnqueue(Bop)) {
8306           job.Kind = Job::BinOpKind;
8307           enqueue(Bop->getLHS());
8308           return;
8309         }
8310       }
8311       
8312       EvaluateExpr(job.E, Result);
8313       Queue.pop_back();
8314       return;
8315     }
8316       
8317     case Job::BinOpKind: {
8318       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8319       bool SuppressRHSDiags = false;
8320       if (!VisitBinOpLHSOnly(Result, Bop, SuppressRHSDiags)) {
8321         Queue.pop_back();
8322         return;
8323       }
8324       if (SuppressRHSDiags)
8325         job.startSpeculativeEval(Info);
8326       job.LHSResult.swap(Result);
8327       job.Kind = Job::BinOpVisitedLHSKind;
8328       enqueue(Bop->getRHS());
8329       return;
8330     }
8331       
8332     case Job::BinOpVisitedLHSKind: {
8333       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8334       EvalResult RHS;
8335       RHS.swap(Result);
8336       Result.Failed = !VisitBinOp(job.LHSResult, RHS, Bop, Result.Val);
8337       Queue.pop_back();
8338       return;
8339     }
8340   }
8341   
8342   llvm_unreachable("Invalid Job::Kind!");
8343 }
8344
8345 namespace {
8346 /// Used when we determine that we should fail, but can keep evaluating prior to
8347 /// noting that we had a failure.
8348 class DelayedNoteFailureRAII {
8349   EvalInfo &Info;
8350   bool NoteFailure;
8351
8352 public:
8353   DelayedNoteFailureRAII(EvalInfo &Info, bool NoteFailure = true)
8354       : Info(Info), NoteFailure(NoteFailure) {}
8355   ~DelayedNoteFailureRAII() {
8356     if (NoteFailure) {
8357       bool ContinueAfterFailure = Info.noteFailure();
8358       (void)ContinueAfterFailure;
8359       assert(ContinueAfterFailure &&
8360              "Shouldn't have kept evaluating on failure.");
8361     }
8362   }
8363 };
8364 }
8365
8366 bool IntExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
8367   // We don't call noteFailure immediately because the assignment happens after
8368   // we evaluate LHS and RHS.
8369   if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure() && E->isAssignmentOp())
8370     return Error(E);
8371
8372   DelayedNoteFailureRAII MaybeNoteFailureLater(Info, E->isAssignmentOp());
8373   if (DataRecursiveIntBinOpEvaluator::shouldEnqueue(E))
8374     return DataRecursiveIntBinOpEvaluator(*this, Result).Traverse(E);
8375
8376   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
8377   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
8378
8379   if (LHSTy->isAnyComplexType() || RHSTy->isAnyComplexType()) {
8380     ComplexValue LHS, RHS;
8381     bool LHSOK;
8382     if (E->isAssignmentOp()) {
8383       LValue LV;
8384       EvaluateLValue(E->getLHS(), LV, Info);
8385       LHSOK = false;
8386     } else if (LHSTy->isRealFloatingType()) {
8387       LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS.FloatReal, Info);
8388       if (LHSOK) {
8389         LHS.makeComplexFloat();
8390         LHS.FloatImag = APFloat(LHS.FloatReal.getSemantics());
8391       }
8392     } else {
8393       LHSOK = EvaluateComplex(E->getLHS(), LHS, Info);
8394     }
8395     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8396       return false;
8397
8398     if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
8399       if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS.FloatReal, Info) || !LHSOK)
8400         return false;
8401       RHS.makeComplexFloat();
8402       RHS.FloatImag = APFloat(RHS.FloatReal.getSemantics());
8403     } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
8404       return false;
8405
8406     if (LHS.isComplexFloat()) {
8407       APFloat::cmpResult CR_r =
8408         LHS.getComplexFloatReal().compare(RHS.getComplexFloatReal());
8409       APFloat::cmpResult CR_i =
8410         LHS.getComplexFloatImag().compare(RHS.getComplexFloatImag());
8411
8412       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8413         return Success((CR_r == APFloat::cmpEqual &&
8414                         CR_i == APFloat::cmpEqual), E);
8415       else {
8416         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8417                "Invalid complex comparison.");
8418         return Success(((CR_r == APFloat::cmpGreaterThan ||
8419                          CR_r == APFloat::cmpLessThan ||
8420                          CR_r == APFloat::cmpUnordered) ||
8421                         (CR_i == APFloat::cmpGreaterThan ||
8422                          CR_i == APFloat::cmpLessThan ||
8423                          CR_i == APFloat::cmpUnordered)), E);
8424       }
8425     } else {
8426       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8427         return Success((LHS.getComplexIntReal() == RHS.getComplexIntReal() &&
8428                         LHS.getComplexIntImag() == RHS.getComplexIntImag()), E);
8429       else {
8430         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8431                "Invalid compex comparison.");
8432         return Success((LHS.getComplexIntReal() != RHS.getComplexIntReal() ||
8433                         LHS.getComplexIntImag() != RHS.getComplexIntImag()), E);
8434       }
8435     }
8436   }
8437
8438   if (LHSTy->isRealFloatingType() &&
8439       RHSTy->isRealFloatingType()) {
8440     APFloat RHS(0.0), LHS(0.0);
8441
8442     bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info);
8443     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8444       return false;
8445
8446     if (!EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS, Info) || !LHSOK)
8447       return false;
8448
8449     APFloat::cmpResult CR = LHS.compare(RHS);
8450
8451     switch (E->getOpcode()) {
8452     default:
8453       llvm_unreachable("Invalid binary operator!");
8454     case BO_LT:
8455       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan, E);
8456     case BO_GT:
8457       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan, E);
8458     case BO_LE:
8459       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan || CR == APFloat::cmpEqual, E);
8460     case BO_GE:
8461       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan || CR == APFloat::cmpEqual,
8462                      E);
8463     case BO_EQ:
8464       return Success(CR == APFloat::cmpEqual, E);
8465     case BO_NE:
8466       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan
8467                      || CR == APFloat::cmpLessThan
8468                      || CR == APFloat::cmpUnordered, E);
8469     }
8470   }
8471
8472   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType()) {
8473     if (E->getOpcode() == BO_Sub || E->isComparisonOp()) {
8474       LValue LHSValue, RHSValue;
8475
8476       bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8477       if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8478         return false;
8479
8480       if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8481         return false;
8482
8483       // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
8484       // comparisons to null.
8485       if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
8486         if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8487           // Handle &&A - &&B.
8488           if (!LHSValue.Offset.isZero() || !RHSValue.Offset.isZero())
8489             return Error(E);
8490           const Expr *LHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8491           const Expr *RHSExpr = RHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8492           if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8493             return Error(E);
8494           const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8495           const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8496           if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8497             return Error(E);
8498           // Make sure both labels come from the same function.
8499           if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8500               RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8501             return Error(E);
8502           return Success(APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr), E);
8503         }
8504         // Inequalities and subtractions between unrelated pointers have
8505         // unspecified or undefined behavior.
8506         if (!E->isEqualityOp())
8507           return Error(E);
8508         // A constant address may compare equal to the address of a symbol.
8509         // The one exception is that address of an object cannot compare equal
8510         // to a null pointer constant.
8511         if ((!LHSValue.Base && !LHSValue.Offset.isZero()) ||
8512             (!RHSValue.Base && !RHSValue.Offset.isZero()))
8513           return Error(E);
8514         // It's implementation-defined whether distinct literals will have
8515         // distinct addresses. In clang, the result of such a comparison is
8516         // unspecified, so it is not a constant expression. However, we do know
8517         // that the address of a literal will be non-null.
8518         if ((IsLiteralLValue(LHSValue) || IsLiteralLValue(RHSValue)) &&
8519             LHSValue.Base && RHSValue.Base)
8520           return Error(E);
8521         // We can't tell whether weak symbols will end up pointing to the same
8522         // object.
8523         if (IsWeakLValue(LHSValue) || IsWeakLValue(RHSValue))
8524           return Error(E);
8525         // We can't compare the address of the start of one object with the
8526         // past-the-end address of another object, per C++ DR1652.
8527         if ((LHSValue.Base && LHSValue.Offset.isZero() &&
8528              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, RHSValue)) ||
8529             (RHSValue.Base && RHSValue.Offset.isZero() &&
8530              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, LHSValue)))
8531           return Error(E);
8532         // We can't tell whether an object is at the same address as another
8533         // zero sized object.
8534         if ((RHSValue.Base && isZeroSized(LHSValue)) ||
8535             (LHSValue.Base && isZeroSized(RHSValue)))
8536           return Error(E);
8537         // Pointers with different bases cannot represent the same object.
8538         // (Note that clang defaults to -fmerge-all-constants, which can
8539         // lead to inconsistent results for comparisons involving the address
8540         // of a constant; this generally doesn't matter in practice.)
8541         return Success(E->getOpcode() == BO_NE, E);
8542       }
8543
8544       const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
8545       const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
8546
8547       SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
8548       SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
8549
8550       if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8551         // C++11 [expr.add]p6:
8552         //   Unless both pointers point to elements of the same array object, or
8553         //   one past the last element of the array object, the behavior is
8554         //   undefined.
8555         if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8556             !AreElementsOfSameArray(getType(LHSValue.Base),
8557                                     LHSDesignator, RHSDesignator))
8558           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_not_same_array);
8559
8560         QualType Type = E->getLHS()->getType();
8561         QualType ElementType = Type->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
8562
8563         CharUnits ElementSize;
8564         if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), ElementType, ElementSize))
8565           return false;
8566
8567         // As an extension, a type may have zero size (empty struct or union in
8568         // C, array of zero length). Pointer subtraction in such cases has
8569         // undefined behavior, so is not constant.
8570         if (ElementSize.isZero()) {
8571           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_zero_size)
8572             << ElementType;
8573           return false;
8574         }
8575
8576         // FIXME: LLVM and GCC both compute LHSOffset - RHSOffset at runtime,
8577         // and produce incorrect results when it overflows. Such behavior
8578         // appears to be non-conforming, but is common, so perhaps we should
8579         // assume the standard intended for such cases to be undefined behavior
8580         // and check for them.
8581
8582         // Compute (LHSOffset - RHSOffset) / Size carefully, checking for
8583         // overflow in the final conversion to ptrdiff_t.
8584         APSInt LHS(
8585           llvm::APInt(65, (int64_t)LHSOffset.getQuantity(), true), false);
8586         APSInt RHS(
8587           llvm::APInt(65, (int64_t)RHSOffset.getQuantity(), true), false);
8588         APSInt ElemSize(
8589           llvm::APInt(65, (int64_t)ElementSize.getQuantity(), true), false);
8590         APSInt TrueResult = (LHS - RHS) / ElemSize;
8591         APSInt Result = TrueResult.trunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
8592
8593         if (Result.extend(65) != TrueResult &&
8594             !HandleOverflow(Info, E, TrueResult, E->getType()))
8595           return false;
8596         return Success(Result, E);
8597       }
8598
8599       // C++11 [expr.rel]p3:
8600       //   Pointers to void (after pointer conversions) can be compared, with a
8601       //   result defined as follows: If both pointers represent the same
8602       //   address or are both the null pointer value, the result is true if the
8603       //   operator is <= or >= and false otherwise; otherwise the result is
8604       //   unspecified.
8605       // We interpret this as applying to pointers to *cv* void.
8606       if (LHSTy->isVoidPointerType() && LHSOffset != RHSOffset &&
8607           E->isRelationalOp())
8608         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_void_comparison);
8609
8610       // C++11 [expr.rel]p2:
8611       // - If two pointers point to non-static data members of the same object,
8612       //   or to subobjects or array elements fo such members, recursively, the
8613       //   pointer to the later declared member compares greater provided the
8614       //   two members have the same access control and provided their class is
8615       //   not a union.
8616       //   [...]
8617       // - Otherwise pointer comparisons are unspecified.
8618       if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8619           E->isRelationalOp()) {
8620         bool WasArrayIndex;
8621         unsigned Mismatch =
8622           FindDesignatorMismatch(getType(LHSValue.Base), LHSDesignator,
8623                                  RHSDesignator, WasArrayIndex);
8624         // At the point where the designators diverge, the comparison has a
8625         // specified value if:
8626         //  - we are comparing array indices
8627         //  - we are comparing fields of a union, or fields with the same access
8628         // Otherwise, the result is unspecified and thus the comparison is not a
8629         // constant expression.
8630         if (!WasArrayIndex && Mismatch < LHSDesignator.Entries.size() &&
8631             Mismatch < RHSDesignator.Entries.size()) {
8632           const FieldDecl *LF = getAsField(LHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8633           const FieldDecl *RF = getAsField(RHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8634           if (!LF && !RF)
8635             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_classes);
8636           else if (!LF)
8637             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8638               << getAsBaseClass(LHSDesignator.Entries[Mismatch])
8639               << RF->getParent() << RF;
8640           else if (!RF)
8641             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8642               << getAsBaseClass(RHSDesignator.Entries[Mismatch])
8643               << LF->getParent() << LF;
8644           else if (!LF->getParent()->isUnion() &&
8645                    LF->getAccess() != RF->getAccess())
8646             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_differing_access)
8647               << LF << LF->getAccess() << RF << RF->getAccess()
8648               << LF->getParent();
8649         }
8650       }
8651
8652       // The comparison here must be unsigned, and performed with the same
8653       // width as the pointer.
8654       unsigned PtrSize = Info.Ctx.getTypeSize(LHSTy);
8655       uint64_t CompareLHS = LHSOffset.getQuantity();
8656       uint64_t CompareRHS = RHSOffset.getQuantity();
8657       assert(PtrSize <= 64 && "Unexpected pointer width");
8658       uint64_t Mask = ~0ULL >> (64 - PtrSize);
8659       CompareLHS &= Mask;
8660       CompareRHS &= Mask;
8661
8662       // If there is a base and this is a relational operator, we can only
8663       // compare pointers within the object in question; otherwise, the result
8664       // depends on where the object is located in memory.
8665       if (!LHSValue.Base.isNull() && E->isRelationalOp()) {
8666         QualType BaseTy = getType(LHSValue.Base);
8667         if (BaseTy->isIncompleteType())
8668           return Error(E);
8669         CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(BaseTy);
8670         uint64_t OffsetLimit = Size.getQuantity();
8671         if (CompareLHS > OffsetLimit || CompareRHS > OffsetLimit)
8672           return Error(E);
8673       }
8674
8675       switch (E->getOpcode()) {
8676       default: llvm_unreachable("missing comparison operator");
8677       case BO_LT: return Success(CompareLHS < CompareRHS, E);
8678       case BO_GT: return Success(CompareLHS > CompareRHS, E);
8679       case BO_LE: return Success(CompareLHS <= CompareRHS, E);
8680       case BO_GE: return Success(CompareLHS >= CompareRHS, E);
8681       case BO_EQ: return Success(CompareLHS == CompareRHS, E);
8682       case BO_NE: return Success(CompareLHS != CompareRHS, E);
8683       }
8684     }
8685   }
8686
8687   if (LHSTy->isMemberPointerType()) {
8688     assert(E->isEqualityOp() && "unexpected member pointer operation");
8689     assert(RHSTy->isMemberPointerType() && "invalid comparison");
8690
8691     MemberPtr LHSValue, RHSValue;
8692
8693     bool LHSOK = EvaluateMemberPointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8694     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8695       return false;
8696
8697     if (!EvaluateMemberPointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8698       return false;
8699
8700     // C++11 [expr.eq]p2:
8701     //   If both operands are null, they compare equal. Otherwise if only one is
8702     //   null, they compare unequal.
8703     if (!LHSValue.getDecl() || !RHSValue.getDecl()) {
8704       bool Equal = !LHSValue.getDecl() && !RHSValue.getDecl();
8705       return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8706     }
8707
8708     //   Otherwise if either is a pointer to a virtual member function, the
8709     //   result is unspecified.
8710     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(LHSValue.getDecl()))
8711       if (MD->isVirtual())
8712         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8713     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(RHSValue.getDecl()))
8714       if (MD->isVirtual())
8715         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8716
8717     //   Otherwise they compare equal if and only if they would refer to the
8718     //   same member of the same most derived object or the same subobject if
8719     //   they were dereferenced with a hypothetical object of the associated
8720     //   class type.
8721     bool Equal = LHSValue == RHSValue;
8722     return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8723   }
8724
8725   if (LHSTy->isNullPtrType()) {
8726     assert(E->isComparisonOp() && "unexpected nullptr operation");
8727     assert(RHSTy->isNullPtrType() && "missing pointer conversion");
8728     // C++11 [expr.rel]p4, [expr.eq]p3: If two operands of type std::nullptr_t
8729     // are compared, the result is true of the operator is <=, >= or ==, and
8730     // false otherwise.
8731     BinaryOperator::Opcode Opcode = E->getOpcode();
8732     return Success(Opcode == BO_EQ || Opcode == BO_LE || Opcode == BO_GE, E);
8733   }
8734
8735   assert((!LHSTy->isIntegralOrEnumerationType() ||
8736           !RHSTy->isIntegralOrEnumerationType()) &&
8737          "DataRecursiveIntBinOpEvaluator should have handled integral types");
8738   // We can't continue from here for non-integral types.
8739   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
8740 }
8741
8742 /// VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr - Evaluate a sizeof, alignof or vec_step with
8743 /// a result as the expression's type.
8744 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(
8745                                     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E) {
8746   switch(E->getKind()) {
8747   case UETT_AlignOf: {
8748     if (E->isArgumentType())
8749       return Success(GetAlignOfType(Info, E->getArgumentType()), E);
8750     else
8751       return Success(GetAlignOfExpr(Info, E->getArgumentExpr()), E);
8752   }
8753
8754   case UETT_VecStep: {
8755     QualType Ty = E->getTypeOfArgument();
8756
8757     if (Ty->isVectorType()) {
8758       unsigned n = Ty->castAs<VectorType>()->getNumElements();
8759
8760       // The vec_step built-in functions that take a 3-component
8761       // vector return 4. (OpenCL 1.1 spec 6.11.12)
8762       if (n == 3)
8763         n = 4;
8764
8765       return Success(n, E);
8766     } else
8767       return Success(1, E);
8768   }
8769
8770   case UETT_SizeOf: {
8771     QualType SrcTy = E->getTypeOfArgument();
8772     // C++ [expr.sizeof]p2: "When applied to a reference or a reference type,
8773     //   the result is the size of the referenced type."
8774     if (const ReferenceType *Ref = SrcTy->getAs<ReferenceType>())
8775       SrcTy = Ref->getPointeeType();
8776
8777     CharUnits Sizeof;
8778     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), SrcTy, Sizeof))
8779       return false;
8780     return Success(Sizeof, E);
8781   }
8782   case UETT_OpenMPRequiredSimdAlign:
8783     assert(E->isArgumentType());
8784     return Success(
8785         Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
8786                     Info.Ctx.getOpenMPDefaultSimdAlign(E->getArgumentType()))
8787             .getQuantity(),
8788         E);
8789   }
8790
8791   llvm_unreachable("unknown expr/type trait");
8792 }
8793
8794 bool IntExprEvaluator::VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE) {
8795   CharUnits Result;
8796   unsigned n = OOE->getNumComponents();
8797   if (n == 0)
8798     return Error(OOE);
8799   QualType CurrentType = OOE->getTypeSourceInfo()->getType();
8800   for (unsigned i = 0; i != n; ++i) {
8801     OffsetOfNode ON = OOE->getComponent(i);
8802     switch (ON.getKind()) {
8803     case OffsetOfNode::Array: {
8804       const Expr *Idx = OOE->getIndexExpr(ON.getArrayExprIndex());
8805       APSInt IdxResult;
8806       if (!EvaluateInteger(Idx, IdxResult, Info))
8807         return false;
8808       const ArrayType *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(CurrentType);
8809       if (!AT)
8810         return Error(OOE);
8811       CurrentType = AT->getElementType();
8812       CharUnits ElementSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CurrentType);
8813       Result += IdxResult.getSExtValue() * ElementSize;
8814       break;
8815     }
8816
8817     case OffsetOfNode::Field: {
8818       FieldDecl *MemberDecl = ON.getField();
8819       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8820       if (!RT)
8821         return Error(OOE);
8822       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8823       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8824       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8825       unsigned i = MemberDecl->getFieldIndex();
8826       assert(i < RL.getFieldCount() && "offsetof field in wrong type");
8827       Result += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
8828       CurrentType = MemberDecl->getType().getNonReferenceType();
8829       break;
8830     }
8831
8832     case OffsetOfNode::Identifier:
8833       llvm_unreachable("dependent __builtin_offsetof");
8834
8835     case OffsetOfNode::Base: {
8836       CXXBaseSpecifier *BaseSpec = ON.getBase();
8837       if (BaseSpec->isVirtual())
8838         return Error(OOE);
8839
8840       // Find the layout of the class whose base we are looking into.
8841       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8842       if (!RT)
8843         return Error(OOE);
8844       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8845       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8846       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8847
8848       // Find the base class itself.
8849       CurrentType = BaseSpec->getType();
8850       const RecordType *BaseRT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8851       if (!BaseRT)
8852         return Error(OOE);
8853       
8854       // Add the offset to the base.
8855       Result += RL.getBaseClassOffset(cast<CXXRecordDecl>(BaseRT->getDecl()));
8856       break;
8857     }
8858     }
8859   }
8860   return Success(Result, OOE);
8861 }
8862
8863 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
8864   switch (E->getOpcode()) {
8865   default:
8866     // Address, indirect, pre/post inc/dec, etc are not valid constant exprs.
8867     // See C99 6.6p3.
8868     return Error(E);
8869   case UO_Extension:
8870     // FIXME: Should extension allow i-c-e extension expressions in its scope?
8871     // If so, we could clear the diagnostic ID.
8872     return Visit(E->getSubExpr());
8873   case UO_Plus:
8874     // The result is just the value.
8875     return Visit(E->getSubExpr());
8876   case UO_Minus: {
8877     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8878       return false;
8879     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8880     const APSInt &Value = Result.getInt();
8881     if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue() &&
8882         !HandleOverflow(Info, E, -Value.extend(Value.getBitWidth() + 1),
8883                         E->getType()))
8884       return false;
8885     return Success(-Value, E);
8886   }
8887   case UO_Not: {
8888     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8889       return false;
8890     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8891     return Success(~Result.getInt(), E);
8892   }
8893   case UO_LNot: {
8894     bool bres;
8895     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
8896       return false;
8897     return Success(!bres, E);
8898   }
8899   }
8900 }
8901
8902 /// HandleCast - This is used to evaluate implicit or explicit casts where the
8903 /// result type is integer.
8904 bool IntExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
8905   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
8906   QualType DestType = E->getType();
8907   QualType SrcType = SubExpr->getType();
8908
8909   switch (E->getCastKind()) {
8910   case CK_BaseToDerived:
8911   case CK_DerivedToBase:
8912   case CK_UncheckedDerivedToBase:
8913   case CK_Dynamic:
8914   case CK_ToUnion:
8915   case CK_ArrayToPointerDecay:
8916   case CK_FunctionToPointerDecay:
8917   case CK_NullToPointer:
8918   case CK_NullToMemberPointer:
8919   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
8920   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
8921   case CK_ReinterpretMemberPointer:
8922   case CK_ConstructorConversion:
8923   case CK_IntegralToPointer:
8924   case CK_ToVoid:
8925   case CK_VectorSplat:
8926   case CK_IntegralToFloating:
8927   case CK_FloatingCast:
8928   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
8929   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
8930   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
8931   case CK_ObjCObjectLValueCast:
8932   case CK_FloatingRealToComplex:
8933   case CK_FloatingComplexToReal:
8934   case CK_FloatingComplexCast:
8935   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
8936   case CK_IntegralRealToComplex:
8937   case CK_IntegralComplexCast:
8938   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
8939   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
8940   case CK_ZeroToOCLEvent:
8941   case CK_ZeroToOCLQueue:
8942   case CK_NonAtomicToAtomic:
8943   case CK_AddressSpaceConversion:
8944   case CK_IntToOCLSampler:
8945     llvm_unreachable("invalid cast kind for integral value");
8946
8947   case CK_BitCast:
8948   case CK_Dependent:
8949   case CK_LValueBitCast:
8950   case CK_ARCProduceObject:
8951   case CK_ARCConsumeObject:
8952   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
8953   case CK_ARCExtendBlockObject:
8954   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
8955     return Error(E);
8956
8957   case CK_UserDefinedConversion:
8958   case CK_LValueToRValue:
8959   case CK_AtomicToNonAtomic:
8960   case CK_NoOp:
8961     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
8962
8963   case CK_MemberPointerToBoolean:
8964   case CK_PointerToBoolean:
8965   case CK_IntegralToBoolean:
8966   case CK_FloatingToBoolean:
8967   case CK_BooleanToSignedIntegral:
8968   case CK_FloatingComplexToBoolean:
8969   case CK_IntegralComplexToBoolean: {
8970     bool BoolResult;
8971     if (!EvaluateAsBooleanCondition(SubExpr, BoolResult, Info))
8972       return false;
8973     uint64_t IntResult = BoolResult;
8974     if (BoolResult && E->getCastKind() == CK_BooleanToSignedIntegral)
8975       IntResult = (uint64_t)-1;
8976     return Success(IntResult, E);
8977   }
8978
8979   case CK_IntegralCast: {
8980     if (!Visit(SubExpr))
8981       return false;
8982
8983     if (!Result.isInt()) {
8984       // Allow casts of address-of-label differences if they are no-ops
8985       // or narrowing.  (The narrowing case isn't actually guaranteed to
8986       // be constant-evaluatable except in some narrow cases which are hard
8987       // to detect here.  We let it through on the assumption the user knows
8988       // what they are doing.)
8989       if (Result.isAddrLabelDiff())
8990         return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) <= Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8991       // Only allow casts of lvalues if they are lossless.
8992       return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) == Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8993     }
8994
8995     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType,
8996                                       Result.getInt()), E);
8997   }
8998
8999   case CK_PointerToIntegral: {
9000     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
9001
9002     LValue LV;
9003     if (!EvaluatePointer(SubExpr, LV, Info))
9004       return false;
9005
9006     if (LV.getLValueBase()) {
9007       // Only allow based lvalue casts if they are lossless.
9008       // FIXME: Allow a larger integer size than the pointer size, and allow
9009       // narrowing back down to pointer width in subsequent integral casts.
9010       // FIXME: Check integer type's active bits, not its type size.
9011       if (Info.Ctx.getTypeSize(DestType) != Info.Ctx.getTypeSize(SrcType))
9012         return Error(E);
9013
9014       LV.Designator.setInvalid();
9015       LV.moveInto(Result);
9016       return true;
9017     }
9018
9019     uint64_t V;
9020     if (LV.isNullPointer())
9021       V = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(SrcType);
9022     else
9023       V = LV.getLValueOffset().getQuantity();
9024
9025     APSInt AsInt = Info.Ctx.MakeIntValue(V, SrcType);
9026     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType, AsInt), E);
9027   }
9028
9029   case CK_IntegralComplexToReal: {
9030     ComplexValue C;
9031     if (!EvaluateComplex(SubExpr, C, Info))
9032       return false;
9033     return Success(C.getComplexIntReal(), E);
9034   }
9035
9036   case CK_FloatingToIntegral: {
9037     APFloat F(0.0);
9038     if (!EvaluateFloat(SubExpr, F, Info))
9039       return false;
9040
9041     APSInt Value;
9042     if (!HandleFloatToIntCast(Info, E, SrcType, F, DestType, Value))
9043       return false;
9044     return Success(Value, E);
9045   }
9046   }
9047
9048   llvm_unreachable("unknown cast resulting in integral value");
9049 }
9050
9051 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
9052   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9053     ComplexValue LV;
9054     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
9055       return false;
9056     if (!LV.isComplexInt())
9057       return Error(E);
9058     return Success(LV.getComplexIntReal(), E);
9059   }
9060
9061   return Visit(E->getSubExpr());
9062 }
9063
9064 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
9065   if (E->getSubExpr()->getType()->isComplexIntegerType()) {
9066     ComplexValue LV;
9067     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
9068       return false;
9069     if (!LV.isComplexInt())
9070       return Error(E);
9071     return Success(LV.getComplexIntImag(), E);
9072   }
9073
9074   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9075   return Success(0, E);
9076 }
9077
9078 bool IntExprEvaluator::VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E) {
9079   return Success(E->getPackLength(), E);
9080 }
9081
9082 bool IntExprEvaluator::VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E) {
9083   return Success(E->getValue(), E);
9084 }
9085
9086 //===----------------------------------------------------------------------===//
9087 // Float Evaluation
9088 //===----------------------------------------------------------------------===//
9089
9090 namespace {
9091 class FloatExprEvaluator
9092   : public ExprEvaluatorBase<FloatExprEvaluator> {
9093   APFloat &Result;
9094 public:
9095   FloatExprEvaluator(EvalInfo &info, APFloat &result)
9096     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
9097
9098   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9099     Result = V.getFloat();
9100     return true;
9101   }
9102
9103   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9104     Result = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType()));
9105     return true;
9106   }
9107
9108   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
9109
9110   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9111   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9112   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E);
9113   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9114
9115   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
9116   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
9117
9118   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
9119 };
9120 } // end anonymous namespace
9121
9122 static bool EvaluateFloat(const Expr* E, APFloat& Result, EvalInfo &Info) {
9123   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRealFloatingType());
9124   return FloatExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9125 }
9126
9127 static bool TryEvaluateBuiltinNaN(const ASTContext &Context,
9128                                   QualType ResultTy,
9129                                   const Expr *Arg,
9130                                   bool SNaN,
9131                                   llvm::APFloat &Result) {
9132   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Arg->IgnoreParenCasts());
9133   if (!S) return false;
9134
9135   const llvm::fltSemantics &Sem = Context.getFloatTypeSemantics(ResultTy);
9136
9137   llvm::APInt fill;
9138
9139   // Treat empty strings as if they were zero.
9140   if (S->getString().empty())
9141     fill = llvm::APInt(32, 0);
9142   else if (S->getString().getAsInteger(0, fill))
9143     return false;
9144
9145   if (Context.getTargetInfo().isNan2008()) {
9146     if (SNaN)
9147       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9148     else
9149       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9150   } else {
9151     // Prior to IEEE 754-2008, architectures were allowed to choose whether
9152     // the first bit of their significand was set for qNaN or sNaN. MIPS chose
9153     // a different encoding to what became a standard in 2008, and for pre-
9154     // 2008 revisions, MIPS interpreted sNaN-2008 as qNan and qNaN-2008 as
9155     // sNaN. This is now known as "legacy NaN" encoding.
9156     if (SNaN)
9157       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9158     else
9159       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9160   }
9161
9162   return true;
9163 }
9164
9165 bool FloatExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9166   switch (E->getBuiltinCallee()) {
9167   default:
9168     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9169
9170   case Builtin::BI__builtin_huge_val:
9171   case Builtin::BI__builtin_huge_valf:
9172   case Builtin::BI__builtin_huge_vall:
9173   case Builtin::BI__builtin_inf:
9174   case Builtin::BI__builtin_inff:
9175   case Builtin::BI__builtin_infl: {
9176     const llvm::fltSemantics &Sem =
9177       Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
9178     Result = llvm::APFloat::getInf(Sem);
9179     return true;
9180   }
9181
9182   case Builtin::BI__builtin_nans:
9183   case Builtin::BI__builtin_nansf:
9184   case Builtin::BI__builtin_nansl:
9185     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
9186                                true, Result))
9187       return Error(E);
9188     return true;
9189
9190   case Builtin::BI__builtin_nan:
9191   case Builtin::BI__builtin_nanf:
9192   case Builtin::BI__builtin_nanl:
9193     // If this is __builtin_nan() turn this into a nan, otherwise we
9194     // can't constant fold it.
9195     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
9196                                false, Result))
9197       return Error(E);
9198     return true;
9199
9200   case Builtin::BI__builtin_fabs:
9201   case Builtin::BI__builtin_fabsf:
9202   case Builtin::BI__builtin_fabsl:
9203     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info))
9204       return false;
9205
9206     if (Result.isNegative())
9207       Result.changeSign();
9208     return true;
9209
9210   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powi
9211   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powif
9212   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powil
9213
9214   case Builtin::BI__builtin_copysign:
9215   case Builtin::BI__builtin_copysignf:
9216   case Builtin::BI__builtin_copysignl: {
9217     APFloat RHS(0.);
9218     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info) ||
9219         !EvaluateFloat(E->getArg(1), RHS, Info))
9220       return false;
9221     Result.copySign(RHS);
9222     return true;
9223   }
9224   }
9225 }
9226
9227 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
9228   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9229     ComplexValue CV;
9230     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
9231       return false;
9232     Result = CV.FloatReal;
9233     return true;
9234   }
9235
9236   return Visit(E->getSubExpr());
9237 }
9238
9239 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
9240   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9241     ComplexValue CV;
9242     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
9243       return false;
9244     Result = CV.FloatImag;
9245     return true;
9246   }
9247
9248   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9249   const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
9250   Result = llvm::APFloat::getZero(Sem);
9251   return true;
9252 }
9253
9254 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9255   switch (E->getOpcode()) {
9256   default: return Error(E);
9257   case UO_Plus:
9258     return EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info);
9259   case UO_Minus:
9260     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info))
9261       return false;
9262     Result.changeSign();
9263     return true;
9264   }
9265 }
9266
9267 bool FloatExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9268   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9269     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9270
9271   APFloat RHS(0.0);
9272   bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Result, Info);
9273   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9274     return false;
9275   return EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info) && LHSOK &&
9276          handleFloatFloatBinOp(Info, E, Result, E->getOpcode(), RHS);
9277 }
9278
9279 bool FloatExprEvaluator::VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) {
9280   Result = E->getValue();
9281   return true;
9282 }
9283
9284 bool FloatExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9285   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9286
9287   switch (E->getCastKind()) {
9288   default:
9289     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9290
9291   case CK_IntegralToFloating: {
9292     APSInt IntResult;
9293     return EvaluateInteger(SubExpr, IntResult, Info) &&
9294            HandleIntToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), IntResult,
9295                                 E->getType(), Result);
9296   }
9297
9298   case CK_FloatingCast: {
9299     if (!Visit(SubExpr))
9300       return false;
9301     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), E->getType(),
9302                                   Result);
9303   }
9304
9305   case CK_FloatingComplexToReal: {
9306     ComplexValue V;
9307     if (!EvaluateComplex(SubExpr, V, Info))
9308       return false;
9309     Result = V.getComplexFloatReal();
9310     return true;
9311   }
9312   }
9313 }
9314
9315 //===----------------------------------------------------------------------===//
9316 // Complex Evaluation (for float and integer)
9317 //===----------------------------------------------------------------------===//
9318
9319 namespace {
9320 class ComplexExprEvaluator
9321   : public ExprEvaluatorBase<ComplexExprEvaluator> {
9322   ComplexValue &Result;
9323
9324 public:
9325   ComplexExprEvaluator(EvalInfo &info, ComplexValue &Result)
9326     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
9327
9328   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9329     Result.setFrom(V);
9330     return true;
9331   }
9332
9333   bool ZeroInitialization(const Expr *E);
9334
9335   //===--------------------------------------------------------------------===//
9336   //                            Visitor Methods
9337   //===--------------------------------------------------------------------===//
9338
9339   bool VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E);
9340   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9341   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9342   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9343   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
9344 };
9345 } // end anonymous namespace
9346
9347 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Result,
9348                             EvalInfo &Info) {
9349   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAnyComplexType());
9350   return ComplexExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9351 }
9352
9353 bool ComplexExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
9354   QualType ElemTy = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9355   if (ElemTy->isRealFloatingType()) {
9356     Result.makeComplexFloat();
9357     APFloat Zero = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(ElemTy));
9358     Result.FloatReal = Zero;
9359     Result.FloatImag = Zero;
9360   } else {
9361     Result.makeComplexInt();
9362     APSInt Zero = Info.Ctx.MakeIntValue(0, ElemTy);
9363     Result.IntReal = Zero;
9364     Result.IntImag = Zero;
9365   }
9366   return true;
9367 }
9368
9369 bool ComplexExprEvaluator::VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E) {
9370   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9371
9372   if (SubExpr->getType()->isRealFloatingType()) {
9373     Result.makeComplexFloat();
9374     APFloat &Imag = Result.FloatImag;
9375     if (!EvaluateFloat(SubExpr, Imag, Info))
9376       return false;
9377
9378     Result.FloatReal = APFloat(Imag.getSemantics());
9379     return true;
9380   } else {
9381     assert(SubExpr->getType()->isIntegerType() &&
9382            "Unexpected imaginary literal.");
9383
9384     Result.makeComplexInt();
9385     APSInt &Imag = Result.IntImag;
9386     if (!EvaluateInteger(SubExpr, Imag, Info))
9387       return false;
9388
9389     Result.IntReal = APSInt(Imag.getBitWidth(), !Imag.isSigned());
9390     return true;
9391   }
9392 }
9393
9394 bool ComplexExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9395
9396   switch (E->getCastKind()) {
9397   case CK_BitCast:
9398   case CK_BaseToDerived:
9399   case CK_DerivedToBase:
9400   case CK_UncheckedDerivedToBase:
9401   case CK_Dynamic:
9402   case CK_ToUnion:
9403   case CK_ArrayToPointerDecay:
9404   case CK_FunctionToPointerDecay:
9405   case CK_NullToPointer:
9406   case CK_NullToMemberPointer:
9407   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
9408   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
9409   case CK_MemberPointerToBoolean:
9410   case CK_ReinterpretMemberPointer:
9411   case CK_ConstructorConversion:
9412   case CK_IntegralToPointer:
9413   case CK_PointerToIntegral:
9414   case CK_PointerToBoolean:
9415   case CK_ToVoid:
9416   case CK_VectorSplat:
9417   case CK_IntegralCast:
9418   case CK_BooleanToSignedIntegral:
9419   case CK_IntegralToBoolean:
9420   case CK_IntegralToFloating:
9421   case CK_FloatingToIntegral:
9422   case CK_FloatingToBoolean:
9423   case CK_FloatingCast:
9424   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
9425   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
9426   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
9427   case CK_ObjCObjectLValueCast:
9428   case CK_FloatingComplexToReal:
9429   case CK_FloatingComplexToBoolean:
9430   case CK_IntegralComplexToReal:
9431   case CK_IntegralComplexToBoolean:
9432   case CK_ARCProduceObject:
9433   case CK_ARCConsumeObject:
9434   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
9435   case CK_ARCExtendBlockObject:
9436   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
9437   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
9438   case CK_ZeroToOCLEvent:
9439   case CK_ZeroToOCLQueue:
9440   case CK_NonAtomicToAtomic:
9441   case CK_AddressSpaceConversion:
9442   case CK_IntToOCLSampler:
9443     llvm_unreachable("invalid cast kind for complex value");
9444
9445   case CK_LValueToRValue:
9446   case CK_AtomicToNonAtomic:
9447   case CK_NoOp:
9448     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9449
9450   case CK_Dependent:
9451   case CK_LValueBitCast:
9452   case CK_UserDefinedConversion:
9453     return Error(E);
9454
9455   case CK_FloatingRealToComplex: {
9456     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9457     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Real, Info))
9458       return false;
9459
9460     Result.makeComplexFloat();
9461     Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9462     return true;
9463   }
9464
9465   case CK_FloatingComplexCast: {
9466     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9467       return false;
9468
9469     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9470     QualType From
9471       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9472
9473     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatReal) &&
9474            HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatImag);
9475   }
9476
9477   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex: {
9478     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9479       return false;
9480
9481     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9482     QualType From
9483       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9484     Result.makeComplexInt();
9485     return HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatReal,
9486                                 To, Result.IntReal) &&
9487            HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatImag,
9488                                 To, Result.IntImag);
9489   }
9490
9491   case CK_IntegralRealToComplex: {
9492     APSInt &Real = Result.IntReal;
9493     if (!EvaluateInteger(E->getSubExpr(), Real, Info))
9494       return false;
9495
9496     Result.makeComplexInt();
9497     Result.IntImag = APSInt(Real.getBitWidth(), !Real.isSigned());
9498     return true;
9499   }
9500
9501   case CK_IntegralComplexCast: {
9502     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9503       return false;
9504
9505     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9506     QualType From
9507       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9508
9509     Result.IntReal = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntReal);
9510     Result.IntImag = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntImag);
9511     return true;
9512   }
9513
9514   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex: {
9515     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9516       return false;
9517
9518     QualType To = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9519     QualType From
9520       = E->getSubExpr()->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9521     Result.makeComplexFloat();
9522     return HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntReal,
9523                                 To, Result.FloatReal) &&
9524            HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntImag,
9525                                 To, Result.FloatImag);
9526   }
9527   }
9528
9529   llvm_unreachable("unknown cast resulting in complex value");
9530 }
9531
9532 bool ComplexExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9533   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9534     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9535
9536   // Track whether the LHS or RHS is real at the type system level. When this is
9537   // the case we can simplify our evaluation strategy.
9538   bool LHSReal = false, RHSReal = false;
9539
9540   bool LHSOK;
9541   if (E->getLHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9542     LHSReal = true;
9543     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9544     LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Real, Info);
9545     if (LHSOK) {
9546       Result.makeComplexFloat();
9547       Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9548     }
9549   } else {
9550     LHSOK = Visit(E->getLHS());
9551   }
9552   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9553     return false;
9554
9555   ComplexValue RHS;
9556   if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9557     RHSReal = true;
9558     APFloat &Real = RHS.FloatReal;
9559     if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), Real, Info) || !LHSOK)
9560       return false;
9561     RHS.makeComplexFloat();
9562     RHS.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9563   } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
9564     return false;
9565
9566   assert(!(LHSReal && RHSReal) &&
9567          "Cannot have both operands of a complex operation be real.");
9568   switch (E->getOpcode()) {
9569   default: return Error(E);
9570   case BO_Add:
9571     if (Result.isComplexFloat()) {
9572       Result.getComplexFloatReal().add(RHS.getComplexFloatReal(),
9573                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
9574       if (LHSReal)
9575         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9576       else if (!RHSReal)
9577         Result.getComplexFloatImag().add(RHS.getComplexFloatImag(),
9578                                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
9579     } else {
9580       Result.getComplexIntReal() += RHS.getComplexIntReal();
9581       Result.getComplexIntImag() += RHS.getComplexIntImag();
9582     }
9583     break;
9584   case BO_Sub:
9585     if (Result.isComplexFloat()) {
9586       Result.getComplexFloatReal().subtract(RHS.getComplexFloatReal(),
9587                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
9588       if (LHSReal) {
9589         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9590         Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9591       } else if (!RHSReal) {
9592         Result.getComplexFloatImag().subtract(RHS.getComplexFloatImag(),
9593                                               APFloat::rmNearestTiesToEven);
9594       }
9595     } else {
9596       Result.getComplexIntReal() -= RHS.getComplexIntReal();
9597       Result.getComplexIntImag() -= RHS.getComplexIntImag();
9598     }
9599     break;
9600   case BO_Mul:
9601     if (Result.isComplexFloat()) {
9602       // This is an implementation of complex multiplication according to the
9603       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemention uses the
9604       // following naming scheme:
9605       //   (a + ib) * (c + id)
9606       ComplexValue LHS = Result;
9607       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9608       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9609       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9610       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9611       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9612       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9613       if (LHSReal) {
9614         assert(!RHSReal && "Cannot have two real operands for a complex op!");
9615         ResR = A * C;
9616         ResI = A * D;
9617       } else if (RHSReal) {
9618         ResR = C * A;
9619         ResI = C * B;
9620       } else {
9621         // In the fully general case, we need to handle NaNs and infinities
9622         // robustly.
9623         APFloat AC = A * C;
9624         APFloat BD = B * D;
9625         APFloat AD = A * D;
9626         APFloat BC = B * C;
9627         ResR = AC - BD;
9628         ResI = AD + BC;
9629         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9630           bool Recalc = false;
9631           if (A.isInfinity() || B.isInfinity()) {
9632             A = APFloat::copySign(
9633                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9634             B = APFloat::copySign(
9635                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9636             if (C.isNaN())
9637               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9638             if (D.isNaN())
9639               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9640             Recalc = true;
9641           }
9642           if (C.isInfinity() || D.isInfinity()) {
9643             C = APFloat::copySign(
9644                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9645             D = APFloat::copySign(
9646                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9647             if (A.isNaN())
9648               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9649             if (B.isNaN())
9650               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9651             Recalc = true;
9652           }
9653           if (!Recalc && (AC.isInfinity() || BD.isInfinity() ||
9654                           AD.isInfinity() || BC.isInfinity())) {
9655             if (A.isNaN())
9656               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9657             if (B.isNaN())
9658               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9659             if (C.isNaN())
9660               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9661             if (D.isNaN())
9662               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9663             Recalc = true;
9664           }
9665           if (Recalc) {
9666             ResR = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * C - B * D);
9667             ResI = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * D + B * C);
9668           }
9669         }
9670       }
9671     } else {
9672       ComplexValue LHS = Result;
9673       Result.getComplexIntReal() =
9674         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() -
9675          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag());
9676       Result.getComplexIntImag() =
9677         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag() +
9678          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal());
9679     }
9680     break;
9681   case BO_Div:
9682     if (Result.isComplexFloat()) {
9683       // This is an implementation of complex division according to the
9684       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemention uses the
9685       // following naming scheme:
9686       //   (a + ib) / (c + id)
9687       ComplexValue LHS = Result;
9688       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9689       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9690       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9691       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9692       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9693       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9694       if (RHSReal) {
9695         ResR = A / C;
9696         ResI = B / C;
9697       } else {
9698         if (LHSReal) {
9699           // No real optimizations we can do here, stub out with zero.
9700           B = APFloat::getZero(A.getSemantics());
9701         }
9702         int DenomLogB = 0;
9703         APFloat MaxCD = maxnum(abs(C), abs(D));
9704         if (MaxCD.isFinite()) {
9705           DenomLogB = ilogb(MaxCD);
9706           C = scalbn(C, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9707           D = scalbn(D, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9708         }
9709         APFloat Denom = C * C + D * D;
9710         ResR = scalbn((A * C + B * D) / Denom, -DenomLogB,
9711                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9712         ResI = scalbn((B * C - A * D) / Denom, -DenomLogB,
9713                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9714         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9715           if (Denom.isPosZero() && (!A.isNaN() || !B.isNaN())) {
9716             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * A;
9717             ResI = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * B;
9718           } else if ((A.isInfinity() || B.isInfinity()) && C.isFinite() &&
9719                      D.isFinite()) {
9720             A = APFloat::copySign(
9721                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9722             B = APFloat::copySign(
9723                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9724             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9725             ResI = APFloat::getInf(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9726           } else if (MaxCD.isInfinity() && A.isFinite() && B.isFinite()) {
9727             C = APFloat::copySign(
9728                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9729             D = APFloat::copySign(
9730                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9731             ResR = APFloat::getZero(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9732             ResI = APFloat::getZero(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9733           }
9734         }
9735       }
9736     } else {
9737       if (RHS.getComplexIntReal() == 0 && RHS.getComplexIntImag() == 0)
9738         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
9739
9740       ComplexValue LHS = Result;
9741       APSInt Den = RHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9742         RHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag();
9743       Result.getComplexIntReal() =
9744         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9745          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9746       Result.getComplexIntImag() =
9747         (LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal() -
9748          LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9749     }
9750     break;
9751   }
9752
9753   return true;
9754 }
9755
9756 bool ComplexExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9757   // Get the operand value into 'Result'.
9758   if (!Visit(E->getSubExpr()))
9759     return false;
9760
9761   switch (E->getOpcode()) {
9762   default:
9763     return Error(E);
9764   case UO_Extension:
9765     return true;
9766   case UO_Plus:
9767     // The result is always just the subexpr.
9768     return true;
9769   case UO_Minus:
9770     if (Result.isComplexFloat()) {
9771       Result.getComplexFloatReal().changeSign();
9772       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9773     }
9774     else {
9775       Result.getComplexIntReal() = -Result.getComplexIntReal();
9776       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9777     }
9778     return true;
9779   case UO_Not:
9780     if (Result.isComplexFloat())
9781       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9782     else
9783       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9784     return true;
9785   }
9786 }
9787
9788 bool ComplexExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
9789   if (E->getNumInits() == 2) {
9790     if (E->getType()->isComplexType()) {
9791       Result.makeComplexFloat();
9792       if (!EvaluateFloat(E->getInit(0), Result.FloatReal, Info))
9793         return false;
9794       if (!EvaluateFloat(E->getInit(1), Result.FloatImag, Info))
9795         return false;
9796     } else {
9797       Result.makeComplexInt();
9798       if (!EvaluateInteger(E->getInit(0), Result.IntReal, Info))
9799         return false;
9800       if (!EvaluateInteger(E->getInit(1), Result.IntImag, Info))
9801         return false;
9802     }
9803     return true;
9804   }
9805   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitInitListExpr(E);
9806 }
9807
9808 //===----------------------------------------------------------------------===//
9809 // Atomic expression evaluation, essentially just handling the NonAtomicToAtomic
9810 // implicit conversion.
9811 //===----------------------------------------------------------------------===//
9812
9813 namespace {
9814 class AtomicExprEvaluator :
9815     public ExprEvaluatorBase<AtomicExprEvaluator> {
9816   const LValue *This;
9817   APValue &Result;
9818 public:
9819   AtomicExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue *This, APValue &Result)
9820       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
9821
9822   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
9823     Result = V;
9824     return true;
9825   }
9826
9827   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9828     ImplicitValueInitExpr VIE(
9829         E->getType()->castAs<AtomicType>()->getValueType());
9830     // For atomic-qualified class (and array) types in C++, initialize the
9831     // _Atomic-wrapped subobject directly, in-place.
9832     return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, &VIE)
9833                 : Evaluate(Result, Info, &VIE);
9834   }
9835
9836   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9837     switch (E->getCastKind()) {
9838     default:
9839       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9840     case CK_NonAtomicToAtomic:
9841       return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, E->getSubExpr())
9842                   : Evaluate(Result, Info, E->getSubExpr());
9843     }
9844   }
9845 };
9846 } // end anonymous namespace
9847
9848 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
9849                            EvalInfo &Info) {
9850   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAtomicType());
9851   return AtomicExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
9852 }
9853
9854 //===----------------------------------------------------------------------===//
9855 // Void expression evaluation, primarily for a cast to void on the LHS of a
9856 // comma operator
9857 //===----------------------------------------------------------------------===//
9858
9859 namespace {
9860 class VoidExprEvaluator
9861   : public ExprEvaluatorBase<VoidExprEvaluator> {
9862 public:
9863   VoidExprEvaluator(EvalInfo &Info) : ExprEvaluatorBaseTy(Info) {}
9864
9865   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) { return true; }
9866
9867   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return true; }
9868
9869   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9870     switch (E->getCastKind()) {
9871     default:
9872       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9873     case CK_ToVoid:
9874       VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9875       return true;
9876     }
9877   }
9878
9879   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9880     switch (E->getBuiltinCallee()) {
9881     default:
9882       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9883     case Builtin::BI__assume:
9884     case Builtin::BI__builtin_assume:
9885       // The argument is not evaluated!
9886       return true;
9887     }
9888   }
9889 };
9890 } // end anonymous namespace
9891
9892 static bool EvaluateVoid(const Expr *E, EvalInfo &Info) {
9893   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVoidType());
9894   return VoidExprEvaluator(Info).Visit(E);
9895 }
9896
9897 //===----------------------------------------------------------------------===//
9898 // Top level Expr::EvaluateAsRValue method.
9899 //===----------------------------------------------------------------------===//
9900
9901 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E) {
9902   // In C, function designators are not lvalues, but we evaluate them as if they
9903   // are.
9904   QualType T = E->getType();
9905   if (E->isGLValue() || T->isFunctionType()) {
9906     LValue LV;
9907     if (!EvaluateLValue(E, LV, Info))
9908       return false;
9909     LV.moveInto(Result);
9910   } else if (T->isVectorType()) {
9911     if (!EvaluateVector(E, Result, Info))
9912       return false;
9913   } else if (T->isIntegralOrEnumerationType()) {
9914     if (!IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E))
9915       return false;
9916   } else if (T->hasPointerRepresentation()) {
9917     LValue LV;
9918     if (!EvaluatePointer(E, LV, Info))
9919       return false;
9920     LV.moveInto(Result);
9921   } else if (T->isRealFloatingType()) {
9922     llvm::APFloat F(0.0);
9923     if (!EvaluateFloat(E, F, Info))
9924       return false;
9925     Result = APValue(F);
9926   } else if (T->isAnyComplexType()) {
9927     ComplexValue C;
9928     if (!EvaluateComplex(E, C, Info))
9929       return false;
9930     C.moveInto(Result);
9931   } else if (T->isMemberPointerType()) {
9932     MemberPtr P;
9933     if (!EvaluateMemberPointer(E, P, Info))
9934       return false;
9935     P.moveInto(Result);
9936     return true;
9937   } else if (T->isArrayType()) {
9938     LValue LV;
9939     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9940     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9941     if (!EvaluateArray(E, LV, Value, Info))
9942       return false;
9943     Result = Value;
9944   } else if (T->isRecordType()) {
9945     LValue LV;
9946     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9947     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9948     if (!EvaluateRecord(E, LV, Value, Info))
9949       return false;
9950     Result = Value;
9951   } else if (T->isVoidType()) {
9952     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
9953       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
9954         << E->getType();
9955     if (!EvaluateVoid(E, Info))
9956       return false;
9957   } else if (T->isAtomicType()) {
9958     QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
9959     if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType()) {
9960       LValue LV;
9961       LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9962       APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9963       if (!EvaluateAtomic(E, &LV, Value, Info))
9964         return false;
9965     } else {
9966       if (!EvaluateAtomic(E, nullptr, Result, Info))
9967         return false;
9968     }
9969   } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9970     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral) << E->getType();
9971     return false;
9972   } else {
9973     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
9974     return false;
9975   }
9976
9977   return true;
9978 }
9979
9980 /// EvaluateInPlace - Evaluate an expression in-place in an APValue. In some
9981 /// cases, the in-place evaluation is essential, since later initializers for
9982 /// an object can indirectly refer to subobjects which were initialized earlier.
9983 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info, const LValue &This,
9984                             const Expr *E, bool AllowNonLiteralTypes) {
9985   assert(!E->isValueDependent());
9986
9987   if (!AllowNonLiteralTypes && !CheckLiteralType(Info, E, &This))
9988     return false;
9989
9990   if (E->isRValue()) {
9991     // Evaluate arrays and record types in-place, so that later initializers can
9992     // refer to earlier-initialized members of the object.
9993     QualType T = E->getType();
9994     if (T->isArrayType())
9995       return EvaluateArray(E, This, Result, Info);
9996     else if (T->isRecordType())
9997       return EvaluateRecord(E, This, Result, Info);
9998     else if (T->isAtomicType()) {
9999       QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
10000       if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType())
10001         return EvaluateAtomic(E, &This, Result, Info);
10002     }
10003   }
10004
10005   // For any other type, in-place evaluation is unimportant.
10006   return Evaluate(Result, Info, E);
10007 }
10008
10009 /// EvaluateAsRValue - Try to evaluate this expression, performing an implicit
10010 /// lvalue-to-rvalue cast if it is an lvalue.
10011 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result) {
10012   if (E->getType().isNull())
10013     return false;
10014
10015   if (!CheckLiteralType(Info, E))
10016     return false;
10017
10018   if (!::Evaluate(Result, Info, E))
10019     return false;
10020
10021   if (E->isGLValue()) {
10022     LValue LV;
10023     LV.setFrom(Info.Ctx, Result);
10024     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
10025       return false;
10026   }
10027
10028   // Check this core constant expression is a constant expression.
10029   return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
10030 }
10031
10032 static bool FastEvaluateAsRValue(const Expr *Exp, Expr::EvalResult &Result,
10033                                  const ASTContext &Ctx, bool &IsConst) {
10034   // Fast-path evaluations of integer literals, since we sometimes see files
10035   // containing vast quantities of these.
10036   if (const IntegerLiteral *L = dyn_cast<IntegerLiteral>(Exp)) {
10037     Result.Val = APValue(APSInt(L->getValue(),
10038                                 L->getType()->isUnsignedIntegerType()));
10039     IsConst = true;
10040     return true;
10041   }
10042
10043   // This case should be rare, but we need to check it before we check on
10044   // the type below.
10045   if (Exp->getType().isNull()) {
10046     IsConst = false;
10047     return true;
10048   }
10049   
10050   // FIXME: Evaluating values of large array and record types can cause
10051   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
10052   if (Exp->isRValue() && (Exp->getType()->isArrayType() ||
10053                           Exp->getType()->isRecordType()) &&
10054       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11) {
10055     IsConst = false;
10056     return true;
10057   }
10058   return false;
10059 }
10060
10061
10062 /// EvaluateAsRValue - Return true if this is a constant which we can fold using
10063 /// any crazy technique (that has nothing to do with language standards) that
10064 /// we want to.  If this function returns true, it returns the folded constant
10065 /// in Result. If this expression is a glvalue, an lvalue-to-rvalue conversion
10066 /// will be applied to the result.
10067 bool Expr::EvaluateAsRValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
10068   bool IsConst;
10069   if (FastEvaluateAsRValue(this, Result, Ctx, IsConst))
10070     return IsConst;
10071   
10072   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
10073   return ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result.Val);
10074 }
10075
10076 bool Expr::EvaluateAsBooleanCondition(bool &Result,
10077                                       const ASTContext &Ctx) const {
10078   EvalResult Scratch;
10079   return EvaluateAsRValue(Scratch, Ctx) &&
10080          HandleConversionToBool(Scratch.Val, Result);
10081 }
10082
10083 static bool hasUnacceptableSideEffect(Expr::EvalStatus &Result,
10084                                       Expr::SideEffectsKind SEK) {
10085   return (SEK < Expr::SE_AllowSideEffects && Result.HasSideEffects) ||
10086          (SEK < Expr::SE_AllowUndefinedBehavior && Result.HasUndefinedBehavior);
10087 }
10088
10089 bool Expr::EvaluateAsInt(APSInt &Result, const ASTContext &Ctx,
10090                          SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
10091   if (!getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10092     return false;
10093
10094   EvalResult ExprResult;
10095   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isInt() ||
10096       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
10097     return false;
10098
10099   Result = ExprResult.Val.getInt();
10100   return true;
10101 }
10102
10103 bool Expr::EvaluateAsFloat(APFloat &Result, const ASTContext &Ctx,
10104                            SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
10105   if (!getType()->isRealFloatingType())
10106     return false;
10107
10108   EvalResult ExprResult;
10109   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isFloat() ||
10110       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
10111     return false;
10112
10113   Result = ExprResult.Val.getFloat();
10114   return true;
10115 }
10116
10117 bool Expr::EvaluateAsLValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
10118   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10119
10120   LValue LV;
10121   if (!EvaluateLValue(this, LV, Info) || Result.HasSideEffects ||
10122       !CheckLValueConstantExpression(Info, getExprLoc(),
10123                                      Ctx.getLValueReferenceType(getType()), LV))
10124     return false;
10125
10126   LV.moveInto(Result.Val);
10127   return true;
10128 }
10129
10130 bool Expr::EvaluateAsInitializer(APValue &Value, const ASTContext &Ctx,
10131                                  const VarDecl *VD,
10132                             SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> &Notes) const {
10133   // FIXME: Evaluating initializers for large array and record types can cause
10134   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
10135   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
10136       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10137     return false;
10138
10139   Expr::EvalStatus EStatus;
10140   EStatus.Diag = &Notes;
10141
10142   EvalInfo InitInfo(Ctx, EStatus, VD->isConstexpr()
10143                                       ? EvalInfo::EM_ConstantExpression
10144                                       : EvalInfo::EM_ConstantFold);
10145   InitInfo.setEvaluatingDecl(VD, Value);
10146
10147   LValue LVal;
10148   LVal.set(VD);
10149
10150   // C++11 [basic.start.init]p2:
10151   //  Variables with static storage duration or thread storage duration shall be
10152   //  zero-initialized before any other initialization takes place.
10153   // This behavior is not present in C.
10154   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && !VD->hasLocalStorage() &&
10155       !VD->getType()->isReferenceType()) {
10156     ImplicitValueInitExpr VIE(VD->getType());
10157     if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, &VIE,
10158                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true))
10159       return false;
10160   }
10161
10162   if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, this,
10163                        /*AllowNonLiteralTypes=*/true) ||
10164       EStatus.HasSideEffects)
10165     return false;
10166
10167   return CheckConstantExpression(InitInfo, VD->getLocation(), VD->getType(),
10168                                  Value);
10169 }
10170
10171 /// isEvaluatable - Call EvaluateAsRValue to see if this expression can be
10172 /// constant folded, but discard the result.
10173 bool Expr::isEvaluatable(const ASTContext &Ctx, SideEffectsKind SEK) const {
10174   EvalResult Result;
10175   return EvaluateAsRValue(Result, Ctx) &&
10176          !hasUnacceptableSideEffect(Result, SEK);
10177 }
10178
10179 APSInt Expr::EvaluateKnownConstInt(const ASTContext &Ctx,
10180                     SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *Diag) const {
10181   EvalResult EvalResult;
10182   EvalResult.Diag = Diag;
10183   bool Result = EvaluateAsRValue(EvalResult, Ctx);
10184   (void)Result;
10185   assert(Result && "Could not evaluate expression");
10186   assert(EvalResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
10187
10188   return EvalResult.Val.getInt();
10189 }
10190
10191 void Expr::EvaluateForOverflow(const ASTContext &Ctx) const {
10192   bool IsConst;
10193   EvalResult EvalResult;
10194   if (!FastEvaluateAsRValue(this, EvalResult, Ctx, IsConst)) {
10195     EvalInfo Info(Ctx, EvalResult, EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow);
10196     (void)::EvaluateAsRValue(Info, this, EvalResult.Val);
10197   }
10198 }
10199
10200 bool Expr::EvalResult::isGlobalLValue() const {
10201   assert(Val.isLValue());
10202   return IsGlobalLValue(Val.getLValueBase());
10203 }
10204
10205
10206 /// isIntegerConstantExpr - this recursive routine will test if an expression is
10207 /// an integer constant expression.
10208
10209 /// FIXME: Pass up a reason why! Invalid operation in i-c-e, division by zero,
10210 /// comma, etc
10211
10212 // CheckICE - This function does the fundamental ICE checking: the returned
10213 // ICEDiag contains an ICEKind indicating whether the expression is an ICE,
10214 // and a (possibly null) SourceLocation indicating the location of the problem.
10215 //
10216 // Note that to reduce code duplication, this helper does no evaluation
10217 // itself; the caller checks whether the expression is evaluatable, and
10218 // in the rare cases where CheckICE actually cares about the evaluated
10219 // value, it calls into Evaluate.
10220
10221 namespace {
10222
10223 enum ICEKind {
10224   /// This expression is an ICE.
10225   IK_ICE,
10226   /// This expression is not an ICE, but if it isn't evaluated, it's
10227   /// a legal subexpression for an ICE. This return value is used to handle
10228   /// the comma operator in C99 mode, and non-constant subexpressions.
10229   IK_ICEIfUnevaluated,
10230   /// This expression is not an ICE, and is not a legal subexpression for one.
10231   IK_NotICE
10232 };
10233
10234 struct ICEDiag {
10235   ICEKind Kind;
10236   SourceLocation Loc;
10237
10238   ICEDiag(ICEKind IK, SourceLocation l) : Kind(IK), Loc(l) {}
10239 };
10240
10241 }
10242
10243 static ICEDiag NoDiag() { return ICEDiag(IK_ICE, SourceLocation()); }
10244
10245 static ICEDiag Worst(ICEDiag A, ICEDiag B) { return A.Kind >= B.Kind ? A : B; }
10246
10247 static ICEDiag CheckEvalInICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
10248   Expr::EvalResult EVResult;
10249   if (!E->EvaluateAsRValue(EVResult, Ctx) || EVResult.HasSideEffects ||
10250       !EVResult.Val.isInt())
10251     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10252
10253   return NoDiag();
10254 }
10255
10256 static ICEDiag CheckICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
10257   assert(!E->isValueDependent() && "Should not see value dependent exprs!");
10258   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10259     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10260
10261   switch (E->getStmtClass()) {
10262 #define ABSTRACT_STMT(Node)
10263 #define STMT(Node, Base) case Expr::Node##Class:
10264 #define EXPR(Node, Base)
10265 #include "clang/AST/StmtNodes.inc"
10266   case Expr::PredefinedExprClass:
10267   case Expr::FloatingLiteralClass:
10268   case Expr::ImaginaryLiteralClass:
10269   case Expr::StringLiteralClass:
10270   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
10271   case Expr::OMPArraySectionExprClass:
10272   case Expr::MemberExprClass:
10273   case Expr::CompoundAssignOperatorClass:
10274   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
10275   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
10276   case Expr::DesignatedInitExprClass:
10277   case Expr::ArrayInitLoopExprClass:
10278   case Expr::ArrayInitIndexExprClass:
10279   case Expr::NoInitExprClass:
10280   case Expr::DesignatedInitUpdateExprClass:
10281   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
10282   case Expr::ParenListExprClass:
10283   case Expr::VAArgExprClass:
10284   case Expr::AddrLabelExprClass:
10285   case Expr::StmtExprClass:
10286   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
10287   case Expr::CUDAKernelCallExprClass:
10288   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
10289   case Expr::CXXTypeidExprClass:
10290   case Expr::CXXUuidofExprClass:
10291   case Expr::MSPropertyRefExprClass:
10292   case Expr::MSPropertySubscriptExprClass:
10293   case Expr::CXXNullPtrLiteralExprClass:
10294   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
10295   case Expr::CXXThisExprClass:
10296   case Expr::CXXThrowExprClass:
10297   case Expr::CXXNewExprClass:
10298   case Expr::CXXDeleteExprClass:
10299   case Expr::CXXPseudoDestructorExprClass:
10300   case Expr::UnresolvedLookupExprClass:
10301   case Expr::TypoExprClass:
10302   case Expr::DependentScopeDeclRefExprClass:
10303   case Expr::CXXConstructExprClass:
10304   case Expr::CXXInheritedCtorInitExprClass:
10305   case Expr::CXXStdInitializerListExprClass:
10306   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
10307   case Expr::ExprWithCleanupsClass:
10308   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
10309   case Expr::CXXUnresolvedConstructExprClass:
10310   case Expr::CXXDependentScopeMemberExprClass:
10311   case Expr::UnresolvedMemberExprClass:
10312   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
10313   case Expr::ObjCBoxedExprClass:
10314   case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
10315   case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
10316   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
10317   case Expr::ObjCMessageExprClass:
10318   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
10319   case Expr::ObjCProtocolExprClass:
10320   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
10321   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
10322   case Expr::ObjCSubscriptRefExprClass:
10323   case Expr::ObjCIsaExprClass:
10324   case Expr::ObjCAvailabilityCheckExprClass:
10325   case Expr::ShuffleVectorExprClass:
10326   case Expr::ConvertVectorExprClass:
10327   case Expr::BlockExprClass:
10328   case Expr::NoStmtClass:
10329   case Expr::OpaqueValueExprClass:
10330   case Expr::PackExpansionExprClass:
10331   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
10332   case Expr::FunctionParmPackExprClass:
10333   case Expr::AsTypeExprClass:
10334   case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
10335   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
10336   case Expr::PseudoObjectExprClass:
10337   case Expr::AtomicExprClass:
10338   case Expr::LambdaExprClass:
10339   case Expr::CXXFoldExprClass:
10340   case Expr::CoawaitExprClass:
10341   case Expr::DependentCoawaitExprClass:
10342   case Expr::CoyieldExprClass:
10343     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10344
10345   case Expr::InitListExprClass: {
10346     // C++03 [dcl.init]p13: If T is a scalar type, then a declaration of the
10347     // form "T x = { a };" is equivalent to "T x = a;".
10348     // Unless we're initializing a reference, T is a scalar as it is known to be
10349     // of integral or enumeration type.
10350     if (E->isRValue())
10351       if (cast<InitListExpr>(E)->getNumInits() == 1)
10352         return CheckICE(cast<InitListExpr>(E)->getInit(0), Ctx);
10353     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10354   }
10355
10356   case Expr::SizeOfPackExprClass:
10357   case Expr::GNUNullExprClass:
10358     // GCC considers the GNU __null value to be an integral constant expression.
10359     return NoDiag();
10360
10361   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
10362     return
10363       CheckICE(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement(), Ctx);
10364
10365   case Expr::ParenExprClass:
10366     return CheckICE(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
10367   case Expr::GenericSelectionExprClass:
10368     return CheckICE(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr(), Ctx);
10369   case Expr::IntegerLiteralClass:
10370   case Expr::CharacterLiteralClass:
10371   case Expr::ObjCBoolLiteralExprClass:
10372   case Expr::CXXBoolLiteralExprClass:
10373   case Expr::CXXScalarValueInitExprClass:
10374   case Expr::TypeTraitExprClass:
10375   case Expr::ArrayTypeTraitExprClass:
10376   case Expr::ExpressionTraitExprClass:
10377   case Expr::CXXNoexceptExprClass:
10378     return NoDiag();
10379   case Expr::CallExprClass:
10380   case Expr::CXXOperatorCallExprClass: {
10381     // C99 6.6/3 allows function calls within unevaluated subexpressions of
10382     // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10383     // contain an operand of (pointer to) function type.
10384     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
10385     if (CE->getBuiltinCallee())
10386       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10387     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10388   }
10389   case Expr::DeclRefExprClass: {
10390     if (isa<EnumConstantDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()))
10391       return NoDiag();
10392     const ValueDecl *D = dyn_cast<ValueDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
10393     if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus &&
10394         D && IsConstNonVolatile(D->getType())) {
10395       // Parameter variables are never constants.  Without this check,
10396       // getAnyInitializer() can find a default argument, which leads
10397       // to chaos.
10398       if (isa<ParmVarDecl>(D))
10399         return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10400
10401       // C++ 7.1.5.1p2
10402       //   A variable of non-volatile const-qualified integral or enumeration
10403       //   type initialized by an ICE can be used in ICEs.
10404       if (const VarDecl *Dcl = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
10405         if (!Dcl->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10406           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10407
10408         const VarDecl *VD;
10409         // Look for a declaration of this variable that has an initializer, and
10410         // check whether it is an ICE.
10411         if (Dcl->getAnyInitializer(VD) && VD->checkInitIsICE())
10412           return NoDiag();
10413         else
10414           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10415       }
10416     }
10417     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10418   }
10419   case Expr::UnaryOperatorClass: {
10420     const UnaryOperator *Exp = cast<UnaryOperator>(E);
10421     switch (Exp->getOpcode()) {
10422     case UO_PostInc:
10423     case UO_PostDec:
10424     case UO_PreInc:
10425     case UO_PreDec:
10426     case UO_AddrOf:
10427     case UO_Deref:
10428     case UO_Coawait:
10429       // C99 6.6/3 allows increment and decrement within unevaluated
10430       // subexpressions of constant expressions, but they can never be ICEs
10431       // because an ICE cannot contain an lvalue operand.
10432       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10433     case UO_Extension:
10434     case UO_LNot:
10435     case UO_Plus:
10436     case UO_Minus:
10437     case UO_Not:
10438     case UO_Real:
10439     case UO_Imag:
10440       return CheckICE(Exp->getSubExpr(), Ctx);
10441     }
10442
10443     // OffsetOf falls through here.
10444     LLVM_FALLTHROUGH;
10445   }
10446   case Expr::OffsetOfExprClass: {
10447     // Note that per C99, offsetof must be an ICE. And AFAIK, using
10448     // EvaluateAsRValue matches the proposed gcc behavior for cases like
10449     // "offsetof(struct s{int x[4];}, x[1.0])".  This doesn't affect
10450     // compliance: we should warn earlier for offsetof expressions with
10451     // array subscripts that aren't ICEs, and if the array subscripts
10452     // are ICEs, the value of the offsetof must be an integer constant.
10453     return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10454   }
10455   case Expr::UnaryExprOrTypeTraitExprClass: {
10456     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Exp = cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E);
10457     if ((Exp->getKind() ==  UETT_SizeOf) &&
10458         Exp->getTypeOfArgument()->isVariableArrayType())
10459       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10460     return NoDiag();
10461   }
10462   case Expr::BinaryOperatorClass: {
10463     const BinaryOperator *Exp = cast<BinaryOperator>(E);
10464     switch (Exp->getOpcode()) {
10465     case BO_PtrMemD:
10466     case BO_PtrMemI:
10467     case BO_Assign:
10468     case BO_MulAssign:
10469     case BO_DivAssign:
10470     case BO_RemAssign:
10471     case BO_AddAssign:
10472     case BO_SubAssign:
10473     case BO_ShlAssign:
10474     case BO_ShrAssign:
10475     case BO_AndAssign:
10476     case BO_XorAssign:
10477     case BO_OrAssign:
10478     case BO_Cmp: // FIXME: Re-enable once we can evaluate this.
10479       // C99 6.6/3 allows assignments within unevaluated subexpressions of
10480       // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10481       // contain an lvalue operand.
10482       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10483
10484     case BO_Mul:
10485     case BO_Div:
10486     case BO_Rem:
10487     case BO_Add:
10488     case BO_Sub:
10489     case BO_Shl:
10490     case BO_Shr:
10491     case BO_LT:
10492     case BO_GT:
10493     case BO_LE:
10494     case BO_GE:
10495     case BO_EQ:
10496     case BO_NE:
10497     case BO_And:
10498     case BO_Xor:
10499     case BO_Or:
10500     case BO_Comma: {
10501       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10502       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10503       if (Exp->getOpcode() == BO_Div ||
10504           Exp->getOpcode() == BO_Rem) {
10505         // EvaluateAsRValue gives an error for undefined Div/Rem, so make sure
10506         // we don't evaluate one.
10507         if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE) {
10508           llvm::APSInt REval = Exp->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10509           if (REval == 0)
10510             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10511           if (REval.isSigned() && REval.isAllOnesValue()) {
10512             llvm::APSInt LEval = Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10513             if (LEval.isMinSignedValue())
10514               return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10515           }
10516         }
10517       }
10518       if (Exp->getOpcode() == BO_Comma) {
10519         if (Ctx.getLangOpts().C99) {
10520           // C99 6.6p3 introduces a strange edge case: comma can be in an ICE
10521           // if it isn't evaluated.
10522           if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE)
10523             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10524         } else {
10525           // In both C89 and C++, commas in ICEs are illegal.
10526           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10527         }
10528       }
10529       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10530     }
10531     case BO_LAnd:
10532     case BO_LOr: {
10533       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10534       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10535       if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) {
10536         // Rare case where the RHS has a comma "side-effect"; we need
10537         // to actually check the condition to see whether the side
10538         // with the comma is evaluated.
10539         if ((Exp->getOpcode() == BO_LAnd) !=
10540             (Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0))
10541           return RHSResult;
10542         return NoDiag();
10543       }
10544
10545       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10546     }
10547     }
10548     LLVM_FALLTHROUGH;
10549   }
10550   case Expr::ImplicitCastExprClass:
10551   case Expr::CStyleCastExprClass:
10552   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
10553   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
10554   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
10555   case Expr::CXXConstCastExprClass:
10556   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass: {
10557     const Expr *SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
10558     if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
10559       if (const FloatingLiteral *FL
10560             = dyn_cast<FloatingLiteral>(SubExpr->IgnoreParenImpCasts())) {
10561         unsigned DestWidth = Ctx.getIntWidth(E->getType());
10562         bool DestSigned = E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType();
10563         APSInt IgnoredVal(DestWidth, !DestSigned);
10564         bool Ignored;
10565         // If the value does not fit in the destination type, the behavior is
10566         // undefined, so we are not required to treat it as a constant
10567         // expression.
10568         if (FL->getValue().convertToInteger(IgnoredVal,
10569                                             llvm::APFloat::rmTowardZero,
10570                                             &Ignored) & APFloat::opInvalidOp)
10571           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10572         return NoDiag();
10573       }
10574     }
10575     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
10576     case CK_LValueToRValue:
10577     case CK_AtomicToNonAtomic:
10578     case CK_NonAtomicToAtomic:
10579     case CK_NoOp:
10580     case CK_IntegralToBoolean:
10581     case CK_IntegralCast:
10582       return CheckICE(SubExpr, Ctx);
10583     default:
10584       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10585     }
10586   }
10587   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass: {
10588     const BinaryConditionalOperator *Exp = cast<BinaryConditionalOperator>(E);
10589     ICEDiag CommonResult = CheckICE(Exp->getCommon(), Ctx);
10590     if (CommonResult.Kind == IK_NotICE) return CommonResult;
10591     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10592     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE) return FalseResult;
10593     if (CommonResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) return CommonResult;
10594     if (FalseResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated &&
10595         Exp->getCommon()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) != 0) return NoDiag();
10596     return FalseResult;
10597   }
10598   case Expr::ConditionalOperatorClass: {
10599     const ConditionalOperator *Exp = cast<ConditionalOperator>(E);
10600     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
10601     // then only the true side is actually considered in an integer constant
10602     // expression, and it is fully evaluated.  This is an important GNU
10603     // extension.  See GCC PR38377 for discussion.
10604     if (const CallExpr *CallCE
10605         = dyn_cast<CallExpr>(Exp->getCond()->IgnoreParenCasts()))
10606       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
10607         return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10608     ICEDiag CondResult = CheckICE(Exp->getCond(), Ctx);
10609     if (CondResult.Kind == IK_NotICE)
10610       return CondResult;
10611
10612     ICEDiag TrueResult = CheckICE(Exp->getTrueExpr(), Ctx);
10613     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10614
10615     if (TrueResult.Kind == IK_NotICE)
10616       return TrueResult;
10617     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE)
10618       return FalseResult;
10619     if (CondResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated)
10620       return CondResult;
10621     if (TrueResult.Kind == IK_ICE && FalseResult.Kind == IK_ICE)
10622       return NoDiag();
10623     // Rare case where the diagnostics depend on which side is evaluated
10624     // Note that if we get here, CondResult is 0, and at least one of
10625     // TrueResult and FalseResult is non-zero.
10626     if (Exp->getCond()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0)
10627       return FalseResult;
10628     return TrueResult;
10629   }
10630   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
10631     return CheckICE(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10632   case Expr::CXXDefaultInitExprClass:
10633     return CheckICE(cast<CXXDefaultInitExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10634   case Expr::ChooseExprClass: {
10635     return CheckICE(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr(), Ctx);
10636   }
10637   }
10638
10639   llvm_unreachable("Invalid StmtClass!");
10640 }
10641
10642 /// Evaluate an expression as a C++11 integral constant expression.
10643 static bool EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10644                                                     const Expr *E,
10645                                                     llvm::APSInt *Value,
10646                                                     SourceLocation *Loc) {
10647   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
10648     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10649     return false;
10650   }
10651
10652   APValue Result;
10653   if (!E->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &Result, Loc))
10654     return false;
10655
10656   if (!Result.isInt()) {
10657     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10658     return false;
10659   }
10660
10661   if (Value) *Value = Result.getInt();
10662   return true;
10663 }
10664
10665 bool Expr::isIntegerConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10666                                  SourceLocation *Loc) const {
10667   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10668     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, nullptr, Loc);
10669
10670   ICEDiag D = CheckICE(this, Ctx);
10671   if (D.Kind != IK_ICE) {
10672     if (Loc) *Loc = D.Loc;
10673     return false;
10674   }
10675   return true;
10676 }
10677
10678 bool Expr::isIntegerConstantExpr(llvm::APSInt &Value, const ASTContext &Ctx,
10679                                  SourceLocation *Loc, bool isEvaluated) const {
10680   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10681     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, &Value, Loc);
10682
10683   if (!isIntegerConstantExpr(Ctx, Loc))
10684     return false;
10685   // The only possible side-effects here are due to UB discovered in the
10686   // evaluation (for instance, INT_MAX + 1). In such a case, we are still
10687   // required to treat the expression as an ICE, so we produce the folded
10688   // value.
10689   if (!EvaluateAsInt(Value, Ctx, SE_AllowSideEffects))
10690     llvm_unreachable("ICE cannot be evaluated!");
10691   return true;
10692 }
10693
10694 bool Expr::isCXX98IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx) const {
10695   return CheckICE(this, Ctx).Kind == IK_ICE;
10696 }
10697
10698 bool Expr::isCXX11ConstantExpr(const ASTContext &Ctx, APValue *Result,
10699                                SourceLocation *Loc) const {
10700   // We support this checking in C++98 mode in order to diagnose compatibility
10701   // issues.
10702   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus);
10703
10704   // Build evaluation settings.
10705   Expr::EvalStatus Status;
10706   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diags;
10707   Status.Diag = &Diags;
10708   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpression);
10709
10710   APValue Scratch;
10711   bool IsConstExpr = ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result ? *Result : Scratch);
10712
10713   if (!Diags.empty()) {
10714     IsConstExpr = false;
10715     if (Loc) *Loc = Diags[0].first;
10716   } else if (!IsConstExpr) {
10717     // FIXME: This shouldn't happen.
10718     if (Loc) *Loc = getExprLoc();
10719   }
10720
10721   return IsConstExpr;
10722 }
10723
10724 bool Expr::EvaluateWithSubstitution(APValue &Value, ASTContext &Ctx,
10725                                     const FunctionDecl *Callee,
10726                                     ArrayRef<const Expr*> Args,
10727                                     const Expr *This) const {
10728   Expr::EvalStatus Status;
10729   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated);
10730
10731   LValue ThisVal;
10732   const LValue *ThisPtr = nullptr;
10733   if (This) {
10734 #ifndef NDEBUG
10735     auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
10736     assert(MD && "Don't provide `this` for non-methods.");
10737     assert(!MD->isStatic() && "Don't provide `this` for static methods.");
10738 #endif
10739     if (EvaluateObjectArgument(Info, This, ThisVal))
10740       ThisPtr = &ThisVal;
10741     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10742       return false;
10743   }
10744
10745   ArgVector ArgValues(Args.size());
10746   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
10747        I != E; ++I) {
10748     if ((*I)->isValueDependent() ||
10749         !Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I))
10750       // If evaluation fails, throw away the argument entirely.
10751       ArgValues[I - Args.begin()] = APValue();
10752     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10753       return false;
10754   }
10755
10756   // Build fake call to Callee.
10757   CallStackFrame Frame(Info, Callee->getLocation(), Callee, ThisPtr,
10758                        ArgValues.data());
10759   return Evaluate(Value, Info, this) && !Info.EvalStatus.HasSideEffects;
10760 }
10761
10762 bool Expr::isPotentialConstantExpr(const FunctionDecl *FD,
10763                                    SmallVectorImpl<
10764                                      PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10765   // FIXME: It would be useful to check constexpr function templates, but at the
10766   // moment the constant expression evaluator cannot cope with the non-rigorous
10767   // ASTs which we build for dependent expressions.
10768   if (FD->isDependentContext())
10769     return true;
10770
10771   Expr::EvalStatus Status;
10772   Status.Diag = &Diags;
10773
10774   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10775                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression);
10776
10777   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
10778   const CXXRecordDecl *RD = MD ? MD->getParent()->getCanonicalDecl() : nullptr;
10779
10780   // Fabricate an arbitrary expression on the stack and pretend that it
10781   // is a temporary being used as the 'this' pointer.
10782   LValue This;
10783   ImplicitValueInitExpr VIE(RD ? Info.Ctx.getRecordType(RD) : Info.Ctx.IntTy);
10784   This.set(&VIE, Info.CurrentCall->Index);
10785
10786   ArrayRef<const Expr*> Args;
10787
10788   APValue Scratch;
10789   if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(FD)) {
10790     // Evaluate the call as a constant initializer, to allow the construction
10791     // of objects of non-literal types.
10792     Info.setEvaluatingDecl(This.getLValueBase(), Scratch);
10793     HandleConstructorCall(&VIE, This, Args, CD, Info, Scratch);
10794   } else {
10795     SourceLocation Loc = FD->getLocation();
10796     HandleFunctionCall(Loc, FD, (MD && MD->isInstance()) ? &This : nullptr,
10797                        Args, FD->getBody(), Info, Scratch, nullptr);
10798   }
10799
10800   return Diags.empty();
10801 }
10802
10803 bool Expr::isPotentialConstantExprUnevaluated(Expr *E,
10804                                               const FunctionDecl *FD,
10805                                               SmallVectorImpl<
10806                                                 PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10807   Expr::EvalStatus Status;
10808   Status.Diag = &Diags;
10809
10810   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10811                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated);
10812
10813   // Fabricate a call stack frame to give the arguments a plausible cover story.
10814   ArrayRef<const Expr*> Args;
10815   ArgVector ArgValues(0);
10816   bool Success = EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info);
10817   (void)Success;
10818   assert(Success &&
10819          "Failed to set up arguments for potential constant evaluation");
10820   CallStackFrame Frame(Info, SourceLocation(), FD, nullptr, ArgValues.data());
10821
10822   APValue ResultScratch;
10823   Evaluate(ResultScratch, Info, E);
10824   return Diags.empty();
10825 }
10826
10827 bool Expr::tryEvaluateObjectSize(uint64_t &Result, ASTContext &Ctx,
10828                                  unsigned Type) const {
10829   if (!getType()->isPointerType())
10830     return false;
10831
10832   Expr::EvalStatus Status;
10833   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10834   return tryEvaluateBuiltinObjectSize(this, Type, Info, Result);
10835 }