lib/Sema/SemaLookup.cpp

   1 //===--------------------- SemaLookup.cpp - Name Lookup  ------------------===//
   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 name lookup for C, C++, Objective-C, and
  11 //  Objective-C++.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14 #include "Sema.h"
  15 #include "SemaInherit.h"
  16 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  17 #include "clang/AST/Decl.h"
  18 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
  19 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  20 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
  21 #include "clang/AST/Expr.h"
  22 #include "clang/Parse/DeclSpec.h"
  23 #include "clang/Basic/Builtins.h"
  24 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
  25 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  27 #include <set>
  28 #include <vector>
  29 #include <iterator>
  30 #include <utility>
  31 #include <algorithm>
  32
  33 using namespace clang;
  34
  35 typedef llvm::SmallVector<UsingDirectiveDecl*, 4> UsingDirectivesTy;
  36 typedef llvm::DenseSet<NamespaceDecl*> NamespaceSet;
  37 typedef llvm::SmallVector<Sema::LookupResult, 3> LookupResultsTy;
  38
  39 /// UsingDirAncestorCompare - Implements strict weak ordering of
  40 /// UsingDirectives. It orders them by address of its common ancestor.
  41 struct UsingDirAncestorCompare {
  42
  43   /// @brief Compares UsingDirectiveDecl common ancestor with DeclContext.
  44   bool operator () (UsingDirectiveDecl *U, const DeclContext *Ctx) const {
  45     return U->getCommonAncestor() < Ctx;
  46   }
  47
  48   /// @brief Compares UsingDirectiveDecl common ancestor with DeclContext.
  49   bool operator () (const DeclContext *Ctx, UsingDirectiveDecl *U) const {
  50     return Ctx < U->getCommonAncestor();
  51   }
  52
  53   /// @brief Compares UsingDirectiveDecl common ancestors.
  54   bool operator () (UsingDirectiveDecl *U1, UsingDirectiveDecl *U2) const {
  55     return U1->getCommonAncestor() < U2->getCommonAncestor();
  56   }
  57 };
  58
  59 /// AddNamespaceUsingDirectives - Adds all UsingDirectiveDecl's to heap UDirs
  60 /// (ordered by common ancestors), found in namespace NS,
  61 /// including all found (recursively) in their nominated namespaces.
  62 void AddNamespaceUsingDirectives(ASTContext &Context,
  63                                  DeclContext *NS,
  64                                  UsingDirectivesTy &UDirs,
  65                                  NamespaceSet &Visited) {
  66   DeclContext::udir_iterator I, End;
  67
  68   for (llvm::tie(I, End) = NS->getUsingDirectives(Context); I !=End; ++I) {
  69     UDirs.push_back(*I);
  70     std::push_heap(UDirs.begin(), UDirs.end(), UsingDirAncestorCompare());
  71     NamespaceDecl *Nominated = (*I)->getNominatedNamespace();
  72     if (Visited.insert(Nominated).second)
  73       AddNamespaceUsingDirectives(Context, Nominated, UDirs, /*ref*/ Visited);
  74   }
  75 }
  76
  77 /// AddScopeUsingDirectives - Adds all UsingDirectiveDecl's found in Scope S,
  78 /// including all found in the namespaces they nominate.
  79 static void AddScopeUsingDirectives(ASTContext &Context, Scope *S,
  80                                     UsingDirectivesTy &UDirs) {
  81   NamespaceSet VisitedNS;
  82
  83   if (DeclContext *Ctx = static_cast<DeclContext*>(S->getEntity())) {
  84
  85     if (NamespaceDecl *NS = dyn_cast<NamespaceDecl>(Ctx))
  86       VisitedNS.insert(NS);
  87
  88     AddNamespaceUsingDirectives(Context, Ctx, UDirs, /*ref*/ VisitedNS);
  89
  90   } else {
  91     Scope::udir_iterator I = S->using_directives_begin(),
  92                          End = S->using_directives_end();
  93
  94     for (; I != End; ++I) {
  95       UsingDirectiveDecl *UD = I->getAs<UsingDirectiveDecl>();
  96       UDirs.push_back(UD);
  97       std::push_heap(UDirs.begin(), UDirs.end(), UsingDirAncestorCompare());
  98
  99       NamespaceDecl *Nominated = UD->getNominatedNamespace();
 100       if (!VisitedNS.count(Nominated)) {
 101         VisitedNS.insert(Nominated);
 102         AddNamespaceUsingDirectives(Context, Nominated, UDirs,
 103                                     /*ref*/ VisitedNS);
 104       }
 105     }
 106   }
 107 }
 108
 109 /// MaybeConstructOverloadSet - Name lookup has determined that the
 110 /// elements in [I, IEnd) have the name that we are looking for, and
 111 /// *I is a match for the namespace. This routine returns an
 112 /// appropriate Decl for name lookup, which may either be *I or an
 113 /// OverloadedFunctionDecl that represents the overloaded functions in
 114 /// [I, IEnd).
 115 ///
 116 /// The existance of this routine is temporary; users of LookupResult
 117 /// should be able to handle multiple results, to deal with cases of
 118 /// ambiguity and overloaded functions without needing to create a
 119 /// Decl node.
 120 template<typename DeclIterator>
 121 static NamedDecl *
 122 MaybeConstructOverloadSet(ASTContext &Context,
 123                           DeclIterator I, DeclIterator IEnd) {
 124   assert(I != IEnd && "Iterator range cannot be empty");
 125   assert(!isa<OverloadedFunctionDecl>(*I) &&
 126          "Cannot have an overloaded function");
 127
 128   if ((*I)->isFunctionOrFunctionTemplate()) {
 129     // If we found a function, there might be more functions. If
 130     // so, collect them into an overload set.
 131     DeclIterator Last = I;
 132     OverloadedFunctionDecl *Ovl = 0;
 133     for (++Last;
 134          Last != IEnd && (*Last)->isFunctionOrFunctionTemplate();
 135          ++Last) {
 136       if (!Ovl) {
 137         // FIXME: We leak this overload set. Eventually, we want to stop
 138         // building the declarations for these overload sets, so there will be
 139         // nothing to leak.
 140         Ovl = OverloadedFunctionDecl::Create(Context, (*I)->getDeclContext(),
 141                                              (*I)->getDeclName());
 142         NamedDecl *ND = (*I)->getUnderlyingDecl();
 143         if (isa<FunctionDecl>(ND))
 144           Ovl->addOverload(cast<FunctionDecl>(ND));
 145         else
 146           Ovl->addOverload(cast<FunctionTemplateDecl>(ND));
 147       }
 148
 149       NamedDecl *ND = (*Last)->getUnderlyingDecl();
 150       if (isa<FunctionDecl>(ND))
 151         Ovl->addOverload(cast<FunctionDecl>(ND));
 152       else
 153         Ovl->addOverload(cast<FunctionTemplateDecl>(ND));
 154     }
 155
 156     // If we had more than one function, we built an overload
 157     // set. Return it.
 158     if (Ovl)
 159       return Ovl;
 160   }
 161
 162   return *I;
 163 }
 164
 165 /// Merges together multiple LookupResults dealing with duplicated Decl's.
 166 static Sema::LookupResult
 167 MergeLookupResults(ASTContext &Context, LookupResultsTy &Results) {
 168   typedef Sema::LookupResult LResult;
 169   typedef llvm::SmallPtrSet<NamedDecl*, 4> DeclsSetTy;
 170
 171   // Remove duplicated Decl pointing at same Decl, by storing them in
 172   // associative collection. This might be case for code like:
 173   //
 174   //    namespace A { int i; }
 175   //    namespace B { using namespace A; }
 176   //    namespace C { using namespace A; }
 177   //
 178   //    void foo() {
 179   //      using namespace B;
 180   //      using namespace C;
 181   //      ++i; // finds A::i, from both namespace B and C at global scope
 182   //    }
 183   //
 184   //  C++ [namespace.qual].p3:
 185   //    The same declaration found more than once is not an ambiguity
 186   //    (because it is still a unique declaration).
 187   DeclsSetTy FoundDecls;
 188
 189   // Counter of tag names, and functions for resolving ambiguity
 190   // and name hiding.
 191   std::size_t TagNames = 0, Functions = 0, OrdinaryNonFunc = 0;
 192
 193   LookupResultsTy::iterator I = Results.begin(), End = Results.end();
 194
 195   // No name lookup results, return early.
 196   if (I == End) return LResult::CreateLookupResult(Context, 0);
 197
 198   // Keep track of the tag declaration we found. We only use this if
 199   // we find a single tag declaration.
 200   TagDecl *TagFound = 0;
 201
 202   for (; I != End; ++I) {
 203     switch (I->getKind()) {
 204     case LResult::NotFound:
 205       assert(false &&
 206              "Should be always successful name lookup result here.");
 207       break;
 208
 209     case LResult::AmbiguousReference:
 210     case LResult::AmbiguousBaseSubobjectTypes:
 211     case LResult::AmbiguousBaseSubobjects:
 212       assert(false && "Shouldn't get ambiguous lookup here.");
 213       break;
 214
 215     case LResult::Found: {
 216       NamedDecl *ND = I->getAsDecl()->getUnderlyingDecl();
 217
 218       if (TagDecl *TD = dyn_cast<TagDecl>(ND)) {
 219         TagFound = Context.getCanonicalDecl(TD);
 220         TagNames += FoundDecls.insert(TagFound)?  1 : 0;
 221       } else if (ND->isFunctionOrFunctionTemplate())
 222         Functions += FoundDecls.insert(ND)? 1 : 0;
 223       else
 224         FoundDecls.insert(ND);
 225       break;
 226     }
 227
 228     case LResult::FoundOverloaded:
 229       for (LResult::iterator FI = I->begin(), FEnd = I->end(); FI != FEnd; ++FI)
 230         Functions += FoundDecls.insert(*FI)? 1 : 0;
 231       break;
 232     }
 233   }
 234   OrdinaryNonFunc = FoundDecls.size() - TagNames - Functions;
 235   bool Ambiguous = false, NameHidesTags = false;
 236
 237   if (FoundDecls.size() == 1) {
 238     // 1) Exactly one result.
 239   } else if (TagNames > 1) {
 240     // 2) Multiple tag names (even though they may be hidden by an
 241     // object name).
 242     Ambiguous = true;
 243   } else if (FoundDecls.size() - TagNames == 1) {
 244     // 3) Ordinary name hides (optional) tag.
 245     NameHidesTags = TagFound;
 246   } else if (Functions) {
 247     // C++ [basic.lookup].p1:
 248     // ... Name lookup may associate more than one declaration with
 249     // a name if it finds the name to be a function name; the declarations
 250     // are said to form a set of overloaded functions (13.1).
 251     // Overload resolution (13.3) takes place after name lookup has succeeded.
 252     //
 253     if (!OrdinaryNonFunc) {
 254       // 4) Functions hide tag names.
 255       NameHidesTags = TagFound;
 256     } else {
 257       // 5) Functions + ordinary names.
 258       Ambiguous = true;
 259     }
 260   } else {
 261     // 6) Multiple non-tag names
 262     Ambiguous = true;
 263   }
 264
 265   if (Ambiguous)
 266     return LResult::CreateLookupResult(Context,
 267                                        FoundDecls.begin(), FoundDecls.size());
 268   if (NameHidesTags) {
 269     // There's only one tag, TagFound. Remove it.
 270     assert(TagFound && FoundDecls.count(TagFound) && "No tag name found?");
 271     FoundDecls.erase(TagFound);
 272   }
 273
 274   // Return successful name lookup result.
 275   return LResult::CreateLookupResult(Context,
 276                                 MaybeConstructOverloadSet(Context,
 277                                                           FoundDecls.begin(),
 278                                                           FoundDecls.end()));
 279 }
 280
 281 // Retrieve the set of identifier namespaces that correspond to a
 282 // specific kind of name lookup.
 283 inline unsigned
 284 getIdentifierNamespacesFromLookupNameKind(Sema::LookupNameKind NameKind,
 285                                           bool CPlusPlus) {
 286   unsigned IDNS = 0;
 287   switch (NameKind) {
 288   case Sema::LookupOrdinaryName:
 289   case Sema::LookupOperatorName:
 290   case Sema::LookupRedeclarationWithLinkage:
 291     IDNS = Decl::IDNS_Ordinary;
 292     if (CPlusPlus)
 293       IDNS |= Decl::IDNS_Tag | Decl::IDNS_Member;
 294     break;
 295
 296   case Sema::LookupTagName:
 297     IDNS = Decl::IDNS_Tag;
 298     break;
 299
 300   case Sema::LookupMemberName:
 301     IDNS = Decl::IDNS_Member;
 302     if (CPlusPlus)
 303       IDNS |= Decl::IDNS_Tag | Decl::IDNS_Ordinary;
 304     break;
 305
 306   case Sema::LookupNestedNameSpecifierName:
 307   case Sema::LookupNamespaceName:
 308     IDNS = Decl::IDNS_Ordinary | Decl::IDNS_Tag | Decl::IDNS_Member;
 309     break;
 310
 311   case Sema::LookupObjCProtocolName:
 312     IDNS = Decl::IDNS_ObjCProtocol;
 313     break;
 314
 315   case Sema::LookupObjCImplementationName:
 316     IDNS = Decl::IDNS_ObjCImplementation;
 317     break;
 318
 319   case Sema::LookupObjCCategoryImplName:
 320     IDNS = Decl::IDNS_ObjCCategoryImpl;
 321     break;
 322   }
 323   return IDNS;
 324 }
 325
 326 Sema::LookupResult
 327 Sema::LookupResult::CreateLookupResult(ASTContext &Context, NamedDecl *D) {
 328   if (D)
 329     D = D->getUnderlyingDecl();
 330
 331   LookupResult Result;
 332   Result.StoredKind = (D && isa<OverloadedFunctionDecl>(D))?
 333     OverloadedDeclSingleDecl : SingleDecl;
 334   Result.First = reinterpret_cast<uintptr_t>(D);
 335   Result.Last = 0;
 336   Result.Context = &Context;
 337   return Result;
 338 }
 339
 340 /// @brief Moves the name-lookup results from Other to this LookupResult.
 341 Sema::LookupResult
 342 Sema::LookupResult::CreateLookupResult(ASTContext &Context,
 343                                        IdentifierResolver::iterator F,
 344                                        IdentifierResolver::iterator L) {
 345   LookupResult Result;
 346   Result.Context = &Context;
 347
 348   if (F != L && (*F)->isFunctionOrFunctionTemplate()) {
 349     IdentifierResolver::iterator Next = F;
 350     ++Next;
 351     if (Next != L && (*Next)->isFunctionOrFunctionTemplate()) {
 352       Result.StoredKind = OverloadedDeclFromIdResolver;
 353       Result.First = F.getAsOpaqueValue();
 354       Result.Last = L.getAsOpaqueValue();
 355       return Result;
 356     }
 357   }
 358
 359   NamedDecl *D = *F;
 360   if (D)
 361     D = D->getUnderlyingDecl();
 362
 363   Result.StoredKind = SingleDecl;
 364   Result.First = reinterpret_cast<uintptr_t>(D);
 365   Result.Last = 0;
 366   return Result;
 367 }
 368
 369 Sema::LookupResult
 370 Sema::LookupResult::CreateLookupResult(ASTContext &Context,
 371                                        DeclContext::lookup_iterator F,
 372                                        DeclContext::lookup_iterator L) {
 373   LookupResult Result;
 374   Result.Context = &Context;
 375
 376   if (F != L && (*F)->isFunctionOrFunctionTemplate()) {
 377     DeclContext::lookup_iterator Next = F;
 378     ++Next;
 379     if (Next != L && (*Next)->isFunctionOrFunctionTemplate()) {
 380       Result.StoredKind = OverloadedDeclFromDeclContext;
 381       Result.First = reinterpret_cast<uintptr_t>(F);
 382       Result.Last = reinterpret_cast<uintptr_t>(L);
 383       return Result;
 384     }
 385   }
 386
 387   NamedDecl *D = *F;
 388   if (D)
 389     D = D->getUnderlyingDecl();
 390
 391   Result.StoredKind = SingleDecl;
 392   Result.First = reinterpret_cast<uintptr_t>(D);
 393   Result.Last = 0;
 394   return Result;
 395 }
 396
 397 /// @brief Determine the result of name lookup.
 398 Sema::LookupResult::LookupKind Sema::LookupResult::getKind() const {
 399   switch (StoredKind) {
 400   case SingleDecl:
 401     return (reinterpret_cast<Decl *>(First) != 0)? Found : NotFound;
 402
 403   case OverloadedDeclSingleDecl:
 404   case OverloadedDeclFromIdResolver:
 405   case OverloadedDeclFromDeclContext:
 406     return FoundOverloaded;
 407
 408   case AmbiguousLookupStoresBasePaths:
 409     return Last? AmbiguousBaseSubobjectTypes : AmbiguousBaseSubobjects;
 410
 411   case AmbiguousLookupStoresDecls:
 412     return AmbiguousReference;
 413   }
 414
 415   // We can't ever get here.
 416   return NotFound;
 417 }
 418
 419 /// @brief Converts the result of name lookup into a single (possible
 420 /// NULL) pointer to a declaration.
 421 ///
 422 /// The resulting declaration will either be the declaration we found
 423 /// (if only a single declaration was found), an
 424 /// OverloadedFunctionDecl (if an overloaded function was found), or
 425 /// NULL (if no declaration was found). This conversion must not be
 426 /// used anywhere where name lookup could result in an ambiguity.
 427 ///
 428 /// The OverloadedFunctionDecl conversion is meant as a stop-gap
 429 /// solution, since it causes the OverloadedFunctionDecl to be
 430 /// leaked. FIXME: Eventually, there will be a better way to iterate
 431 /// over the set of overloaded functions returned by name lookup.
 432 NamedDecl *Sema::LookupResult::getAsDecl() const {
 433   switch (StoredKind) {
 434   case SingleDecl:
 435     return reinterpret_cast<NamedDecl *>(First);
 436
 437   case OverloadedDeclFromIdResolver:
 438     return MaybeConstructOverloadSet(*Context,
 439                          IdentifierResolver::iterator::getFromOpaqueValue(First),
 440                          IdentifierResolver::iterator::getFromOpaqueValue(Last));
 441
 442   case OverloadedDeclFromDeclContext:
 443     return MaybeConstructOverloadSet(*Context,
 444                            reinterpret_cast<DeclContext::lookup_iterator>(First),
 445                            reinterpret_cast<DeclContext::lookup_iterator>(Last));
 446
 447   case OverloadedDeclSingleDecl:
 448     return reinterpret_cast<OverloadedFunctionDecl*>(First);
 449
 450   case AmbiguousLookupStoresDecls:
 451   case AmbiguousLookupStoresBasePaths:
 452     assert(false &&
 453            "Name lookup returned an ambiguity that could not be handled");
 454     break;
 455   }
 456
 457   return 0;
 458 }
 459
 460 /// @brief Retrieves the BasePaths structure describing an ambiguous
 461 /// name lookup, or null.
 462 BasePaths *Sema::LookupResult::getBasePaths() const {
 463   if (StoredKind == AmbiguousLookupStoresBasePaths)
 464       return reinterpret_cast<BasePaths *>(First);
 465   return 0;
 466 }
 467
 468 Sema::LookupResult::iterator::reference
 469 Sema::LookupResult::iterator::operator*() const {
 470   switch (Result->StoredKind) {
 471   case SingleDecl:
 472     return reinterpret_cast<NamedDecl*>(Current);
 473
 474   case OverloadedDeclSingleDecl:
 475     return *reinterpret_cast<NamedDecl**>(Current);
 476
 477   case OverloadedDeclFromIdResolver:
 478     return *IdentifierResolver::iterator::getFromOpaqueValue(Current);
 479
 480   case AmbiguousLookupStoresBasePaths:
 481     if (Result->Last)
 482       return *reinterpret_cast<NamedDecl**>(Current);
 483
 484     // Fall through to handle the DeclContext::lookup_iterator we're
 485     // storing.
 486
 487   case OverloadedDeclFromDeclContext:
 488   case AmbiguousLookupStoresDecls:
 489     return *reinterpret_cast<DeclContext::lookup_iterator>(Current);
 490   }
 491
 492   return 0;
 493 }
 494
 495 Sema::LookupResult::iterator& Sema::LookupResult::iterator::operator++() {
 496   switch (Result->StoredKind) {
 497   case SingleDecl:
 498     Current = reinterpret_cast<uintptr_t>((NamedDecl*)0);
 499     break;
 500
 501   case OverloadedDeclSingleDecl: {
 502     NamedDecl ** I = reinterpret_cast<NamedDecl**>(Current);
 503     ++I;
 504     Current = reinterpret_cast<uintptr_t>(I);
 505     break;
 506   }
 507
 508   case OverloadedDeclFromIdResolver: {
 509     IdentifierResolver::iterator I
 510       = IdentifierResolver::iterator::getFromOpaqueValue(Current);
 511     ++I;
 512     Current = I.getAsOpaqueValue();
 513     break;
 514   }
 515
 516   case AmbiguousLookupStoresBasePaths:
 517     if (Result->Last) {
 518       NamedDecl ** I = reinterpret_cast<NamedDecl**>(Current);
 519       ++I;
 520       Current = reinterpret_cast<uintptr_t>(I);
 521       break;
 522     }
 523     // Fall through to handle the DeclContext::lookup_iterator we're
 524     // storing.
 525
 526   case OverloadedDeclFromDeclContext:
 527   case AmbiguousLookupStoresDecls: {
 528     DeclContext::lookup_iterator I
 529       = reinterpret_cast<DeclContext::lookup_iterator>(Current);
 530     ++I;
 531     Current = reinterpret_cast<uintptr_t>(I);
 532     break;
 533   }
 534   }
 535
 536   return *this;
 537 }
 538
 539 Sema::LookupResult::iterator Sema::LookupResult::begin() {
 540   switch (StoredKind) {
 541   case SingleDecl:
 542   case OverloadedDeclFromIdResolver:
 543   case OverloadedDeclFromDeclContext:
 544   case AmbiguousLookupStoresDecls:
 545     return iterator(this, First);
 546
 547   case OverloadedDeclSingleDecl: {
 548     OverloadedFunctionDecl * Ovl =
 549       reinterpret_cast<OverloadedFunctionDecl*>(First);
 550     return iterator(this,
 551                     reinterpret_cast<uintptr_t>(&(*Ovl->function_begin())));
 552   }
 553
 554   case AmbiguousLookupStoresBasePaths:
 555     if (Last)
 556       return iterator(this,
 557               reinterpret_cast<uintptr_t>(getBasePaths()->found_decls_begin()));
 558     else
 559       return iterator(this,
 560               reinterpret_cast<uintptr_t>(getBasePaths()->front().Decls.first));
 561   }
 562
 563   // Required to suppress GCC warning.
 564   return iterator();
 565 }
 566
 567 Sema::LookupResult::iterator Sema::LookupResult::end() {
 568   switch (StoredKind) {
 569   case SingleDecl:
 570   case OverloadedDeclFromIdResolver:
 571   case OverloadedDeclFromDeclContext:
 572   case AmbiguousLookupStoresDecls:
 573     return iterator(this, Last);
 574
 575   case OverloadedDeclSingleDecl: {
 576     OverloadedFunctionDecl * Ovl =
 577       reinterpret_cast<OverloadedFunctionDecl*>(First);
 578     return iterator(this,
 579                     reinterpret_cast<uintptr_t>(&(*Ovl->function_end())));
 580   }
 581
 582   case AmbiguousLookupStoresBasePaths:
 583     if (Last)
 584       return iterator(this,
 585                reinterpret_cast<uintptr_t>(getBasePaths()->found_decls_end()));
 586     else
 587       return iterator(this, reinterpret_cast<uintptr_t>(
 588                                      getBasePaths()->front().Decls.second));
 589   }
 590
 591   // Required to suppress GCC warning.
 592   return iterator();
 593 }
 594
 595 void Sema::LookupResult::Destroy() {
 596   if (BasePaths *Paths = getBasePaths())
 597     delete Paths;
 598   else if (getKind() == AmbiguousReference)
 599     delete[] reinterpret_cast<NamedDecl **>(First);
 600 }
 601
 602 static void
 603 CppNamespaceLookup(ASTContext &Context, DeclContext *NS,
 604                    DeclarationName Name, Sema::LookupNameKind NameKind,
 605                    unsigned IDNS, LookupResultsTy &Results,
 606                    UsingDirectivesTy *UDirs = 0) {
 607
 608   assert(NS && NS->isFileContext() && "CppNamespaceLookup() requires namespace!");
 609
 610   // Perform qualified name lookup into the LookupCtx.
 611   DeclContext::lookup_iterator I, E;
 612   for (llvm::tie(I, E) = NS->lookup(Context, Name); I != E; ++I)
 613     if (Sema::isAcceptableLookupResult(*I, NameKind, IDNS)) {
 614       Results.push_back(Sema::LookupResult::CreateLookupResult(Context, I, E));
 615       break;
 616     }
 617
 618   if (UDirs) {
 619     // For each UsingDirectiveDecl, which common ancestor is equal
 620     // to NS, we preform qualified name lookup into namespace nominated by it.
 621     UsingDirectivesTy::const_iterator UI, UEnd;
 622     llvm::tie(UI, UEnd) =
 623       std::equal_range(UDirs->begin(), UDirs->end(), NS,
 624                        UsingDirAncestorCompare());
 625
 626     for (; UI != UEnd; ++UI)
 627       CppNamespaceLookup(Context, (*UI)->getNominatedNamespace(),
 628                          Name, NameKind, IDNS, Results);
 629   }
 630 }
 631
 632 static bool isNamespaceOrTranslationUnitScope(Scope *S) {
 633   if (DeclContext *Ctx = static_cast<DeclContext*>(S->getEntity()))
 634     return Ctx->isFileContext();
 635   return false;
 636 }
 637
 638 std::pair<bool, Sema::LookupResult>
 639 Sema::CppLookupName(Scope *S, DeclarationName Name,
 640                     LookupNameKind NameKind, bool RedeclarationOnly) {
 641   assert(getLangOptions().CPlusPlus &&
 642          "Can perform only C++ lookup");
 643   unsigned IDNS
 644     = getIdentifierNamespacesFromLookupNameKind(NameKind, /*CPlusPlus*/ true);
 645   Scope *Initial = S;
 646   DeclContext *OutOfLineCtx = 0;
 647   IdentifierResolver::iterator
 648     I = IdResolver.begin(Name),
 649     IEnd = IdResolver.end();
 650
 651   // First we lookup local scope.
 652   // We don't consider using-directives, as per 7.3.4.p1 [namespace.udir]
 653   // ...During unqualified name lookup (3.4.1), the names appear as if
 654   // they were declared in the nearest enclosing namespace which contains
 655   // both the using-directive and the nominated namespace.
 656   // [Note: in this context, “contains” means “contains directly or
 657   // indirectly”.
 658   //
 659   // For example:
 660   // namespace A { int i; }
 661   // void foo() {
 662   //   int i;
 663   //   {
 664   //     using namespace A;
 665   //     ++i; // finds local 'i', A::i appears at global scope
 666   //   }
 667   // }
 668   //
 669   for (; S && !isNamespaceOrTranslationUnitScope(S); S = S->getParent()) {
 670     // Check whether the IdResolver has anything in this scope.
 671     for (; I != IEnd && S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*I)); ++I) {
 672       if (isAcceptableLookupResult(*I, NameKind, IDNS)) {
 673         // We found something.  Look for anything else in our scope
 674         // with this same name and in an acceptable identifier
 675         // namespace, so that we can construct an overload set if we
 676         // need to.
 677         IdentifierResolver::iterator LastI = I;
 678         for (++LastI; LastI != IEnd; ++LastI) {
 679           if (!S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*LastI)))
 680             break;
 681         }
 682         LookupResult Result =
 683           LookupResult::CreateLookupResult(Context, I, LastI);
 684         return std::make_pair(true, Result);
 685       }
 686     }
 687     if (DeclContext *Ctx = static_cast<DeclContext*>(S->getEntity())) {
 688       LookupResult R;
 689       // Perform member lookup into struct.
 690       // FIXME: In some cases, we know that every name that could be found by
 691       // this qualified name lookup will also be on the identifier chain. For
 692       // example, inside a class without any base classes, we never need to
 693       // perform qualified lookup because all of the members are on top of the
 694       // identifier chain.
 695       if (isa<RecordDecl>(Ctx)) {
 696         R = LookupQualifiedName(Ctx, Name, NameKind, RedeclarationOnly);
 697         if (R)
 698           return std::make_pair(true, R);
 699       }
 700       if (Ctx->getParent() != Ctx->getLexicalParent()
 701           || isa<CXXMethodDecl>(Ctx)) {
 702         // It is out of line defined C++ method or struct, we continue
 703         // doing name lookup in parent context. Once we will find namespace
 704         // or translation-unit we save it for possible checking
 705         // using-directives later.
 706         for (OutOfLineCtx = Ctx; OutOfLineCtx && !OutOfLineCtx->isFileContext();
 707              OutOfLineCtx = OutOfLineCtx->getParent()) {
 708           R = LookupQualifiedName(OutOfLineCtx, Name, NameKind, RedeclarationOnly);
 709           if (R)
 710             return std::make_pair(true, R);
 711         }
 712       }
 713     }
 714   }
 715
 716   // Collect UsingDirectiveDecls in all scopes, and recursively all
 717   // nominated namespaces by those using-directives.
 718   // UsingDirectives are pushed to heap, in common ancestor pointer value order.
 719   // FIXME: Cache this sorted list in Scope structure, and DeclContext, so we
 720   // don't build it for each lookup!
 721   UsingDirectivesTy UDirs;
 722   for (Scope *SC = Initial; SC; SC = SC->getParent())
 723     if (SC->getFlags() & Scope::DeclScope)
 724       AddScopeUsingDirectives(Context, SC, UDirs);
 725
 726   // Sort heapified UsingDirectiveDecls.
 727   std::sort_heap(UDirs.begin(), UDirs.end(), UsingDirAncestorCompare());
 728
 729   // Lookup namespace scope, and global scope.
 730   // Unqualified name lookup in C++ requires looking into scopes
 731   // that aren't strictly lexical, and therefore we walk through the
 732   // context as well as walking through the scopes.
 733
 734   LookupResultsTy LookupResults;
 735   assert((!OutOfLineCtx || OutOfLineCtx->isFileContext()) &&
 736          "We should have been looking only at file context here already.");
 737   bool LookedInCtx = false;
 738   LookupResult Result;
 739   while (OutOfLineCtx &&
 740          OutOfLineCtx != S->getEntity() &&
 741          OutOfLineCtx->isNamespace()) {
 742     LookedInCtx = true;
 743
 744     // Look into context considering using-directives.
 745     CppNamespaceLookup(Context, OutOfLineCtx, Name, NameKind, IDNS,
 746                        LookupResults, &UDirs);
 747
 748     if ((Result = MergeLookupResults(Context, LookupResults)) ||
 749         (RedeclarationOnly && !OutOfLineCtx->isTransparentContext()))
 750       return std::make_pair(true, Result);
 751
 752     OutOfLineCtx = OutOfLineCtx->getParent();
 753   }
 754
 755   for (; S; S = S->getParent()) {
 756     DeclContext *Ctx = static_cast<DeclContext *>(S->getEntity());
 757     assert(Ctx && Ctx->isFileContext() &&
 758            "We should have been looking only at file context here already.");
 759
 760     // Check whether the IdResolver has anything in this scope.
 761     for (; I != IEnd && S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*I)); ++I) {
 762       if (isAcceptableLookupResult(*I, NameKind, IDNS)) {
 763         // We found something.  Look for anything else in our scope
 764         // with this same name and in an acceptable identifier
 765         // namespace, so that we can construct an overload set if we
 766         // need to.
 767         IdentifierResolver::iterator LastI = I;
 768         for (++LastI; LastI != IEnd; ++LastI) {
 769           if (!S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*LastI)))
 770             break;
 771         }
 772
 773         // We store name lookup result, and continue trying to look into
 774         // associated context, and maybe namespaces nominated by
 775         // using-directives.
 776         LookupResults.push_back(
 777           LookupResult::CreateLookupResult(Context, I, LastI));
 778         break;
 779       }
 780     }
 781
 782     LookedInCtx = true;
 783     // Look into context considering using-directives.
 784     CppNamespaceLookup(Context, Ctx, Name, NameKind, IDNS,
 785                        LookupResults, &UDirs);
 786
 787     if ((Result = MergeLookupResults(Context, LookupResults)) ||
 788         (RedeclarationOnly && !Ctx->isTransparentContext()))
 789       return std::make_pair(true, Result);
 790   }
 791
 792   if (!(LookedInCtx || LookupResults.empty())) {
 793     // We didn't Performed lookup in Scope entity, so we return
 794     // result form IdentifierResolver.
 795     assert((LookupResults.size() == 1) && "Wrong size!");
 796     return std::make_pair(true, LookupResults.front());
 797   }
 798   return std::make_pair(false, LookupResult());
 799 }
 800
 801 /// @brief Perform unqualified name lookup starting from a given
 802 /// scope.
 803 ///
 804 /// Unqualified name lookup (C++ [basic.lookup.unqual], C99 6.2.1) is
 805 /// used to find names within the current scope. For example, 'x' in
 806 /// @code
 807 /// int x;
 808 /// int f() {
 809 ///   return x; // unqualified name look finds 'x' in the global scope
 810 /// }
 811 /// @endcode
 812 ///
 813 /// Different lookup criteria can find different names. For example, a
 814 /// particular scope can have both a struct and a function of the same
 815 /// name, and each can be found by certain lookup criteria. For more
 816 /// information about lookup criteria, see the documentation for the
 817 /// class LookupCriteria.
 818 ///
 819 /// @param S        The scope from which unqualified name lookup will
 820 /// begin. If the lookup criteria permits, name lookup may also search
 821 /// in the parent scopes.
 822 ///
 823 /// @param Name     The name of the entity that we are searching for.
 824 ///
 825 /// @param Loc      If provided, the source location where we're performing
 826 /// name lookup. At present, this is only used to produce diagnostics when
 827 /// C library functions (like "malloc") are implicitly declared.
 828 ///
 829 /// @returns The result of name lookup, which includes zero or more
 830 /// declarations and possibly additional information used to diagnose
 831 /// ambiguities.
 832 Sema::LookupResult
 833 Sema::LookupName(Scope *S, DeclarationName Name, LookupNameKind NameKind,
 834                  bool RedeclarationOnly, bool AllowBuiltinCreation,
 835                  SourceLocation Loc) {
 836   if (!Name) return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
 837
 838   if (!getLangOptions().CPlusPlus) {
 839     // Unqualified name lookup in C/Objective-C is purely lexical, so
 840     // search in the declarations attached to the name.
 841     unsigned IDNS = 0;
 842     switch (NameKind) {
 843     case Sema::LookupOrdinaryName:
 844       IDNS = Decl::IDNS_Ordinary;
 845       break;
 846
 847     case Sema::LookupTagName:
 848       IDNS = Decl::IDNS_Tag;
 849       break;
 850
 851     case Sema::LookupMemberName:
 852       IDNS = Decl::IDNS_Member;
 853       break;
 854
 855     case Sema::LookupOperatorName:
 856     case Sema::LookupNestedNameSpecifierName:
 857     case Sema::LookupNamespaceName:
 858       assert(false && "C does not perform these kinds of name lookup");
 859       break;
 860
 861     case Sema::LookupRedeclarationWithLinkage:
 862       // Find the nearest non-transparent declaration scope.
 863       while (!(S->getFlags() & Scope::DeclScope) ||
 864              (S->getEntity() &&
 865               static_cast<DeclContext *>(S->getEntity())
 866                 ->isTransparentContext()))
 867         S = S->getParent();
 868       IDNS = Decl::IDNS_Ordinary;
 869       break;
 870
 871     case Sema::LookupObjCProtocolName:
 872       IDNS = Decl::IDNS_ObjCProtocol;
 873       break;
 874
 875     case Sema::LookupObjCImplementationName:
 876       IDNS = Decl::IDNS_ObjCImplementation;
 877       break;
 878
 879     case Sema::LookupObjCCategoryImplName:
 880       IDNS = Decl::IDNS_ObjCCategoryImpl;
 881       break;
 882     }
 883
 884     // Scan up the scope chain looking for a decl that matches this
 885     // identifier that is in the appropriate namespace.  This search
 886     // should not take long, as shadowing of names is uncommon, and
 887     // deep shadowing is extremely uncommon.
 888     bool LeftStartingScope = false;
 889
 890     for (IdentifierResolver::iterator I = IdResolver.begin(Name),
 891                                    IEnd = IdResolver.end();
 892          I != IEnd; ++I)
 893       if ((*I)->isInIdentifierNamespace(IDNS)) {
 894         if (NameKind == LookupRedeclarationWithLinkage) {
 895           // Determine whether this (or a previous) declaration is
 896           // out-of-scope.
 897           if (!LeftStartingScope && !S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*I)))
 898             LeftStartingScope = true;
 899
 900           // If we found something outside of our starting scope that
 901           // does not have linkage, skip it.
 902           if (LeftStartingScope && !((*I)->hasLinkage()))
 903             continue;
 904         }
 905
 906         if ((*I)->getAttr<OverloadableAttr>(Context)) {
 907           // If this declaration has the "overloadable" attribute, we
 908           // might have a set of overloaded functions.
 909
 910           // Figure out what scope the identifier is in.
 911           while (!(S->getFlags() & Scope::DeclScope) ||
 912                  !S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*I)))
 913             S = S->getParent();
 914
 915           // Find the last declaration in this scope (with the same
 916           // name, naturally).
 917           IdentifierResolver::iterator LastI = I;
 918           for (++LastI; LastI != IEnd; ++LastI) {
 919             if (!S->isDeclScope(DeclPtrTy::make(*LastI)))
 920               break;
 921           }
 922
 923           return LookupResult::CreateLookupResult(Context, I, LastI);
 924         }
 925
 926         // We have a single lookup result.
 927         return LookupResult::CreateLookupResult(Context, *I);
 928       }
 929   } else {
 930     // Perform C++ unqualified name lookup.
 931     std::pair<bool, LookupResult> MaybeResult =
 932       CppLookupName(S, Name, NameKind, RedeclarationOnly);
 933     if (MaybeResult.first)
 934       return MaybeResult.second;
 935   }
 936
 937   // If we didn't find a use of this identifier, and if the identifier
 938   // corresponds to a compiler builtin, create the decl object for the builtin
 939   // now, injecting it into translation unit scope, and return it.
 940   if (NameKind == LookupOrdinaryName ||
 941       NameKind == LookupRedeclarationWithLinkage) {
 942     IdentifierInfo *II = Name.getAsIdentifierInfo();
 943     if (II && AllowBuiltinCreation) {
 944       // If this is a builtin on this (or all) targets, create the decl.
 945       if (unsigned BuiltinID = II->getBuiltinID()) {
 946         // In C++, we don't have any predefined library functions like
 947         // 'malloc'. Instead, we'll just error.
 948         if (getLangOptions().CPlusPlus &&
 949             Context.BuiltinInfo.isPredefinedLibFunction(BuiltinID))
 950           return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
 951
 952         return LookupResult::CreateLookupResult(Context,
 953                             LazilyCreateBuiltin((IdentifierInfo *)II, BuiltinID,
 954                                                 S, RedeclarationOnly, Loc));
 955       }
 956     }
 957   }
 958   return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
 959 }
 960
 961 /// @brief Perform qualified name lookup into a given context.
 962 ///
 963 /// Qualified name lookup (C++ [basic.lookup.qual]) is used to find
 964 /// names when the context of those names is explicit specified, e.g.,
 965 /// "std::vector" or "x->member".
 966 ///
 967 /// Different lookup criteria can find different names. For example, a
 968 /// particular scope can have both a struct and a function of the same
 969 /// name, and each can be found by certain lookup criteria. For more
 970 /// information about lookup criteria, see the documentation for the
 971 /// class LookupCriteria.
 972 ///
 973 /// @param LookupCtx The context in which qualified name lookup will
 974 /// search. If the lookup criteria permits, name lookup may also search
 975 /// in the parent contexts or (for C++ classes) base classes.
 976 ///
 977 /// @param Name     The name of the entity that we are searching for.
 978 ///
 979 /// @param Criteria The criteria that this routine will use to
 980 /// determine which names are visible and which names will be
 981 /// found. Note that name lookup will find a name that is visible by
 982 /// the given criteria, but the entity itself may not be semantically
 983 /// correct or even the kind of entity expected based on the
 984 /// lookup. For example, searching for a nested-name-specifier name
 985 /// might result in an EnumDecl, which is visible but is not permitted
 986 /// as a nested-name-specifier in C++03.
 987 ///
 988 /// @returns The result of name lookup, which includes zero or more
 989 /// declarations and possibly additional information used to diagnose
 990 /// ambiguities.
 991 Sema::LookupResult
 992 Sema::LookupQualifiedName(DeclContext *LookupCtx, DeclarationName Name,
 993                           LookupNameKind NameKind, bool RedeclarationOnly) {
 994   assert(LookupCtx && "Sema::LookupQualifiedName requires a lookup context");
 995
 996   if (!Name) return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
 997
 998   // If we're performing qualified name lookup (e.g., lookup into a
 999   // struct), find fields as part of ordinary name lookup.
1000   unsigned IDNS
1001     = getIdentifierNamespacesFromLookupNameKind(NameKind,
1002                                                 getLangOptions().CPlusPlus);
1003   if (NameKind == LookupOrdinaryName)
1004     IDNS |= Decl::IDNS_Member;
1005
1006   // Perform qualified name lookup into the LookupCtx.
1007   DeclContext::lookup_iterator I, E;
1008   for (llvm::tie(I, E) = LookupCtx->lookup(Context, Name); I != E; ++I)
1009     if (isAcceptableLookupResult(*I, NameKind, IDNS))
1010       return LookupResult::CreateLookupResult(Context, I, E);
1011
1012   // If this isn't a C++ class or we aren't allowed to look into base
1013   // classes, we're done.
1014   if (RedeclarationOnly || !isa<CXXRecordDecl>(LookupCtx))
1015     return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
1016
1017   // Perform lookup into our base classes.
1018   BasePaths Paths;
1019   Paths.setOrigin(Context.getTypeDeclType(cast<RecordDecl>(LookupCtx)));
1020
1021   // Look for this member in our base classes
1022   if (!LookupInBases(cast<CXXRecordDecl>(LookupCtx),
1023                      MemberLookupCriteria(Name, NameKind, IDNS), Paths))
1024     return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
1025
1026   // C++ [class.member.lookup]p2:
1027   //   [...] If the resulting set of declarations are not all from
1028   //   sub-objects of the same type, or the set has a nonstatic member
1029   //   and includes members from distinct sub-objects, there is an
1030   //   ambiguity and the program is ill-formed. Otherwise that set is
1031   //   the result of the lookup.
1032   // FIXME: support using declarations!
1033   QualType SubobjectType;
1034   int SubobjectNumber = 0;
1035   for (BasePaths::paths_iterator Path = Paths.begin(), PathEnd = Paths.end();
1036        Path != PathEnd; ++Path) {
1037     const BasePathElement &PathElement = Path->back();
1038
1039     // Determine whether we're looking at a distinct sub-object or not.
1040     if (SubobjectType.isNull()) {
1041       // This is the first subobject we've looked at. Record it's type.
1042       SubobjectType = Context.getCanonicalType(PathElement.Base->getType());
1043       SubobjectNumber = PathElement.SubobjectNumber;
1044     } else if (SubobjectType
1045                  != Context.getCanonicalType(PathElement.Base->getType())) {
1046       // We found members of the given name in two subobjects of
1047       // different types. This lookup is ambiguous.
1048       BasePaths *PathsOnHeap = new BasePaths;
1049       PathsOnHeap->swap(Paths);
1050       return LookupResult::CreateLookupResult(Context, PathsOnHeap, true);
1051     } else if (SubobjectNumber != PathElement.SubobjectNumber) {
1052       // We have a different subobject of the same type.
1053
1054       // C++ [class.member.lookup]p5:
1055       //   A static member, a nested type or an enumerator defined in
1056       //   a base class T can unambiguously be found even if an object
1057       //   has more than one base class subobject of type T.
1058       Decl *FirstDecl = *Path->Decls.first;
1059       if (isa<VarDecl>(FirstDecl) ||
1060           isa<TypeDecl>(FirstDecl) ||
1061           isa<EnumConstantDecl>(FirstDecl))
1062         continue;
1063
1064       if (isa<CXXMethodDecl>(FirstDecl)) {
1065         // Determine whether all of the methods are static.
1066         bool AllMethodsAreStatic = true;
1067         for (DeclContext::lookup_iterator Func = Path->Decls.first;
1068              Func != Path->Decls.second; ++Func) {
1069           if (!isa<CXXMethodDecl>(*Func)) {
1070             assert(isa<TagDecl>(*Func) && "Non-function must be a tag decl");
1071             break;
1072           }
1073
1074           if (!cast<CXXMethodDecl>(*Func)->isStatic()) {
1075             AllMethodsAreStatic = false;
1076             break;
1077           }
1078         }
1079
1080         if (AllMethodsAreStatic)
1081           continue;
1082       }
1083
1084       // We have found a nonstatic member name in multiple, distinct
1085       // subobjects. Name lookup is ambiguous.
1086       BasePaths *PathsOnHeap = new BasePaths;
1087       PathsOnHeap->swap(Paths);
1088       return LookupResult::CreateLookupResult(Context, PathsOnHeap, false);
1089     }
1090   }
1091
1092   // Lookup in a base class succeeded; return these results.
1093
1094   // If we found a function declaration, return an overload set.
1095   if ((*Paths.front().Decls.first)->isFunctionOrFunctionTemplate())
1096     return LookupResult::CreateLookupResult(Context,
1097                         Paths.front().Decls.first, Paths.front().Decls.second);
1098
1099   // We found a non-function declaration; return a single declaration.
1100   return LookupResult::CreateLookupResult(Context, *Paths.front().Decls.first);
1101 }
1102
1103 /// @brief Performs name lookup for a name that was parsed in the
1104 /// source code, and may contain a C++ scope specifier.
1105 ///
1106 /// This routine is a convenience routine meant to be called from
1107 /// contexts that receive a name and an optional C++ scope specifier
1108 /// (e.g., "N::M::x"). It will then perform either qualified or
1109 /// unqualified name lookup (with LookupQualifiedName or LookupName,
1110 /// respectively) on the given name and return those results.
1111 ///
1112 /// @param S        The scope from which unqualified name lookup will
1113 /// begin.
1114 ///
1115 /// @param SS       An optional C++ scope-specified, e.g., "::N::M".
1116 ///
1117 /// @param Name     The name of the entity that name lookup will
1118 /// search for.
1119 ///
1120 /// @param Loc      If provided, the source location where we're performing
1121 /// name lookup. At present, this is only used to produce diagnostics when
1122 /// C library functions (like "malloc") are implicitly declared.
1123 ///
1124 /// @returns The result of qualified or unqualified name lookup.
1125 Sema::LookupResult
1126 Sema::LookupParsedName(Scope *S, const CXXScopeSpec *SS,
1127                        DeclarationName Name, LookupNameKind NameKind,
1128                        bool RedeclarationOnly, bool AllowBuiltinCreation,
1129                        SourceLocation Loc) {
1130   if (SS && (SS->isSet() || SS->isInvalid())) {
1131     // If the scope specifier is invalid, don't even look for
1132     // anything.
1133     if (SS->isInvalid())
1134       return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
1135
1136     assert(!isUnknownSpecialization(*SS) && "Can't lookup dependent types");
1137
1138     if (isDependentScopeSpecifier(*SS)) {
1139       // Determine whether we are looking into the current
1140       // instantiation.
1141       NestedNameSpecifier *NNS
1142         = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS->getScopeRep());
1143       CXXRecordDecl *Current = getCurrentInstantiationOf(NNS);
1144       assert(Current && "Bad dependent scope specifier");
1145
1146       // We nested name specifier refers to the current instantiation,
1147       // so now we will look for a member of the current instantiation
1148       // (C++0x [temp.dep.type]).
1149       unsigned IDNS = getIdentifierNamespacesFromLookupNameKind(NameKind, true);
1150       DeclContext::lookup_iterator I, E;
1151       for (llvm::tie(I, E) = Current->lookup(Context, Name); I != E; ++I)
1152         if (isAcceptableLookupResult(*I, NameKind, IDNS))
1153           return LookupResult::CreateLookupResult(Context, I, E);
1154     }
1155
1156     if (RequireCompleteDeclContext(*SS))
1157       return LookupResult::CreateLookupResult(Context, 0);
1158
1159     return LookupQualifiedName(computeDeclContext(*SS),
1160                                Name, NameKind, RedeclarationOnly);
1161   }
1162
1163   LookupResult result(LookupName(S, Name, NameKind, RedeclarationOnly,
1164                     AllowBuiltinCreation, Loc));
1165
1166   return(result);
1167 }
1168
1169
1170 /// @brief Produce a diagnostic describing the ambiguity that resulted
1171 /// from name lookup.
1172 ///
1173 /// @param Result       The ambiguous name lookup result.
1174 ///
1175 /// @param Name         The name of the entity that name lookup was
1176 /// searching for.
1177 ///
1178 /// @param NameLoc      The location of the name within the source code.
1179 ///
1180 /// @param LookupRange  A source range that provides more
1181 /// source-location information concerning the lookup itself. For
1182 /// example, this range might highlight a nested-name-specifier that
1183 /// precedes the name.
1184 ///
1185 /// @returns true
1186 bool Sema::DiagnoseAmbiguousLookup(LookupResult &Result, DeclarationName Name,
1187                                    SourceLocation NameLoc,
1188                                    SourceRange LookupRange) {
1189   assert(Result.isAmbiguous() && "Lookup result must be ambiguous");
1190
1191   if (BasePaths *Paths = Result.getBasePaths()) {
1192     if (Result.getKind() == LookupResult::AmbiguousBaseSubobjects) {
1193       QualType SubobjectType = Paths->front().back().Base->getType();
1194       Diag(NameLoc, diag::err_ambiguous_member_multiple_subobjects)
1195         << Name << SubobjectType << getAmbiguousPathsDisplayString(*Paths)
1196         << LookupRange;
1197
1198       DeclContext::lookup_iterator Found = Paths->front().Decls.first;
1199       while (isa<CXXMethodDecl>(*Found) &&
1200              cast<CXXMethodDecl>(*Found)->isStatic())
1201         ++Found;
1202
1203       Diag((*Found)->getLocation(), diag::note_ambiguous_member_found);
1204
1205       Result.Destroy();
1206       return true;
1207     }
1208
1209     assert(Result.getKind() == LookupResult::AmbiguousBaseSubobjectTypes &&
1210            "Unhandled form of name lookup ambiguity");
1211
1212     Diag(NameLoc, diag::err_ambiguous_member_multiple_subobject_types)
1213       << Name << LookupRange;
1214
1215     std::set<Decl *> DeclsPrinted;
1216     for (BasePaths::paths_iterator Path = Paths->begin(), PathEnd = Paths->end();
1217          Path != PathEnd; ++Path) {
1218       Decl *D = *Path->Decls.first;
1219       if (DeclsPrinted.insert(D).second)
1220         Diag(D->getLocation(), diag::note_ambiguous_member_found);
1221     }
1222
1223     Result.Destroy();
1224     return true;
1225   } else if (Result.getKind() == LookupResult::AmbiguousReference) {
1226     Diag(NameLoc, diag::err_ambiguous_reference) << Name << LookupRange;
1227
1228     NamedDecl **DI = reinterpret_cast<NamedDecl **>(Result.First),
1229             **DEnd = reinterpret_cast<NamedDecl **>(Result.Last);
1230
1231     for (; DI != DEnd; ++DI)
1232       Diag((*DI)->getLocation(), diag::note_ambiguous_candidate) << *DI;
1233
1234     Result.Destroy();
1235     return true;
1236   }
1237
1238   assert(false && "Unhandled form of name lookup ambiguity");
1239
1240   // We can't reach here.
1241   return true;
1242 }
1243
1244 // \brief Add the associated classes and namespaces for
1245 // argument-dependent lookup with an argument of class type
1246 // (C++ [basic.lookup.koenig]p2).
1247 static void
1248 addAssociatedClassesAndNamespaces(CXXRecordDecl *Class,
1249                                   ASTContext &Context,
1250                             Sema::AssociatedNamespaceSet &AssociatedNamespaces,
1251                             Sema::AssociatedClassSet &AssociatedClasses,
1252                                   bool &GlobalScope) {
1253   // C++ [basic.lookup.koenig]p2:
1254   //   [...]
1255   //     -- If T is a class type (including unions), its associated
1256   //        classes are: the class itself; the class of which it is a
1257   //        member, if any; and its direct and indirect base
1258   //        classes. Its associated namespaces are the namespaces in
1259   //        which its associated classes are defined.
1260
1261   // Add the class of which it is a member, if any.
1262   DeclContext *Ctx = Class->getDeclContext();
1263   if (CXXRecordDecl *EnclosingClass = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Ctx))
1264     AssociatedClasses.insert(EnclosingClass);
1265   // Add the associated namespace for this class.
1266   while (Ctx->isRecord())
1267     Ctx = Ctx->getParent();
1268   if (NamespaceDecl *EnclosingNamespace = dyn_cast<NamespaceDecl>(Ctx))
1269     AssociatedNamespaces.insert(EnclosingNamespace);
1270   else if (Ctx->isTranslationUnit())
1271     GlobalScope = true;
1272
1273   // Add the class itself. If we've already seen this class, we don't
1274   // need to visit base classes.
1275   if (!AssociatedClasses.insert(Class))
1276     return;
1277
1278   // FIXME: Handle class template specializations
1279
1280   // Add direct and indirect base classes along with their associated
1281   // namespaces.
1282   llvm::SmallVector<CXXRecordDecl *, 32> Bases;
1283   Bases.push_back(Class);
1284   while (!Bases.empty()) {
1285     // Pop this class off the stack.
1286     Class = Bases.back();
1287     Bases.pop_back();
1288
1289     // Visit the base classes.
1290     for (CXXRecordDecl::base_class_iterator Base = Class->bases_begin(),
1291                                          BaseEnd = Class->bases_end();
1292          Base != BaseEnd; ++Base) {
1293       const RecordType *BaseType = Base->getType()->getAsRecordType();
1294       CXXRecordDecl *BaseDecl = cast<CXXRecordDecl>(BaseType->getDecl());
1295       if (AssociatedClasses.insert(BaseDecl)) {
1296         // Find the associated namespace for this base class.
1297         DeclContext *BaseCtx = BaseDecl->getDeclContext();
1298         while (BaseCtx->isRecord())
1299           BaseCtx = BaseCtx->getParent();
1300         if (NamespaceDecl *EnclosingNamespace = dyn_cast<NamespaceDecl>(BaseCtx))
1301           AssociatedNamespaces.insert(EnclosingNamespace);
1302         else if (BaseCtx->isTranslationUnit())
1303           GlobalScope = true;
1304
1305         // Make sure we visit the bases of this base class.
1306         if (BaseDecl->bases_begin() != BaseDecl->bases_end())
1307           Bases.push_back(BaseDecl);
1308       }
1309     }
1310   }
1311 }
1312
1313 // \brief Add the associated classes and namespaces for
1314 // argument-dependent lookup with an argument of type T
1315 // (C++ [basic.lookup.koenig]p2).
1316 static void
1317 addAssociatedClassesAndNamespaces(QualType T,
1318                                   ASTContext &Context,
1319                             Sema::AssociatedNamespaceSet &AssociatedNamespaces,
1320                                   Sema::AssociatedClassSet &AssociatedClasses,
1321                                   bool &GlobalScope) {
1322   // C++ [basic.lookup.koenig]p2:
1323   //
1324   //   For each argument type T in the function call, there is a set
1325   //   of zero or more associated namespaces and a set of zero or more
1326   //   associated classes to be considered. The sets of namespaces and
1327   //   classes is determined entirely by the types of the function
1328   //   arguments (and the namespace of any template template
1329   //   argument). Typedef names and using-declarations used to specify
1330   //   the types do not contribute to this set. The sets of namespaces
1331   //   and classes are determined in the following way:
1332   T = Context.getCanonicalType(T).getUnqualifiedType();
1333
1334   //    -- If T is a pointer to U or an array of U, its associated
1335   //       namespaces and classes are those associated with U.
1336   //
1337   // We handle this by unwrapping pointer and array types immediately,
1338   // to avoid unnecessary recursion.
1339   while (true) {
1340     if (const PointerType *Ptr = T->getAsPointerType())
1341       T = Ptr->getPointeeType();
1342     else if (const ArrayType *Ptr = Context.getAsArrayType(T))
1343       T = Ptr->getElementType();
1344     else
1345       break;
1346   }
1347
1348   //     -- If T is a fundamental type, its associated sets of
1349   //        namespaces and classes are both empty.
1350   if (T->getAsBuiltinType())
1351     return;
1352
1353   //     -- If T is a class type (including unions), its associated
1354   //        classes are: the class itself; the class of which it is a
1355   //        member, if any; and its direct and indirect base
1356   //        classes. Its associated namespaces are the namespaces in
1357   //        which its associated classes are defined.
1358   if (const RecordType *ClassType = T->getAsRecordType())
1359     if (CXXRecordDecl *ClassDecl
1360         = dyn_cast<CXXRecordDecl>(ClassType->getDecl())) {
1361       addAssociatedClassesAndNamespaces(ClassDecl, Context,
1362                                         AssociatedNamespaces,
1363                                         AssociatedClasses,
1364                                         GlobalScope);
1365       return;
1366     }
1367
1368   //     -- If T is an enumeration type, its associated namespace is
1369   //        the namespace in which it is defined. If it is class
1370   //        member, its associated class is the member’s class; else
1371   //        it has no associated class.
1372   if (const EnumType *EnumT = T->getAsEnumType()) {
1373     EnumDecl *Enum = EnumT->getDecl();
1374
1375     DeclContext *Ctx = Enum->getDeclContext();
1376     if (CXXRecordDecl *EnclosingClass = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Ctx))
1377       AssociatedClasses.insert(EnclosingClass);
1378
1379     // Add the associated namespace for this class.
1380     while (Ctx->isRecord())
1381       Ctx = Ctx->getParent();
1382     if (NamespaceDecl *EnclosingNamespace = dyn_cast<NamespaceDecl>(Ctx))
1383       AssociatedNamespaces.insert(EnclosingNamespace);
1384     else if (Ctx->isTranslationUnit())
1385       GlobalScope = true;
1386
1387     return;
1388   }
1389
1390   //     -- If T is a function type, its associated namespaces and
1391   //        classes are those associated with the function parameter
1392   //        types and those associated with the return type.
1393   if (const FunctionType *FunctionType = T->getAsFunctionType()) {
1394     // Return type
1395     addAssociatedClassesAndNamespaces(FunctionType->getResultType(),
1396                                       Context,
1397                                       AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1398                                       GlobalScope);
1399
1400     const FunctionProtoType *Proto = dyn_cast<FunctionProtoType>(FunctionType);
1401     if (!Proto)
1402       return;
1403
1404     // Argument types
1405     for (FunctionProtoType::arg_type_iterator Arg = Proto->arg_type_begin(),
1406                                            ArgEnd = Proto->arg_type_end();
1407          Arg != ArgEnd; ++Arg)
1408       addAssociatedClassesAndNamespaces(*Arg, Context,
1409                                         AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1410                                         GlobalScope);
1411
1412     return;
1413   }
1414
1415   //     -- If T is a pointer to a member function of a class X, its
1416   //        associated namespaces and classes are those associated
1417   //        with the function parameter types and return type,
1418   //        together with those associated with X.
1419   //
1420   //     -- If T is a pointer to a data member of class X, its
1421   //        associated namespaces and classes are those associated
1422   //        with the member type together with those associated with
1423   //        X.
1424   if (const MemberPointerType *MemberPtr = T->getAsMemberPointerType()) {
1425     // Handle the type that the pointer to member points to.
1426     addAssociatedClassesAndNamespaces(MemberPtr->getPointeeType(),
1427                                       Context,
1428                                       AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1429                                       GlobalScope);
1430
1431     // Handle the class type into which this points.
1432     if (const RecordType *Class = MemberPtr->getClass()->getAsRecordType())
1433       addAssociatedClassesAndNamespaces(cast<CXXRecordDecl>(Class->getDecl()),
1434                                         Context,
1435                                         AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1436                                         GlobalScope);
1437
1438     return;
1439   }
1440
1441   // FIXME: What about block pointers?
1442   // FIXME: What about Objective-C message sends?
1443 }
1444
1445 /// \brief Find the associated classes and namespaces for
1446 /// argument-dependent lookup for a call with the given set of
1447 /// arguments.
1448 ///
1449 /// This routine computes the sets of associated classes and associated
1450 /// namespaces searched by argument-dependent lookup
1451 /// (C++ [basic.lookup.argdep]) for a given set of arguments.
1452 void
1453 Sema::FindAssociatedClassesAndNamespaces(Expr **Args, unsigned NumArgs,
1454                                  AssociatedNamespaceSet &AssociatedNamespaces,
1455                                  AssociatedClassSet &AssociatedClasses,
1456                                          bool &GlobalScope) {
1457   AssociatedNamespaces.clear();
1458   AssociatedClasses.clear();
1459
1460   // C++ [basic.lookup.koenig]p2:
1461   //   For each argument type T in the function call, there is a set
1462   //   of zero or more associated namespaces and a set of zero or more
1463   //   associated classes to be considered. The sets of namespaces and
1464   //   classes is determined entirely by the types of the function
1465   //   arguments (and the namespace of any template template
1466   //   argument).
1467   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx) {
1468     Expr *Arg = Args[ArgIdx];
1469
1470     if (Arg->getType() != Context.OverloadTy) {
1471       addAssociatedClassesAndNamespaces(Arg->getType(), Context,
1472                                         AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1473                                         GlobalScope);
1474       continue;
1475     }
1476
1477     // [...] In addition, if the argument is the name or address of a
1478     // set of overloaded functions and/or function templates, its
1479     // associated classes and namespaces are the union of those
1480     // associated with each of the members of the set: the namespace
1481     // in which the function or function template is defined and the
1482     // classes and namespaces associated with its (non-dependent)
1483     // parameter types and return type.
1484     DeclRefExpr *DRE = 0;
1485     if (UnaryOperator *unaryOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
1486       if (unaryOp->getOpcode() == UnaryOperator::AddrOf)
1487         DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(unaryOp->getSubExpr());
1488     } else
1489       DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg);
1490     if (!DRE)
1491       continue;
1492
1493     OverloadedFunctionDecl *Ovl
1494       = dyn_cast<OverloadedFunctionDecl>(DRE->getDecl());
1495     if (!Ovl)
1496       continue;
1497
1498     for (OverloadedFunctionDecl::function_iterator Func = Ovl->function_begin(),
1499                                                 FuncEnd = Ovl->function_end();
1500          Func != FuncEnd; ++Func) {
1501       FunctionDecl *FDecl = dyn_cast<FunctionDecl>(*Func);
1502       if (!FDecl)
1503         FDecl = cast<FunctionTemplateDecl>(*Func)->getTemplatedDecl();
1504
1505       // Add the namespace in which this function was defined. Note
1506       // that, if this is a member function, we do *not* consider the
1507       // enclosing namespace of its class.
1508       DeclContext *Ctx = FDecl->getDeclContext();
1509       if (NamespaceDecl *EnclosingNamespace = dyn_cast<NamespaceDecl>(Ctx))
1510         AssociatedNamespaces.insert(EnclosingNamespace);
1511       else if (Ctx->isTranslationUnit())
1512         GlobalScope = true;
1513
1514       // Add the classes and namespaces associated with the parameter
1515       // types and return type of this function.
1516       addAssociatedClassesAndNamespaces(FDecl->getType(), Context,
1517                                         AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1518                                         GlobalScope);
1519     }
1520   }
1521 }
1522
1523 /// IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate - Determine whether Fn is
1524 /// an acceptable non-member overloaded operator for a call whose
1525 /// arguments have types T1 (and, if non-empty, T2). This routine
1526 /// implements the check in C++ [over.match.oper]p3b2 concerning
1527 /// enumeration types.
1528 static bool
1529 IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate(FunctionDecl *Fn,
1530                                        QualType T1, QualType T2,
1531                                        ASTContext &Context) {
1532   if (T1->isDependentType() || (!T2.isNull() && T2->isDependentType()))
1533     return true;
1534
1535   if (T1->isRecordType() || (!T2.isNull() && T2->isRecordType()))
1536     return true;
1537
1538   const FunctionProtoType *Proto = Fn->getType()->getAsFunctionProtoType();
1539   if (Proto->getNumArgs() < 1)
1540     return false;
1541
1542   if (T1->isEnumeralType()) {
1543     QualType ArgType = Proto->getArgType(0).getNonReferenceType();
1544     if (Context.getCanonicalType(T1).getUnqualifiedType()
1545           == Context.getCanonicalType(ArgType).getUnqualifiedType())
1546       return true;
1547   }
1548
1549   if (Proto->getNumArgs() < 2)
1550     return false;
1551
1552   if (!T2.isNull() && T2->isEnumeralType()) {
1553     QualType ArgType = Proto->getArgType(1).getNonReferenceType();
1554     if (Context.getCanonicalType(T2).getUnqualifiedType()
1555           == Context.getCanonicalType(ArgType).getUnqualifiedType())
1556       return true;
1557   }
1558
1559   return false;
1560 }
1561
1562 /// \brief Find the protocol with the given name, if any.
1563 ObjCProtocolDecl *Sema::LookupProtocol(IdentifierInfo *II) {
1564   Decl *D = LookupName(TUScope, II, LookupObjCProtocolName).getAsDecl();
1565   return cast_or_null<ObjCProtocolDecl>(D);
1566 }
1567
1568 /// \brief Find the Objective-C implementation with the given name, if
1569 /// any.
1570 ObjCImplementationDecl *Sema::LookupObjCImplementation(IdentifierInfo *II) {
1571   Decl *D = LookupName(TUScope, II, LookupObjCImplementationName).getAsDecl();
1572   return cast_or_null<ObjCImplementationDecl>(D);
1573 }
1574
1575 /// \brief Find the Objective-C category implementation with the given
1576 /// name, if any.
1577 ObjCCategoryImplDecl *Sema::LookupObjCCategoryImpl(IdentifierInfo *II) {
1578   Decl *D = LookupName(TUScope, II, LookupObjCCategoryImplName).getAsDecl();
1579   return cast_or_null<ObjCCategoryImplDecl>(D);
1580 }
1581
1582 void Sema::LookupOverloadedOperatorName(OverloadedOperatorKind Op, Scope *S,
1583                                         QualType T1, QualType T2,
1584                                         FunctionSet &Functions) {
1585   // C++ [over.match.oper]p3:
1586   //     -- The set of non-member candidates is the result of the
1587   //        unqualified lookup of operator@ in the context of the
1588   //        expression according to the usual rules for name lookup in
1589   //        unqualified function calls (3.4.2) except that all member
1590   //        functions are ignored. However, if no operand has a class
1591   //        type, only those non-member functions in the lookup set
1592   //        that have a first parameter of type T1 or “reference to
1593   //        (possibly cv-qualified) T1”, when T1 is an enumeration
1594   //        type, or (if there is a right operand) a second parameter
1595   //        of type T2 or “reference to (possibly cv-qualified) T2”,
1596   //        when T2 is an enumeration type, are candidate functions.
1597   DeclarationName OpName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(Op);
1598   LookupResult Operators = LookupName(S, OpName, LookupOperatorName);
1599
1600   assert(!Operators.isAmbiguous() && "Operator lookup cannot be ambiguous");
1601
1602   if (!Operators)
1603     return;
1604
1605   for (LookupResult::iterator Op = Operators.begin(), OpEnd = Operators.end();
1606        Op != OpEnd; ++Op) {
1607     if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(*Op))
1608       if (IsAcceptableNonMemberOperatorCandidate(FD, T1, T2, Context))
1609         Functions.insert(FD); // FIXME: canonical FD
1610   }
1611 }
1612
1613 void Sema::ArgumentDependentLookup(DeclarationName Name,
1614                                    Expr **Args, unsigned NumArgs,
1615                                    FunctionSet &Functions) {
1616   // Find all of the associated namespaces and classes based on the
1617   // arguments we have.
1618   AssociatedNamespaceSet AssociatedNamespaces;
1619   AssociatedClassSet AssociatedClasses;
1620   bool GlobalScope = false;
1621   FindAssociatedClassesAndNamespaces(Args, NumArgs,
1622                                      AssociatedNamespaces, AssociatedClasses,
1623                                      GlobalScope);
1624
1625   // C++ [basic.lookup.argdep]p3:
1626   //   Let X be the lookup set produced by unqualified lookup (3.4.1)
1627   //   and let Y be the lookup set produced by argument dependent
1628   //   lookup (defined as follows). If X contains [...] then Y is
1629   //   empty. Otherwise Y is the set of declarations found in the
1630   //   namespaces associated with the argument types as described
1631   //   below. The set of declarations found by the lookup of the name
1632   //   is the union of X and Y.
1633   //
1634   // Here, we compute Y and add its members to the overloaded
1635   // candidate set.
1636   for (AssociatedNamespaceSet::iterator NS = AssociatedNamespaces.begin(),
1637                                      NSEnd = AssociatedNamespaces.end();
1638        NS != NSEnd; ++NS) {
1639     //   When considering an associated namespace, the lookup is the
1640     //   same as the lookup performed when the associated namespace is
1641     //   used as a qualifier (3.4.3.2) except that:
1642     //
1643     //     -- Any using-directives in the associated namespace are
1644     //        ignored.
1645     //
1646     //     -- FIXME: Any namespace-scope friend functions declared in
1647     //        associated classes are visible within their respective
1648     //        namespaces even if they are not visible during an ordinary
1649     //        lookup (11.4).
1650     DeclContext::lookup_iterator I, E;
1651     for (llvm::tie(I, E) = (*NS)->lookup(Context, Name); I != E; ++I) {
1652       FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(*I);
1653       if (!Func)
1654         break;
1655
1656       Functions.insert(Func);
1657     }
1658   }
1659
1660   if (GlobalScope) {
1661     DeclContext::lookup_iterator I, E;
1662     for (llvm::tie(I, E)
1663            = Context.getTranslationUnitDecl()->lookup(Context, Name);
1664          I != E; ++I) {
1665       FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(*I);
1666       if (!Func)
1667         break;
1668
1669       Functions.insert(Func);
1670     }
1671   }
1672 }