contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaChecking.cpp

   1 //===--- SemaChecking.cpp - Extra Semantic Checking -----------------------===//
   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 extra semantic analysis beyond what is enforced
  11 //  by the C type system.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  16 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  17 #include "clang/AST/CharUnits.h"
  18 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
  19 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  20 #include "clang/AST/EvaluatedExprVisitor.h"
  21 #include "clang/AST/Expr.h"
  22 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  23 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
  24 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
  25 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
  26 #include "clang/Analysis/Analyses/FormatString.h"
  27 #include "clang/Basic/CharInfo.h"
  28 #include "clang/Basic/TargetBuiltins.h"
  29 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  30 #include "clang/Lex/Preprocessor.h"
  31 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  32 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  33 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
  34 #include "clang/Sema/Sema.h"
  35 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
  36 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  37 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  38 #include "llvm/Support/ConvertUTF.h"
  39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  40 #include <limits>
  41 using namespace clang;
  42 using namespace sema;
  43
  44 SourceLocation Sema::getLocationOfStringLiteralByte(const StringLiteral *SL,
  45                                                     unsigned ByteNo) const {
  46   return SL->getLocationOfByte(ByteNo, PP.getSourceManager(),
  47                                PP.getLangOpts(), PP.getTargetInfo());
  48 }
  49
  50 /// Checks that a call expression's argument count is the desired number.
  51 /// This is useful when doing custom type-checking.  Returns true on error.
  52 static bool checkArgCount(Sema &S, CallExpr *call, unsigned desiredArgCount) {
  53   unsigned argCount = call->getNumArgs();
  54   if (argCount == desiredArgCount) return false;
  55
  56   if (argCount < desiredArgCount)
  57     return S.Diag(call->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
  58         << 0 /*function call*/ << desiredArgCount << argCount
  59         << call->getSourceRange();
  60
  61   // Highlight all the excess arguments.
  62   SourceRange range(call->getArg(desiredArgCount)->getLocStart(),
  63                     call->getArg(argCount - 1)->getLocEnd());
  64
  65   return S.Diag(range.getBegin(), diag::err_typecheck_call_too_many_args)
  66     << 0 /*function call*/ << desiredArgCount << argCount
  67     << call->getArg(1)->getSourceRange();
  68 }
  69
  70 /// Check that the first argument to __builtin_annotation is an integer
  71 /// and the second argument is a non-wide string literal.
  72 static bool SemaBuiltinAnnotation(Sema &S, CallExpr *TheCall) {
  73   if (checkArgCount(S, TheCall, 2))
  74     return true;
  75
  76   // First argument should be an integer.
  77   Expr *ValArg = TheCall->getArg(0);
  78   QualType Ty = ValArg->getType();
  79   if (!Ty->isIntegerType()) {
  80     S.Diag(ValArg->getLocStart(), diag::err_builtin_annotation_first_arg)
  81       << ValArg->getSourceRange();
  82     return true;
  83   }
  84
  85   // Second argument should be a constant string.
  86   Expr *StrArg = TheCall->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
  87   StringLiteral *Literal = dyn_cast<StringLiteral>(StrArg);
  88   if (!Literal || !Literal->isAscii()) {
  89     S.Diag(StrArg->getLocStart(), diag::err_builtin_annotation_second_arg)
  90       << StrArg->getSourceRange();
  91     return true;
  92   }
  93
  94   TheCall->setType(Ty);
  95   return false;
  96 }
  97
  98 /// Check that the argument to __builtin_addressof is a glvalue, and set the
  99 /// result type to the corresponding pointer type.
 100 static bool SemaBuiltinAddressof(Sema &S, CallExpr *TheCall) {
 101   if (checkArgCount(S, TheCall, 1))
 102     return true;
 103
 104   ExprResult Arg(S.Owned(TheCall->getArg(0)));
 105   QualType ResultType = S.CheckAddressOfOperand(Arg, TheCall->getLocStart());
 106   if (ResultType.isNull())
 107     return true;
 108
 109   TheCall->setArg(0, Arg.take());
 110   TheCall->setType(ResultType);
 111   return false;
 112 }
 113
 114 ExprResult
 115 Sema::CheckBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 116   ExprResult TheCallResult(Owned(TheCall));
 117
 118   // Find out if any arguments are required to be integer constant expressions.
 119   unsigned ICEArguments = 0;
 120   ASTContext::GetBuiltinTypeError Error;
 121   Context.GetBuiltinType(BuiltinID, Error, &ICEArguments);
 122   if (Error != ASTContext::GE_None)
 123     ICEArguments = 0;  // Don't diagnose previously diagnosed errors.
 124
 125   // If any arguments are required to be ICE's, check and diagnose.
 126   for (unsigned ArgNo = 0; ICEArguments != 0; ++ArgNo) {
 127     // Skip arguments not required to be ICE's.
 128     if ((ICEArguments & (1 << ArgNo)) == 0) continue;
 129
 130     llvm::APSInt Result;
 131     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ArgNo, Result))
 132       return true;
 133     ICEArguments &= ~(1 << ArgNo);
 134   }
 135
 136   switch (BuiltinID) {
 137   case Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString:
 138     assert(TheCall->getNumArgs() == 1 &&
 139            "Wrong # arguments to builtin CFStringMakeConstantString");
 140     if (CheckObjCString(TheCall->getArg(0)))
 141       return ExprError();
 142     break;
 143   case Builtin::BI__builtin_stdarg_start:
 144   case Builtin::BI__builtin_va_start:
 145     if (SemaBuiltinVAStart(TheCall))
 146       return ExprError();
 147     break;
 148   case Builtin::BI__builtin_isgreater:
 149   case Builtin::BI__builtin_isgreaterequal:
 150   case Builtin::BI__builtin_isless:
 151   case Builtin::BI__builtin_islessequal:
 152   case Builtin::BI__builtin_islessgreater:
 153   case Builtin::BI__builtin_isunordered:
 154     if (SemaBuiltinUnorderedCompare(TheCall))
 155       return ExprError();
 156     break;
 157   case Builtin::BI__builtin_fpclassify:
 158     if (SemaBuiltinFPClassification(TheCall, 6))
 159       return ExprError();
 160     break;
 161   case Builtin::BI__builtin_isfinite:
 162   case Builtin::BI__builtin_isinf:
 163   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign:
 164   case Builtin::BI__builtin_isnan:
 165   case Builtin::BI__builtin_isnormal:
 166     if (SemaBuiltinFPClassification(TheCall, 1))
 167       return ExprError();
 168     break;
 169   case Builtin::BI__builtin_shufflevector:
 170     return SemaBuiltinShuffleVector(TheCall);
 171     // TheCall will be freed by the smart pointer here, but that's fine, since
 172     // SemaBuiltinShuffleVector guts it, but then doesn't release it.
 173   case Builtin::BI__builtin_prefetch:
 174     if (SemaBuiltinPrefetch(TheCall))
 175       return ExprError();
 176     break;
 177   case Builtin::BI__builtin_object_size:
 178     if (SemaBuiltinObjectSize(TheCall))
 179       return ExprError();
 180     break;
 181   case Builtin::BI__builtin_longjmp:
 182     if (SemaBuiltinLongjmp(TheCall))
 183       return ExprError();
 184     break;
 185
 186   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
 187     if (checkArgCount(*this, TheCall, 1)) return true;
 188     TheCall->setType(Context.IntTy);
 189     break;
 190   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
 191     if (checkArgCount(*this, TheCall, 1)) return true;
 192     TheCall->setType(Context.IntTy);
 193     break;
 194   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add:
 195   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_1:
 196   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_2:
 197   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_4:
 198   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_8:
 199   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_16:
 200   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub:
 201   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_1:
 202   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_2:
 203   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_4:
 204   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_8:
 205   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_16:
 206   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or:
 207   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_1:
 208   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_2:
 209   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_4:
 210   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_8:
 211   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_16:
 212   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and:
 213   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_1:
 214   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_2:
 215   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_4:
 216   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_8:
 217   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_16:
 218   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor:
 219   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_1:
 220   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_2:
 221   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_4:
 222   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_8:
 223   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_16:
 224   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch:
 225   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_1:
 226   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_2:
 227   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_4:
 228   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_8:
 229   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_16:
 230   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch:
 231   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_1:
 232   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_2:
 233   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_4:
 234   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_8:
 235   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_16:
 236   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch:
 237   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_1:
 238   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_2:
 239   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_4:
 240   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_8:
 241   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_16:
 242   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch:
 243   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_1:
 244   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_2:
 245   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_4:
 246   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_8:
 247   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_16:
 248   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch:
 249   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_1:
 250   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_2:
 251   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_4:
 252   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_8:
 253   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_16:
 254   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap:
 255   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_1:
 256   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_2:
 257   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_4:
 258   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_8:
 259   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_16:
 260   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap:
 261   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_1:
 262   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_2:
 263   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_4:
 264   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_8:
 265   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_16:
 266   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set:
 267   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_1:
 268   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_2:
 269   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_4:
 270   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_8:
 271   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_16:
 272   case Builtin::BI__sync_lock_release:
 273   case Builtin::BI__sync_lock_release_1:
 274   case Builtin::BI__sync_lock_release_2:
 275   case Builtin::BI__sync_lock_release_4:
 276   case Builtin::BI__sync_lock_release_8:
 277   case Builtin::BI__sync_lock_release_16:
 278   case Builtin::BI__sync_swap:
 279   case Builtin::BI__sync_swap_1:
 280   case Builtin::BI__sync_swap_2:
 281   case Builtin::BI__sync_swap_4:
 282   case Builtin::BI__sync_swap_8:
 283   case Builtin::BI__sync_swap_16:
 284     return SemaBuiltinAtomicOverloaded(TheCallResult);
 285 #define BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS)
 286 #define ATOMIC_BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS) \
 287   case Builtin::BI##ID: \
 288     return SemaAtomicOpsOverloaded(TheCallResult, AtomicExpr::AO##ID);
 289 #include "clang/Basic/Builtins.def"
 290   case Builtin::BI__builtin_annotation:
 291     if (SemaBuiltinAnnotation(*this, TheCall))
 292       return ExprError();
 293     break;
 294   case Builtin::BI__builtin_addressof:
 295     if (SemaBuiltinAddressof(*this, TheCall))
 296       return ExprError();
 297     break;
 298   }
 299
 300   // Since the target specific builtins for each arch overlap, only check those
 301   // of the arch we are compiling for.
 302   if (BuiltinID >= Builtin::FirstTSBuiltin) {
 303     switch (Context.getTargetInfo().getTriple().getArch()) {
 304       case llvm::Triple::arm:
 305       case llvm::Triple::thumb:
 306         if (CheckARMBuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 307           return ExprError();
 308         break;
 309       case llvm::Triple::aarch64:
 310         if (CheckAArch64BuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 311           return ExprError();
 312         break;
 313       case llvm::Triple::mips:
 314       case llvm::Triple::mipsel:
 315       case llvm::Triple::mips64:
 316       case llvm::Triple::mips64el:
 317         if (CheckMipsBuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 318           return ExprError();
 319         break;
 320       default:
 321         break;
 322     }
 323   }
 324
 325   return TheCallResult;
 326 }
 327
 328 // Get the valid immediate range for the specified NEON type code.
 329 static unsigned RFT(unsigned t, bool shift = false) {
 330   NeonTypeFlags Type(t);
 331   int IsQuad = Type.isQuad();
 332   switch (Type.getEltType()) {
 333   case NeonTypeFlags::Int8:
 334   case NeonTypeFlags::Poly8:
 335     return shift ? 7 : (8 << IsQuad) - 1;
 336   case NeonTypeFlags::Int16:
 337   case NeonTypeFlags::Poly16:
 338     return shift ? 15 : (4 << IsQuad) - 1;
 339   case NeonTypeFlags::Int32:
 340     return shift ? 31 : (2 << IsQuad) - 1;
 341   case NeonTypeFlags::Int64:
 342   case NeonTypeFlags::Poly64:
 343     return shift ? 63 : (1 << IsQuad) - 1;
 344   case NeonTypeFlags::Float16:
 345     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 346     return (4 << IsQuad) - 1;
 347   case NeonTypeFlags::Float32:
 348     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 349     return (2 << IsQuad) - 1;
 350   case NeonTypeFlags::Float64:
 351     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 352     return (1 << IsQuad) - 1;
 353   }
 354   llvm_unreachable("Invalid NeonTypeFlag!");
 355 }
 356
 357 /// getNeonEltType - Return the QualType corresponding to the elements of
 358 /// the vector type specified by the NeonTypeFlags.  This is used to check
 359 /// the pointer arguments for Neon load/store intrinsics.
 360 static QualType getNeonEltType(NeonTypeFlags Flags, ASTContext &Context,
 361                                bool IsAArch64) {
 362   switch (Flags.getEltType()) {
 363   case NeonTypeFlags::Int8:
 364     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedCharTy : Context.SignedCharTy;
 365   case NeonTypeFlags::Int16:
 366     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedShortTy : Context.ShortTy;
 367   case NeonTypeFlags::Int32:
 368     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedIntTy : Context.IntTy;
 369   case NeonTypeFlags::Int64:
 370     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedLongLongTy : Context.LongLongTy;
 371   case NeonTypeFlags::Poly8:
 372     return IsAArch64 ? Context.UnsignedCharTy : Context.SignedCharTy;
 373   case NeonTypeFlags::Poly16:
 374     return IsAArch64 ? Context.UnsignedShortTy : Context.ShortTy;
 375   case NeonTypeFlags::Poly64:
 376     return Context.UnsignedLongLongTy;
 377   case NeonTypeFlags::Float16:
 378     return Context.HalfTy;
 379   case NeonTypeFlags::Float32:
 380     return Context.FloatTy;
 381   case NeonTypeFlags::Float64:
 382     return Context.DoubleTy;
 383   }
 384   llvm_unreachable("Invalid NeonTypeFlag!");
 385 }
 386
 387 bool Sema::CheckAArch64BuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID,
 388                                            CallExpr *TheCall) {
 389
 390   llvm::APSInt Result;
 391
 392   uint64_t mask = 0;
 393   unsigned TV = 0;
 394   int PtrArgNum = -1;
 395   bool HasConstPtr = false;
 396   switch (BuiltinID) {
 397 #define GET_NEON_AARCH64_OVERLOAD_CHECK
 398 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 399 #undef GET_NEON_AARCH64_OVERLOAD_CHECK
 400   }
 401
 402   // For NEON intrinsics which are overloaded on vector element type, validate
 403   // the immediate which specifies which variant to emit.
 404   unsigned ImmArg = TheCall->getNumArgs() - 1;
 405   if (mask) {
 406     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ImmArg, Result))
 407       return true;
 408
 409     TV = Result.getLimitedValue(64);
 410     if ((TV > 63) || (mask & (1ULL << TV)) == 0)
 411       return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_invalid_neon_type_code)
 412              << TheCall->getArg(ImmArg)->getSourceRange();
 413   }
 414
 415   if (PtrArgNum >= 0) {
 416     // Check that pointer arguments have the specified type.
 417     Expr *Arg = TheCall->getArg(PtrArgNum);
 418     if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
 419       Arg = ICE->getSubExpr();
 420     ExprResult RHS = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Arg);
 421     QualType RHSTy = RHS.get()->getType();
 422     QualType EltTy = getNeonEltType(NeonTypeFlags(TV), Context, true);
 423     if (HasConstPtr)
 424       EltTy = EltTy.withConst();
 425     QualType LHSTy = Context.getPointerType(EltTy);
 426     AssignConvertType ConvTy;
 427     ConvTy = CheckSingleAssignmentConstraints(LHSTy, RHS);
 428     if (RHS.isInvalid())
 429       return true;
 430     if (DiagnoseAssignmentResult(ConvTy, Arg->getLocStart(), LHSTy, RHSTy,
 431                                  RHS.get(), AA_Assigning))
 432       return true;
 433   }
 434
 435   // For NEON intrinsics which take an immediate value as part of the
 436   // instruction, range check them here.
 437   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 438   switch (BuiltinID) {
 439   default:
 440     return false;
 441 #define GET_NEON_AARCH64_IMMEDIATE_CHECK
 442 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 443 #undef GET_NEON_AARCH64_IMMEDIATE_CHECK
 444   }
 445   ;
 446
 447   // We can't check the value of a dependent argument.
 448   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 449       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 450     return false;
 451
 452   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 453   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 454     return true;
 455
 456   // Range check against the upper/lower values for this isntruction.
 457   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 458   if (Val < l || Val > (u + l))
 459     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 460            << l << u + l << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 461
 462   return false;
 463 }
 464
 465 bool Sema::CheckARMBuiltinExclusiveCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 466   assert((BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_ldrex ||
 467           BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_strex) &&
 468          "unexpected ARM builtin");
 469   bool IsLdrex = BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_ldrex;
 470
 471   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
 472
 473   // Ensure that we have the proper number of arguments.
 474   if (checkArgCount(*this, TheCall, IsLdrex ? 1 : 2))
 475     return true;
 476
 477   // Inspect the pointer argument of the atomic builtin.  This should always be
 478   // a pointer type, whose element is an integral scalar or pointer type.
 479   // Because it is a pointer type, we don't have to worry about any implicit
 480   // casts here.
 481   Expr *PointerArg = TheCall->getArg(IsLdrex ? 0 : 1);
 482   ExprResult PointerArgRes = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(PointerArg);
 483   if (PointerArgRes.isInvalid())
 484     return true;
 485   PointerArg = PointerArgRes.take();
 486
 487   const PointerType *pointerType = PointerArg->getType()->getAs<PointerType>();
 488   if (!pointerType) {
 489     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
 490       << PointerArg->getType() << PointerArg->getSourceRange();
 491     return true;
 492   }
 493
 494   // ldrex takes a "const volatile T*" and strex takes a "volatile T*". Our next
 495   // task is to insert the appropriate casts into the AST. First work out just
 496   // what the appropriate type is.
 497   QualType ValType = pointerType->getPointeeType();
 498   QualType AddrType = ValType.getUnqualifiedType().withVolatile();
 499   if (IsLdrex)
 500     AddrType.addConst();
 501
 502   // Issue a warning if the cast is dodgy.
 503   CastKind CastNeeded = CK_NoOp;
 504   if (!AddrType.isAtLeastAsQualifiedAs(ValType)) {
 505     CastNeeded = CK_BitCast;
 506     Diag(DRE->getLocStart(), diag::ext_typecheck_convert_discards_qualifiers)
 507       << PointerArg->getType()
 508       << Context.getPointerType(AddrType)
 509       << AA_Passing << PointerArg->getSourceRange();
 510   }
 511
 512   // Finally, do the cast and replace the argument with the corrected version.
 513   AddrType = Context.getPointerType(AddrType);
 514   PointerArgRes = ImpCastExprToType(PointerArg, AddrType, CastNeeded);
 515   if (PointerArgRes.isInvalid())
 516     return true;
 517   PointerArg = PointerArgRes.take();
 518
 519   TheCall->setArg(IsLdrex ? 0 : 1, PointerArg);
 520
 521   // In general, we allow ints, floats and pointers to be loaded and stored.
 522   if (!ValType->isIntegerType() && !ValType->isAnyPointerType() &&
 523       !ValType->isBlockPointerType() && !ValType->isFloatingType()) {
 524     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer_intfltptr)
 525       << PointerArg->getType() << PointerArg->getSourceRange();
 526     return true;
 527   }
 528
 529   // But ARM doesn't have instructions to deal with 128-bit versions.
 530   if (Context.getTypeSize(ValType) > 64) {
 531     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_exclusive_builtin_pointer_size)
 532       << PointerArg->getType() << PointerArg->getSourceRange();
 533     return true;
 534   }
 535
 536   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
 537   case Qualifiers::OCL_None:
 538   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
 539     // okay
 540     break;
 541
 542   case Qualifiers::OCL_Weak:
 543   case Qualifiers::OCL_Strong:
 544   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
 545     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
 546       << ValType << PointerArg->getSourceRange();
 547     return true;
 548   }
 549
 550
 551   if (IsLdrex) {
 552     TheCall->setType(ValType);
 553     return false;
 554   }
 555
 556   // Initialize the argument to be stored.
 557   ExprResult ValArg = TheCall->getArg(0);
 558   InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeParameter(
 559       Context, ValType, /*consume*/ false);
 560   ValArg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), ValArg);
 561   if (ValArg.isInvalid())
 562     return true;
 563   TheCall->setArg(0, ValArg.get());
 564
 565   // __builtin_arm_strex always returns an int. It's marked as such in the .def,
 566   // but the custom checker bypasses all default analysis.
 567   TheCall->setType(Context.IntTy);
 568   return false;
 569 }
 570
 571 bool Sema::CheckARMBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 572   llvm::APSInt Result;
 573
 574   if (BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_ldrex ||
 575       BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_strex) {
 576     return CheckARMBuiltinExclusiveCall(BuiltinID, TheCall);
 577   }
 578
 579   uint64_t mask = 0;
 580   unsigned TV = 0;
 581   int PtrArgNum = -1;
 582   bool HasConstPtr = false;
 583   switch (BuiltinID) {
 584 #define GET_NEON_OVERLOAD_CHECK
 585 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 586 #undef GET_NEON_OVERLOAD_CHECK
 587   }
 588
 589   // For NEON intrinsics which are overloaded on vector element type, validate
 590   // the immediate which specifies which variant to emit.
 591   unsigned ImmArg = TheCall->getNumArgs()-1;
 592   if (mask) {
 593     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ImmArg, Result))
 594       return true;
 595
 596     TV = Result.getLimitedValue(64);
 597     if ((TV > 63) || (mask & (1ULL << TV)) == 0)
 598       return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_invalid_neon_type_code)
 599         << TheCall->getArg(ImmArg)->getSourceRange();
 600   }
 601
 602   if (PtrArgNum >= 0) {
 603     // Check that pointer arguments have the specified type.
 604     Expr *Arg = TheCall->getArg(PtrArgNum);
 605     if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
 606       Arg = ICE->getSubExpr();
 607     ExprResult RHS = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Arg);
 608     QualType RHSTy = RHS.get()->getType();
 609     QualType EltTy = getNeonEltType(NeonTypeFlags(TV), Context, false);
 610     if (HasConstPtr)
 611       EltTy = EltTy.withConst();
 612     QualType LHSTy = Context.getPointerType(EltTy);
 613     AssignConvertType ConvTy;
 614     ConvTy = CheckSingleAssignmentConstraints(LHSTy, RHS);
 615     if (RHS.isInvalid())
 616       return true;
 617     if (DiagnoseAssignmentResult(ConvTy, Arg->getLocStart(), LHSTy, RHSTy,
 618                                  RHS.get(), AA_Assigning))
 619       return true;
 620   }
 621
 622   // For NEON intrinsics which take an immediate value as part of the
 623   // instruction, range check them here.
 624   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 625   switch (BuiltinID) {
 626   default: return false;
 627   case ARM::BI__builtin_arm_ssat: i = 1; l = 1; u = 31; break;
 628   case ARM::BI__builtin_arm_usat: i = 1; u = 31; break;
 629   case ARM::BI__builtin_arm_vcvtr_f:
 630   case ARM::BI__builtin_arm_vcvtr_d: i = 1; u = 1; break;
 631   case ARM::BI__builtin_arm_dmb:
 632   case ARM::BI__builtin_arm_dsb: l = 0; u = 15; break;
 633 #define GET_NEON_IMMEDIATE_CHECK
 634 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 635 #undef GET_NEON_IMMEDIATE_CHECK
 636   };
 637
 638   // We can't check the value of a dependent argument.
 639   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 640       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 641     return false;
 642
 643   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 644   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 645     return true;
 646
 647   // Range check against the upper/lower values for this isntruction.
 648   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 649   if (Val < l || Val > (u + l))
 650     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 651       << l << u+l << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 652
 653   // FIXME: VFP Intrinsics should error if VFP not present.
 654   return false;
 655 }
 656
 657 bool Sema::CheckMipsBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 658   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 659   switch (BuiltinID) {
 660   default: return false;
 661   case Mips::BI__builtin_mips_wrdsp: i = 1; l = 0; u = 63; break;
 662   case Mips::BI__builtin_mips_rddsp: i = 0; l = 0; u = 63; break;
 663   case Mips::BI__builtin_mips_append: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 664   case Mips::BI__builtin_mips_balign: i = 2; l = 0; u = 3; break;
 665   case Mips::BI__builtin_mips_precr_sra_ph_w: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 666   case Mips::BI__builtin_mips_precr_sra_r_ph_w: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 667   case Mips::BI__builtin_mips_prepend: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 668   };
 669
 670   // We can't check the value of a dependent argument.
 671   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 672       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 673     return false;
 674
 675   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 676   llvm::APSInt Result;
 677   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 678     return true;
 679
 680   // Range check against the upper/lower values for this instruction.
 681   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 682   if (Val < l || Val > u)
 683     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 684       << l << u << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 685
 686   return false;
 687 }
 688
 689 /// Given a FunctionDecl's FormatAttr, attempts to populate the FomatStringInfo
 690 /// parameter with the FormatAttr's correct format_idx and firstDataArg.
 691 /// Returns true when the format fits the function and the FormatStringInfo has
 692 /// been populated.
 693 bool Sema::getFormatStringInfo(const FormatAttr *Format, bool IsCXXMember,
 694                                FormatStringInfo *FSI) {
 695   FSI->HasVAListArg = Format->getFirstArg() == 0;
 696   FSI->FormatIdx = Format->getFormatIdx() - 1;
 697   FSI->FirstDataArg = FSI->HasVAListArg ? 0 : Format->getFirstArg() - 1;
 698
 699   // The way the format attribute works in GCC, the implicit this argument
 700   // of member functions is counted. However, it doesn't appear in our own
 701   // lists, so decrement format_idx in that case.
 702   if (IsCXXMember) {
 703     if(FSI->FormatIdx == 0)
 704       return false;
 705     --FSI->FormatIdx;
 706     if (FSI->FirstDataArg != 0)
 707       --FSI->FirstDataArg;
 708   }
 709   return true;
 710 }
 711
 712 /// Handles the checks for format strings, non-POD arguments to vararg
 713 /// functions, and NULL arguments passed to non-NULL parameters.
 714 void Sema::checkCall(NamedDecl *FDecl,
 715                      ArrayRef<const Expr *> Args,
 716                      unsigned NumProtoArgs,
 717                      bool IsMemberFunction,
 718                      SourceLocation Loc,
 719                      SourceRange Range,
 720                      VariadicCallType CallType) {
 721   // FIXME: We should check as much as we can in the template definition.
 722   if (CurContext->isDependentContext())
 723     return;
 724
 725   // Printf and scanf checking.
 726   llvm::SmallBitVector CheckedVarArgs;
 727   if (FDecl) {
 728     for (specific_attr_iterator<FormatAttr>
 729              I = FDecl->specific_attr_begin<FormatAttr>(),
 730              E = FDecl->specific_attr_end<FormatAttr>();
 731          I != E; ++I) {
 732       // Only create vector if there are format attributes.
 733       CheckedVarArgs.resize(Args.size());
 734
 735       CheckFormatArguments(*I, Args, IsMemberFunction, CallType, Loc, Range,
 736                            CheckedVarArgs);
 737     }
 738   }
 739
 740   // Refuse POD arguments that weren't caught by the format string
 741   // checks above.
 742   if (CallType != VariadicDoesNotApply) {
 743     for (unsigned ArgIdx = NumProtoArgs; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
 744       // Args[ArgIdx] can be null in malformed code.
 745       if (const Expr *Arg = Args[ArgIdx]) {
 746         if (CheckedVarArgs.empty() || !CheckedVarArgs[ArgIdx])
 747           checkVariadicArgument(Arg, CallType);
 748       }
 749     }
 750   }
 751
 752   if (FDecl) {
 753     for (specific_attr_iterator<NonNullAttr>
 754            I = FDecl->specific_attr_begin<NonNullAttr>(),
 755            E = FDecl->specific_attr_end<NonNullAttr>(); I != E; ++I)
 756       CheckNonNullArguments(*I, Args.data(), Loc);
 757
 758     // Type safety checking.
 759     for (specific_attr_iterator<ArgumentWithTypeTagAttr>
 760            i = FDecl->specific_attr_begin<ArgumentWithTypeTagAttr>(),
 761            e = FDecl->specific_attr_end<ArgumentWithTypeTagAttr>();
 762          i != e; ++i) {
 763       CheckArgumentWithTypeTag(*i, Args.data());
 764     }
 765   }
 766 }
 767
 768 /// CheckConstructorCall - Check a constructor call for correctness and safety
 769 /// properties not enforced by the C type system.
 770 void Sema::CheckConstructorCall(FunctionDecl *FDecl,
 771                                 ArrayRef<const Expr *> Args,
 772                                 const FunctionProtoType *Proto,
 773                                 SourceLocation Loc) {
 774   VariadicCallType CallType =
 775     Proto->isVariadic() ? VariadicConstructor : VariadicDoesNotApply;
 776   checkCall(FDecl, Args, Proto->getNumArgs(),
 777             /*IsMemberFunction=*/true, Loc, SourceRange(), CallType);
 778 }
 779
 780 /// CheckFunctionCall - Check a direct function call for various correctness
 781 /// and safety properties not strictly enforced by the C type system.
 782 bool Sema::CheckFunctionCall(FunctionDecl *FDecl, CallExpr *TheCall,
 783                              const FunctionProtoType *Proto) {
 784   bool IsMemberOperatorCall = isa<CXXOperatorCallExpr>(TheCall) &&
 785                               isa<CXXMethodDecl>(FDecl);
 786   bool IsMemberFunction = isa<CXXMemberCallExpr>(TheCall) ||
 787                           IsMemberOperatorCall;
 788   VariadicCallType CallType = getVariadicCallType(FDecl, Proto,
 789                                                   TheCall->getCallee());
 790   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 791   Expr** Args = TheCall->getArgs();
 792   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
 793   if (IsMemberOperatorCall) {
 794     // If this is a call to a member operator, hide the first argument
 795     // from checkCall.
 796     // FIXME: Our choice of AST representation here is less than ideal.
 797     ++Args;
 798     --NumArgs;
 799   }
 800   checkCall(FDecl, llvm::makeArrayRef<const Expr *>(Args, NumArgs),
 801             NumProtoArgs,
 802             IsMemberFunction, TheCall->getRParenLoc(),
 803             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 804
 805   IdentifierInfo *FnInfo = FDecl->getIdentifier();
 806   // None of the checks below are needed for functions that don't have
 807   // simple names (e.g., C++ conversion functions).
 808   if (!FnInfo)
 809     return false;
 810
 811   unsigned CMId = FDecl->getMemoryFunctionKind();
 812   if (CMId == 0)
 813     return false;
 814
 815   // Handle memory setting and copying functions.
 816   if (CMId == Builtin::BIstrlcpy || CMId == Builtin::BIstrlcat)
 817     CheckStrlcpycatArguments(TheCall, FnInfo);
 818   else if (CMId == Builtin::BIstrncat)
 819     CheckStrncatArguments(TheCall, FnInfo);
 820   else
 821     CheckMemaccessArguments(TheCall, CMId, FnInfo);
 822
 823   return false;
 824 }
 825
 826 bool Sema::CheckObjCMethodCall(ObjCMethodDecl *Method, SourceLocation lbrac,
 827                                ArrayRef<const Expr *> Args) {
 828   VariadicCallType CallType =
 829       Method->isVariadic() ? VariadicMethod : VariadicDoesNotApply;
 830
 831   checkCall(Method, Args, Method->param_size(),
 832             /*IsMemberFunction=*/false,
 833             lbrac, Method->getSourceRange(), CallType);
 834
 835   return false;
 836 }
 837
 838 bool Sema::CheckPointerCall(NamedDecl *NDecl, CallExpr *TheCall,
 839                             const FunctionProtoType *Proto) {
 840   const VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(NDecl);
 841   if (!V)
 842     return false;
 843
 844   QualType Ty = V->getType();
 845   if (!Ty->isBlockPointerType() && !Ty->isFunctionPointerType())
 846     return false;
 847
 848   VariadicCallType CallType;
 849   if (!Proto || !Proto->isVariadic()) {
 850     CallType = VariadicDoesNotApply;
 851   } else if (Ty->isBlockPointerType()) {
 852     CallType = VariadicBlock;
 853   } else { // Ty->isFunctionPointerType()
 854     CallType = VariadicFunction;
 855   }
 856   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 857
 858   checkCall(NDecl,
 859             llvm::makeArrayRef<const Expr *>(TheCall->getArgs(),
 860                                              TheCall->getNumArgs()),
 861             NumProtoArgs, /*IsMemberFunction=*/false,
 862             TheCall->getRParenLoc(),
 863             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 864
 865   return false;
 866 }
 867
 868 /// Checks function calls when a FunctionDecl or a NamedDecl is not available,
 869 /// such as function pointers returned from functions.
 870 bool Sema::CheckOtherCall(CallExpr *TheCall, const FunctionProtoType *Proto) {
 871   VariadicCallType CallType = getVariadicCallType(/*FDecl=*/0, Proto,
 872                                                   TheCall->getCallee());
 873   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 874
 875   checkCall(/*FDecl=*/0,
 876             llvm::makeArrayRef<const Expr *>(TheCall->getArgs(),
 877                                              TheCall->getNumArgs()),
 878             NumProtoArgs, /*IsMemberFunction=*/false,
 879             TheCall->getRParenLoc(),
 880             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 881
 882   return false;
 883 }
 884
 885 ExprResult Sema::SemaAtomicOpsOverloaded(ExprResult TheCallResult,
 886                                          AtomicExpr::AtomicOp Op) {
 887   CallExpr *TheCall = cast<CallExpr>(TheCallResult.get());
 888   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
 889
 890   // All these operations take one of the following forms:
 891   enum {
 892     // C    __c11_atomic_init(A *, C)
 893     Init,
 894     // C    __c11_atomic_load(A *, int)
 895     Load,
 896     // void __atomic_load(A *, CP, int)
 897     Copy,
 898     // C    __c11_atomic_add(A *, M, int)
 899     Arithmetic,
 900     // C    __atomic_exchange_n(A *, CP, int)
 901     Xchg,
 902     // void __atomic_exchange(A *, C *, CP, int)
 903     GNUXchg,
 904     // bool __c11_atomic_compare_exchange_strong(A *, C *, CP, int, int)
 905     C11CmpXchg,
 906     // bool __atomic_compare_exchange(A *, C *, CP, bool, int, int)
 907     GNUCmpXchg
 908   } Form = Init;
 909   const unsigned NumArgs[] = { 2, 2, 3, 3, 3, 4, 5, 6 };
 910   const unsigned NumVals[] = { 1, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3 };
 911   // where:
 912   //   C is an appropriate type,
 913   //   A is volatile _Atomic(C) for __c11 builtins and is C for GNU builtins,
 914   //   CP is C for __c11 builtins and GNU _n builtins and is C * otherwise,
 915   //   M is C if C is an integer, and ptrdiff_t if C is a pointer, and
 916   //   the int parameters are for orderings.
 917
 918   assert(AtomicExpr::AO__c11_atomic_init == 0 &&
 919          AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor + 1 == AtomicExpr::AO__atomic_load
 920          && "need to update code for modified C11 atomics");
 921   bool IsC11 = Op >= AtomicExpr::AO__c11_atomic_init &&
 922                Op <= AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor;
 923   bool IsN = Op == AtomicExpr::AO__atomic_load_n ||
 924              Op == AtomicExpr::AO__atomic_store_n ||
 925              Op == AtomicExpr::AO__atomic_exchange_n ||
 926              Op == AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange_n;
 927   bool IsAddSub = false;
 928
 929   switch (Op) {
 930   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_init:
 931     Form = Init;
 932     break;
 933
 934   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_load:
 935   case AtomicExpr::AO__atomic_load_n:
 936     Form = Load;
 937     break;
 938
 939   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_store:
 940   case AtomicExpr::AO__atomic_load:
 941   case AtomicExpr::AO__atomic_store:
 942   case AtomicExpr::AO__atomic_store_n:
 943     Form = Copy;
 944     break;
 945
 946   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_add:
 947   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_sub:
 948   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_add:
 949   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_sub:
 950   case AtomicExpr::AO__atomic_add_fetch:
 951   case AtomicExpr::AO__atomic_sub_fetch:
 952     IsAddSub = true;
 953     // Fall through.
 954   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_and:
 955   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_or:
 956   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor:
 957   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_and:
 958   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_or:
 959   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_xor:
 960   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_nand:
 961   case AtomicExpr::AO__atomic_and_fetch:
 962   case AtomicExpr::AO__atomic_or_fetch:
 963   case AtomicExpr::AO__atomic_xor_fetch:
 964   case AtomicExpr::AO__atomic_nand_fetch:
 965     Form = Arithmetic;
 966     break;
 967
 968   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_exchange:
 969   case AtomicExpr::AO__atomic_exchange_n:
 970     Form = Xchg;
 971     break;
 972
 973   case AtomicExpr::AO__atomic_exchange:
 974     Form = GNUXchg;
 975     break;
 976
 977   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_compare_exchange_strong:
 978   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_compare_exchange_weak:
 979     Form = C11CmpXchg;
 980     break;
 981
 982   case AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange:
 983   case AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange_n:
 984     Form = GNUCmpXchg;
 985     break;
 986   }
 987
 988   // Check we have the right number of arguments.
 989   if (TheCall->getNumArgs() < NumArgs[Form]) {
 990     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
 991       << 0 << NumArgs[Form] << TheCall->getNumArgs()
 992       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 993     return ExprError();
 994   } else if (TheCall->getNumArgs() > NumArgs[Form]) {
 995     Diag(TheCall->getArg(NumArgs[Form])->getLocStart(),
 996          diag::err_typecheck_call_too_many_args)
 997       << 0 << NumArgs[Form] << TheCall->getNumArgs()
 998       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 999     return ExprError();
1000   }
1001
1002   // Inspect the first argument of the atomic operation.
1003   Expr *Ptr = TheCall->getArg(0);
1004   Ptr = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Ptr).get();
1005   const PointerType *pointerType = Ptr->getType()->getAs<PointerType>();
1006   if (!pointerType) {
1007     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
1008       << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1009     return ExprError();
1010   }
1011
1012   // For a __c11 builtin, this should be a pointer to an _Atomic type.
1013   QualType AtomTy = pointerType->getPointeeType(); // 'A'
1014   QualType ValType = AtomTy; // 'C'
1015   if (IsC11) {
1016     if (!AtomTy->isAtomicType()) {
1017       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic)
1018         << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1019       return ExprError();
1020     }
1021     if (AtomTy.isConstQualified()) {
1022       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_non_const_atomic)
1023         << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1024       return ExprError();
1025     }
1026     ValType = AtomTy->getAs<AtomicType>()->getValueType();
1027   }
1028
1029   // For an arithmetic operation, the implied arithmetic must be well-formed.
1030   if (Form == Arithmetic) {
1031     // gcc does not enforce these rules for GNU atomics, but we do so for sanity.
1032     if (IsAddSub && !ValType->isIntegerType() && !ValType->isPointerType()) {
1033       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic_int_or_ptr)
1034         << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1035       return ExprError();
1036     }
1037     if (!IsAddSub && !ValType->isIntegerType()) {
1038       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_bitwise_needs_atomic_int)
1039         << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1040       return ExprError();
1041     }
1042   } else if (IsN && !ValType->isIntegerType() && !ValType->isPointerType()) {
1043     // For __atomic_*_n operations, the value type must be a scalar integral or
1044     // pointer type which is 1, 2, 4, 8 or 16 bytes in length.
1045     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic_int_or_ptr)
1046       << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1047     return ExprError();
1048   }
1049
1050   if (!IsC11 && !AtomTy.isTriviallyCopyableType(Context) &&
1051       !AtomTy->isScalarType()) {
1052     // For GNU atomics, require a trivially-copyable type. This is not part of
1053     // the GNU atomics specification, but we enforce it for sanity.
1054     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_trivial_copy)
1055       << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1056     return ExprError();
1057   }
1058
1059   // FIXME: For any builtin other than a load, the ValType must not be
1060   // const-qualified.
1061
1062   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
1063   case Qualifiers::OCL_None:
1064   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
1065     // okay
1066     break;
1067
1068   case Qualifiers::OCL_Weak:
1069   case Qualifiers::OCL_Strong:
1070   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
1071     // FIXME: Can this happen? By this point, ValType should be known
1072     // to be trivially copyable.
1073     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
1074       << ValType << Ptr->getSourceRange();
1075     return ExprError();
1076   }
1077
1078   QualType ResultType = ValType;
1079   if (Form == Copy || Form == GNUXchg || Form == Init)
1080     ResultType = Context.VoidTy;
1081   else if (Form == C11CmpXchg || Form == GNUCmpXchg)
1082     ResultType = Context.BoolTy;
1083
1084   // The type of a parameter passed 'by value'. In the GNU atomics, such
1085   // arguments are actually passed as pointers.
1086   QualType ByValType = ValType; // 'CP'
1087   if (!IsC11 && !IsN)
1088     ByValType = Ptr->getType();
1089
1090   // The first argument --- the pointer --- has a fixed type; we
1091   // deduce the types of the rest of the arguments accordingly.  Walk
1092   // the remaining arguments, converting them to the deduced value type.
1093   for (unsigned i = 1; i != NumArgs[Form]; ++i) {
1094     QualType Ty;
1095     if (i < NumVals[Form] + 1) {
1096       switch (i) {
1097       case 1:
1098         // The second argument is the non-atomic operand. For arithmetic, this
1099         // is always passed by value, and for a compare_exchange it is always
1100         // passed by address. For the rest, GNU uses by-address and C11 uses
1101         // by-value.
1102         assert(Form != Load);
1103         if (Form == Init || (Form == Arithmetic && ValType->isIntegerType()))
1104           Ty = ValType;
1105         else if (Form == Copy || Form == Xchg)
1106           Ty = ByValType;
1107         else if (Form == Arithmetic)
1108           Ty = Context.getPointerDiffType();
1109         else
1110           Ty = Context.getPointerType(ValType.getUnqualifiedType());
1111         break;
1112       case 2:
1113         // The third argument to compare_exchange / GNU exchange is a
1114         // (pointer to a) desired value.
1115         Ty = ByValType;
1116         break;
1117       case 3:
1118         // The fourth argument to GNU compare_exchange is a 'weak' flag.
1119         Ty = Context.BoolTy;
1120         break;
1121       }
1122     } else {
1123       // The order(s) are always converted to int.
1124       Ty = Context.IntTy;
1125     }
1126
1127     InitializedEntity Entity =
1128         InitializedEntity::InitializeParameter(Context, Ty, false);
1129     ExprResult Arg = TheCall->getArg(i);
1130     Arg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1131     if (Arg.isInvalid())
1132       return true;
1133     TheCall->setArg(i, Arg.get());
1134   }
1135
1136   // Permute the arguments into a 'consistent' order.
1137   SmallVector<Expr*, 5> SubExprs;
1138   SubExprs.push_back(Ptr);
1139   switch (Form) {
1140   case Init:
1141     // Note, AtomicExpr::getVal1() has a special case for this atomic.
1142     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1143     break;
1144   case Load:
1145     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Order
1146     break;
1147   case Copy:
1148   case Arithmetic:
1149   case Xchg:
1150     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Order
1151     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1152     break;
1153   case GNUXchg:
1154     // Note, AtomicExpr::getVal2() has a special case for this atomic.
1155     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Order
1156     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1157     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
1158     break;
1159   case C11CmpXchg:
1160     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Order
1161     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1162     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(4)); // OrderFail
1163     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
1164     break;
1165   case GNUCmpXchg:
1166     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(4)); // Order
1167     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1168     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(5)); // OrderFail
1169     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
1170     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Weak
1171     break;
1172   }
1173
1174   AtomicExpr *AE = new (Context) AtomicExpr(TheCall->getCallee()->getLocStart(),
1175                                             SubExprs, ResultType, Op,
1176                                             TheCall->getRParenLoc());
1177
1178   if ((Op == AtomicExpr::AO__c11_atomic_load ||
1179        (Op == AtomicExpr::AO__c11_atomic_store)) &&
1180       Context.AtomicUsesUnsupportedLibcall(AE))
1181     Diag(AE->getLocStart(), diag::err_atomic_load_store_uses_lib) <<
1182     ((Op == AtomicExpr::AO__c11_atomic_load) ? 0 : 1);
1183
1184   return Owned(AE);
1185 }
1186
1187
1188 /// checkBuiltinArgument - Given a call to a builtin function, perform
1189 /// normal type-checking on the given argument, updating the call in
1190 /// place.  This is useful when a builtin function requires custom
1191 /// type-checking for some of its arguments but not necessarily all of
1192 /// them.
1193 ///
1194 /// Returns true on error.
1195 static bool checkBuiltinArgument(Sema &S, CallExpr *E, unsigned ArgIndex) {
1196   FunctionDecl *Fn = E->getDirectCallee();
1197   assert(Fn && "builtin call without direct callee!");
1198
1199   ParmVarDecl *Param = Fn->getParamDecl(ArgIndex);
1200   InitializedEntity Entity =
1201     InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, Param);
1202
1203   ExprResult Arg = E->getArg(0);
1204   Arg = S.PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1205   if (Arg.isInvalid())
1206     return true;
1207
1208   E->setArg(ArgIndex, Arg.take());
1209   return false;
1210 }
1211
1212 /// SemaBuiltinAtomicOverloaded - We have a call to a function like
1213 /// __sync_fetch_and_add, which is an overloaded function based on the pointer
1214 /// type of its first argument.  The main ActOnCallExpr routines have already
1215 /// promoted the types of arguments because all of these calls are prototyped as
1216 /// void(...).
1217 ///
1218 /// This function goes through and does final semantic checking for these
1219 /// builtins,
1220 ExprResult
1221 Sema::SemaBuiltinAtomicOverloaded(ExprResult TheCallResult) {
1222   CallExpr *TheCall = (CallExpr *)TheCallResult.get();
1223   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
1224   FunctionDecl *FDecl = cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
1225
1226   // Ensure that we have at least one argument to do type inference from.
1227   if (TheCall->getNumArgs() < 1) {
1228     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1229       << 0 << 1 << TheCall->getNumArgs()
1230       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
1231     return ExprError();
1232   }
1233
1234   // Inspect the first argument of the atomic builtin.  This should always be
1235   // a pointer type, whose element is an integral scalar or pointer type.
1236   // Because it is a pointer type, we don't have to worry about any implicit
1237   // casts here.
1238   // FIXME: We don't allow floating point scalars as input.
1239   Expr *FirstArg = TheCall->getArg(0);
1240   ExprResult FirstArgResult = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(FirstArg);
1241   if (FirstArgResult.isInvalid())
1242     return ExprError();
1243   FirstArg = FirstArgResult.take();
1244   TheCall->setArg(0, FirstArg);
1245
1246   const PointerType *pointerType = FirstArg->getType()->getAs<PointerType>();
1247   if (!pointerType) {
1248     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
1249       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1250     return ExprError();
1251   }
1252
1253   QualType ValType = pointerType->getPointeeType();
1254   if (!ValType->isIntegerType() && !ValType->isAnyPointerType() &&
1255       !ValType->isBlockPointerType()) {
1256     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer_intptr)
1257       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1258     return ExprError();
1259   }
1260
1261   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
1262   case Qualifiers::OCL_None:
1263   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
1264     // okay
1265     break;
1266
1267   case Qualifiers::OCL_Weak:
1268   case Qualifiers::OCL_Strong:
1269   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
1270     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
1271       << ValType << FirstArg->getSourceRange();
1272     return ExprError();
1273   }
1274
1275   // Strip any qualifiers off ValType.
1276   ValType = ValType.getUnqualifiedType();
1277
1278   // The majority of builtins return a value, but a few have special return
1279   // types, so allow them to override appropriately below.
1280   QualType ResultType = ValType;
1281
1282   // We need to figure out which concrete builtin this maps onto.  For example,
1283   // __sync_fetch_and_add with a 2 byte object turns into
1284   // __sync_fetch_and_add_2.
1285 #define BUILTIN_ROW(x) \
1286   { Builtin::BI##x##_1, Builtin::BI##x##_2, Builtin::BI##x##_4, \
1287     Builtin::BI##x##_8, Builtin::BI##x##_16 }
1288
1289   static const unsigned BuiltinIndices[][5] = {
1290     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_add),
1291     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_sub),
1292     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_or),
1293     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_and),
1294     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_xor),
1295
1296     BUILTIN_ROW(__sync_add_and_fetch),
1297     BUILTIN_ROW(__sync_sub_and_fetch),
1298     BUILTIN_ROW(__sync_and_and_fetch),
1299     BUILTIN_ROW(__sync_or_and_fetch),
1300     BUILTIN_ROW(__sync_xor_and_fetch),
1301
1302     BUILTIN_ROW(__sync_val_compare_and_swap),
1303     BUILTIN_ROW(__sync_bool_compare_and_swap),
1304     BUILTIN_ROW(__sync_lock_test_and_set),
1305     BUILTIN_ROW(__sync_lock_release),
1306     BUILTIN_ROW(__sync_swap)
1307   };
1308 #undef BUILTIN_ROW
1309
1310   // Determine the index of the size.
1311   unsigned SizeIndex;
1312   switch (Context.getTypeSizeInChars(ValType).getQuantity()) {
1313   case 1: SizeIndex = 0; break;
1314   case 2: SizeIndex = 1; break;
1315   case 4: SizeIndex = 2; break;
1316   case 8: SizeIndex = 3; break;
1317   case 16: SizeIndex = 4; break;
1318   default:
1319     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_pointer_size)
1320       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1321     return ExprError();
1322   }
1323
1324   // Each of these builtins has one pointer argument, followed by some number of
1325   // values (0, 1 or 2) followed by a potentially empty varags list of stuff
1326   // that we ignore.  Find out which row of BuiltinIndices to read from as well
1327   // as the number of fixed args.
1328   unsigned BuiltinID = FDecl->getBuiltinID();
1329   unsigned BuiltinIndex, NumFixed = 1;
1330   switch (BuiltinID) {
1331   default: llvm_unreachable("Unknown overloaded atomic builtin!");
1332   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add:
1333   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_1:
1334   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_2:
1335   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_4:
1336   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_8:
1337   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_16:
1338     BuiltinIndex = 0;
1339     break;
1340
1341   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub:
1342   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_1:
1343   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_2:
1344   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_4:
1345   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_8:
1346   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_16:
1347     BuiltinIndex = 1;
1348     break;
1349
1350   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or:
1351   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_1:
1352   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_2:
1353   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_4:
1354   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_8:
1355   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_16:
1356     BuiltinIndex = 2;
1357     break;
1358
1359   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and:
1360   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_1:
1361   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_2:
1362   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_4:
1363   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_8:
1364   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_16:
1365     BuiltinIndex = 3;
1366     break;
1367
1368   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor:
1369   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_1:
1370   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_2:
1371   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_4:
1372   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_8:
1373   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_16:
1374     BuiltinIndex = 4;
1375     break;
1376
1377   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch:
1378   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_1:
1379   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_2:
1380   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_4:
1381   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_8:
1382   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_16:
1383     BuiltinIndex = 5;
1384     break;
1385
1386   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch:
1387   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_1:
1388   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_2:
1389   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_4:
1390   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_8:
1391   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_16:
1392     BuiltinIndex = 6;
1393     break;
1394
1395   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch:
1396   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_1:
1397   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_2:
1398   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_4:
1399   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_8:
1400   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_16:
1401     BuiltinIndex = 7;
1402     break;
1403
1404   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch:
1405   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_1:
1406   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_2:
1407   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_4:
1408   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_8:
1409   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_16:
1410     BuiltinIndex = 8;
1411     break;
1412
1413   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch:
1414   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_1:
1415   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_2:
1416   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_4:
1417   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_8:
1418   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_16:
1419     BuiltinIndex = 9;
1420     break;
1421
1422   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap:
1423   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_1:
1424   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_2:
1425   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_4:
1426   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_8:
1427   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_16:
1428     BuiltinIndex = 10;
1429     NumFixed = 2;
1430     break;
1431
1432   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap:
1433   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_1:
1434   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_2:
1435   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_4:
1436   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_8:
1437   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_16:
1438     BuiltinIndex = 11;
1439     NumFixed = 2;
1440     ResultType = Context.BoolTy;
1441     break;
1442
1443   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set:
1444   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_1:
1445   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_2:
1446   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_4:
1447   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_8:
1448   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_16:
1449     BuiltinIndex = 12;
1450     break;
1451
1452   case Builtin::BI__sync_lock_release:
1453   case Builtin::BI__sync_lock_release_1:
1454   case Builtin::BI__sync_lock_release_2:
1455   case Builtin::BI__sync_lock_release_4:
1456   case Builtin::BI__sync_lock_release_8:
1457   case Builtin::BI__sync_lock_release_16:
1458     BuiltinIndex = 13;
1459     NumFixed = 0;
1460     ResultType = Context.VoidTy;
1461     break;
1462
1463   case Builtin::BI__sync_swap:
1464   case Builtin::BI__sync_swap_1:
1465   case Builtin::BI__sync_swap_2:
1466   case Builtin::BI__sync_swap_4:
1467   case Builtin::BI__sync_swap_8:
1468   case Builtin::BI__sync_swap_16:
1469     BuiltinIndex = 14;
1470     break;
1471   }
1472
1473   // Now that we know how many fixed arguments we expect, first check that we
1474   // have at least that many.
1475   if (TheCall->getNumArgs() < 1+NumFixed) {
1476     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1477       << 0 << 1+NumFixed << TheCall->getNumArgs()
1478       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
1479     return ExprError();
1480   }
1481
1482   // Get the decl for the concrete builtin from this, we can tell what the
1483   // concrete integer type we should convert to is.
1484   unsigned NewBuiltinID = BuiltinIndices[BuiltinIndex][SizeIndex];
1485   const char *NewBuiltinName = Context.BuiltinInfo.GetName(NewBuiltinID);
1486   FunctionDecl *NewBuiltinDecl;
1487   if (NewBuiltinID == BuiltinID)
1488     NewBuiltinDecl = FDecl;
1489   else {
1490     // Perform builtin lookup to avoid redeclaring it.
1491     DeclarationName DN(&Context.Idents.get(NewBuiltinName));
1492     LookupResult Res(*this, DN, DRE->getLocStart(), LookupOrdinaryName);
1493     LookupName(Res, TUScope, /*AllowBuiltinCreation=*/true);
1494     assert(Res.getFoundDecl());
1495     NewBuiltinDecl = dyn_cast<FunctionDecl>(Res.getFoundDecl());
1496     if (NewBuiltinDecl == 0)
1497       return ExprError();
1498   }
1499
1500   // The first argument --- the pointer --- has a fixed type; we
1501   // deduce the types of the rest of the arguments accordingly.  Walk
1502   // the remaining arguments, converting them to the deduced value type.
1503   for (unsigned i = 0; i != NumFixed; ++i) {
1504     ExprResult Arg = TheCall->getArg(i+1);
1505
1506     // GCC does an implicit conversion to the pointer or integer ValType.  This
1507     // can fail in some cases (1i -> int**), check for this error case now.
1508     // Initialize the argument.
1509     InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
1510                                                    ValType, /*consume*/ false);
1511     Arg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1512     if (Arg.isInvalid())
1513       return ExprError();
1514
1515     // Okay, we have something that *can* be converted to the right type.  Check
1516     // to see if there is a potentially weird extension going on here.  This can
1517     // happen when you do an atomic operation on something like an char* and
1518     // pass in 42.  The 42 gets converted to char.  This is even more strange
1519     // for things like 45.123 -> char, etc.
1520     // FIXME: Do this check.
1521     TheCall->setArg(i+1, Arg.take());
1522   }
1523
1524   ASTContext& Context = this->getASTContext();
1525
1526   // Create a new DeclRefExpr to refer to the new decl.
1527   DeclRefExpr* NewDRE = DeclRefExpr::Create(
1528       Context,
1529       DRE->getQualifierLoc(),
1530       SourceLocation(),
1531       NewBuiltinDecl,
1532       /*enclosing*/ false,
1533       DRE->getLocation(),
1534       Context.BuiltinFnTy,
1535       DRE->getValueKind());
1536
1537   // Set the callee in the CallExpr.
1538   // FIXME: This loses syntactic information.
1539   QualType CalleePtrTy = Context.getPointerType(NewBuiltinDecl->getType());
1540   ExprResult PromotedCall = ImpCastExprToType(NewDRE, CalleePtrTy,
1541                                               CK_BuiltinFnToFnPtr);
1542   TheCall->setCallee(PromotedCall.take());
1543
1544   // Change the result type of the call to match the original value type. This
1545   // is arbitrary, but the codegen for these builtins ins design to handle it
1546   // gracefully.
1547   TheCall->setType(ResultType);
1548
1549   return TheCallResult;
1550 }
1551
1552 /// CheckObjCString - Checks that the argument to the builtin
1553 /// CFString constructor is correct
1554 /// Note: It might also make sense to do the UTF-16 conversion here (would
1555 /// simplify the backend).
1556 bool Sema::CheckObjCString(Expr *Arg) {
1557   Arg = Arg->IgnoreParenCasts();
1558   StringLiteral *Literal = dyn_cast<StringLiteral>(Arg);
1559
1560   if (!Literal || !Literal->isAscii()) {
1561     Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_cfstring_literal_not_string_constant)
1562       << Arg->getSourceRange();
1563     return true;
1564   }
1565
1566   if (Literal->containsNonAsciiOrNull()) {
1567     StringRef String = Literal->getString();
1568     unsigned NumBytes = String.size();
1569     SmallVector<UTF16, 128> ToBuf(NumBytes);
1570     const UTF8 *FromPtr = (const UTF8 *)String.data();
1571     UTF16 *ToPtr = &ToBuf[0];
1572
1573     ConversionResult Result = ConvertUTF8toUTF16(&FromPtr, FromPtr + NumBytes,
1574                                                  &ToPtr, ToPtr + NumBytes,
1575                                                  strictConversion);
1576     // Check for conversion failure.
1577     if (Result != conversionOK)
1578       Diag(Arg->getLocStart(),
1579            diag::warn_cfstring_truncated) << Arg->getSourceRange();
1580   }
1581   return false;
1582 }
1583
1584 /// SemaBuiltinVAStart - Check the arguments to __builtin_va_start for validity.
1585 /// Emit an error and return true on failure, return false on success.
1586 bool Sema::SemaBuiltinVAStart(CallExpr *TheCall) {
1587   Expr *Fn = TheCall->getCallee();
1588   if (TheCall->getNumArgs() > 2) {
1589     Diag(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1590          diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1591       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1592       << Fn->getSourceRange()
1593       << SourceRange(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1594                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1595     return true;
1596   }
1597
1598   if (TheCall->getNumArgs() < 2) {
1599     return Diag(TheCall->getLocEnd(),
1600       diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1601       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs();
1602   }
1603
1604   // Type-check the first argument normally.
1605   if (checkBuiltinArgument(*this, TheCall, 0))
1606     return true;
1607
1608   // Determine whether the current function is variadic or not.
1609   BlockScopeInfo *CurBlock = getCurBlock();
1610   bool isVariadic;
1611   if (CurBlock)
1612     isVariadic = CurBlock->TheDecl->isVariadic();
1613   else if (FunctionDecl *FD = getCurFunctionDecl())
1614     isVariadic = FD->isVariadic();
1615   else
1616     isVariadic = getCurMethodDecl()->isVariadic();
1617
1618   if (!isVariadic) {
1619     Diag(Fn->getLocStart(), diag::err_va_start_used_in_non_variadic_function);
1620     return true;
1621   }
1622
1623   // Verify that the second argument to the builtin is the last argument of the
1624   // current function or method.
1625   bool SecondArgIsLastNamedArgument = false;
1626   const Expr *Arg = TheCall->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
1627
1628   // These are valid if SecondArgIsLastNamedArgument is false after the next
1629   // block.
1630   QualType Type;
1631   SourceLocation ParamLoc;
1632
1633   if (const DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg)) {
1634     if (const ParmVarDecl *PV = dyn_cast<ParmVarDecl>(DR->getDecl())) {
1635       // FIXME: This isn't correct for methods (results in bogus warning).
1636       // Get the last formal in the current function.
1637       const ParmVarDecl *LastArg;
1638       if (CurBlock)
1639         LastArg = *(CurBlock->TheDecl->param_end()-1);
1640       else if (FunctionDecl *FD = getCurFunctionDecl())
1641         LastArg = *(FD->param_end()-1);
1642       else
1643         LastArg = *(getCurMethodDecl()->param_end()-1);
1644       SecondArgIsLastNamedArgument = PV == LastArg;
1645
1646       Type = PV->getType();
1647       ParamLoc = PV->getLocation();
1648     }
1649   }
1650
1651   if (!SecondArgIsLastNamedArgument)
1652     Diag(TheCall->getArg(1)->getLocStart(),
1653          diag::warn_second_parameter_of_va_start_not_last_named_argument);
1654   else if (Type->isReferenceType()) {
1655     Diag(Arg->getLocStart(),
1656          diag::warn_va_start_of_reference_type_is_undefined);
1657     Diag(ParamLoc, diag::note_parameter_type) << Type;
1658   }
1659
1660   TheCall->setType(Context.VoidTy);
1661   return false;
1662 }
1663
1664 /// SemaBuiltinUnorderedCompare - Handle functions like __builtin_isgreater and
1665 /// friends.  This is declared to take (...), so we have to check everything.
1666 bool Sema::SemaBuiltinUnorderedCompare(CallExpr *TheCall) {
1667   if (TheCall->getNumArgs() < 2)
1668     return Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
1669       << 0 << 2 << TheCall->getNumArgs()/*function call*/;
1670   if (TheCall->getNumArgs() > 2)
1671     return Diag(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1672                 diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1673       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1674       << SourceRange(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1675                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1676
1677   ExprResult OrigArg0 = TheCall->getArg(0);
1678   ExprResult OrigArg1 = TheCall->getArg(1);
1679
1680   // Do standard promotions between the two arguments, returning their common
1681   // type.
1682   QualType Res = UsualArithmeticConversions(OrigArg0, OrigArg1, false);
1683   if (OrigArg0.isInvalid() || OrigArg1.isInvalid())
1684     return true;
1685
1686   // Make sure any conversions are pushed back into the call; this is
1687   // type safe since unordered compare builtins are declared as "_Bool
1688   // foo(...)".
1689   TheCall->setArg(0, OrigArg0.get());
1690   TheCall->setArg(1, OrigArg1.get());
1691
1692   if (OrigArg0.get()->isTypeDependent() || OrigArg1.get()->isTypeDependent())
1693     return false;
1694
1695   // If the common type isn't a real floating type, then the arguments were
1696   // invalid for this operation.
1697   if (Res.isNull() || !Res->isRealFloatingType())
1698     return Diag(OrigArg0.get()->getLocStart(),
1699                 diag::err_typecheck_call_invalid_ordered_compare)
1700       << OrigArg0.get()->getType() << OrigArg1.get()->getType()
1701       << SourceRange(OrigArg0.get()->getLocStart(), OrigArg1.get()->getLocEnd());
1702
1703   return false;
1704 }
1705
1706 /// SemaBuiltinSemaBuiltinFPClassification - Handle functions like
1707 /// __builtin_isnan and friends.  This is declared to take (...), so we have
1708 /// to check everything. We expect the last argument to be a floating point
1709 /// value.
1710 bool Sema::SemaBuiltinFPClassification(CallExpr *TheCall, unsigned NumArgs) {
1711   if (TheCall->getNumArgs() < NumArgs)
1712     return Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
1713       << 0 << NumArgs << TheCall->getNumArgs()/*function call*/;
1714   if (TheCall->getNumArgs() > NumArgs)
1715     return Diag(TheCall->getArg(NumArgs)->getLocStart(),
1716                 diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1717       << 0 /*function call*/ << NumArgs << TheCall->getNumArgs()
1718       << SourceRange(TheCall->getArg(NumArgs)->getLocStart(),
1719                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1720
1721   Expr *OrigArg = TheCall->getArg(NumArgs-1);
1722
1723   if (OrigArg->isTypeDependent())
1724     return false;
1725
1726   // This operation requires a non-_Complex floating-point number.
1727   if (!OrigArg->getType()->isRealFloatingType())
1728     return Diag(OrigArg->getLocStart(),
1729                 diag::err_typecheck_call_invalid_unary_fp)
1730       << OrigArg->getType() << OrigArg->getSourceRange();
1731
1732   // If this is an implicit conversion from float -> double, remove it.
1733   if (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(OrigArg)) {
1734     Expr *CastArg = Cast->getSubExpr();
1735     if (CastArg->getType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float)) {
1736       assert(Cast->getType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double) &&
1737              "promotion from float to double is the only expected cast here");
1738       Cast->setSubExpr(0);
1739       TheCall->setArg(NumArgs-1, CastArg);
1740     }
1741   }
1742
1743   return false;
1744 }
1745
1746 /// SemaBuiltinShuffleVector - Handle __builtin_shufflevector.
1747 // This is declared to take (...), so we have to check everything.
1748 ExprResult Sema::SemaBuiltinShuffleVector(CallExpr *TheCall) {
1749   if (TheCall->getNumArgs() < 2)
1750     return ExprError(Diag(TheCall->getLocEnd(),
1751                           diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1752                      << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1753                      << TheCall->getSourceRange());
1754
1755   // Determine which of the following types of shufflevector we're checking:
1756   // 1) unary, vector mask: (lhs, mask)
1757   // 2) binary, vector mask: (lhs, rhs, mask)
1758   // 3) binary, scalar mask: (lhs, rhs, index, ..., index)
1759   QualType resType = TheCall->getArg(0)->getType();
1760   unsigned numElements = 0;
1761
1762   if (!TheCall->getArg(0)->isTypeDependent() &&
1763       !TheCall->getArg(1)->isTypeDependent()) {
1764     QualType LHSType = TheCall->getArg(0)->getType();
1765     QualType RHSType = TheCall->getArg(1)->getType();
1766
1767     if (!LHSType->isVectorType() || !RHSType->isVectorType())
1768       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1769                             diag::err_shufflevector_non_vector)
1770                        << SourceRange(TheCall->getArg(0)->getLocStart(),
1771                                       TheCall->getArg(1)->getLocEnd()));
1772
1773     numElements = LHSType->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1774     unsigned numResElements = TheCall->getNumArgs() - 2;
1775
1776     // Check to see if we have a call with 2 vector arguments, the unary shuffle
1777     // with mask.  If so, verify that RHS is an integer vector type with the
1778     // same number of elts as lhs.
1779     if (TheCall->getNumArgs() == 2) {
1780       if (!RHSType->hasIntegerRepresentation() ||
1781           RHSType->getAs<VectorType>()->getNumElements() != numElements)
1782         return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1783                               diag::err_shufflevector_incompatible_vector)
1784                          << SourceRange(TheCall->getArg(1)->getLocStart(),
1785                                         TheCall->getArg(1)->getLocEnd()));
1786     } else if (!Context.hasSameUnqualifiedType(LHSType, RHSType)) {
1787       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1788                             diag::err_shufflevector_incompatible_vector)
1789                        << SourceRange(TheCall->getArg(0)->getLocStart(),
1790                                       TheCall->getArg(1)->getLocEnd()));
1791     } else if (numElements != numResElements) {
1792       QualType eltType = LHSType->getAs<VectorType>()->getElementType();
1793       resType = Context.getVectorType(eltType, numResElements,
1794                                       VectorType::GenericVector);
1795     }
1796   }
1797
1798   for (unsigned i = 2; i < TheCall->getNumArgs(); i++) {
1799     if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
1800         TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
1801       continue;
1802
1803     llvm::APSInt Result(32);
1804     if (!TheCall->getArg(i)->isIntegerConstantExpr(Result, Context))
1805       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1806                             diag::err_shufflevector_nonconstant_argument)
1807                        << TheCall->getArg(i)->getSourceRange());
1808
1809     // Allow -1 which will be translated to undef in the IR.
1810     if (Result.isSigned() && Result.isAllOnesValue())
1811       continue;
1812
1813     if (Result.getActiveBits() > 64 || Result.getZExtValue() >= numElements*2)
1814       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1815                             diag::err_shufflevector_argument_too_large)
1816                        << TheCall->getArg(i)->getSourceRange());
1817   }
1818
1819   SmallVector<Expr*, 32> exprs;
1820
1821   for (unsigned i = 0, e = TheCall->getNumArgs(); i != e; i++) {
1822     exprs.push_back(TheCall->getArg(i));
1823     TheCall->setArg(i, 0);
1824   }
1825
1826   return Owned(new (Context) ShuffleVectorExpr(Context, exprs, resType,
1827                                             TheCall->getCallee()->getLocStart(),
1828                                             TheCall->getRParenLoc()));
1829 }
1830
1831 /// SemaConvertVectorExpr - Handle __builtin_convertvector
1832 ExprResult Sema::SemaConvertVectorExpr(Expr *E, TypeSourceInfo *TInfo,
1833                                        SourceLocation BuiltinLoc,
1834                                        SourceLocation RParenLoc) {
1835   ExprValueKind VK = VK_RValue;
1836   ExprObjectKind OK = OK_Ordinary;
1837   QualType DstTy = TInfo->getType();
1838   QualType SrcTy = E->getType();
1839
1840   if (!SrcTy->isVectorType() && !SrcTy->isDependentType())
1841     return ExprError(Diag(BuiltinLoc,
1842                           diag::err_convertvector_non_vector)
1843                      << E->getSourceRange());
1844   if (!DstTy->isVectorType() && !DstTy->isDependentType())
1845     return ExprError(Diag(BuiltinLoc,
1846                           diag::err_convertvector_non_vector_type));
1847
1848   if (!SrcTy->isDependentType() && !DstTy->isDependentType()) {
1849     unsigned SrcElts = SrcTy->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1850     unsigned DstElts = DstTy->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1851     if (SrcElts != DstElts)
1852       return ExprError(Diag(BuiltinLoc,
1853                             diag::err_convertvector_incompatible_vector)
1854                        << E->getSourceRange());
1855   }
1856
1857   return Owned(new (Context) ConvertVectorExpr(E, TInfo, DstTy, VK, OK,
1858                BuiltinLoc, RParenLoc));
1859
1860 }
1861
1862 /// SemaBuiltinPrefetch - Handle __builtin_prefetch.
1863 // This is declared to take (const void*, ...) and can take two
1864 // optional constant int args.
1865 bool Sema::SemaBuiltinPrefetch(CallExpr *TheCall) {
1866   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
1867
1868   if (NumArgs > 3)
1869     return Diag(TheCall->getLocEnd(),
1870              diag::err_typecheck_call_too_many_args_at_most)
1871              << 0 /*function call*/ << 3 << NumArgs
1872              << TheCall->getSourceRange();
1873
1874   // Argument 0 is checked for us and the remaining arguments must be
1875   // constant integers.
1876   for (unsigned i = 1; i != NumArgs; ++i) {
1877     Expr *Arg = TheCall->getArg(i);
1878
1879     // We can't check the value of a dependent argument.
1880     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent())
1881       continue;
1882
1883     llvm::APSInt Result;
1884     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
1885       return true;
1886
1887     // FIXME: gcc issues a warning and rewrites these to 0. These
1888     // seems especially odd for the third argument since the default
1889     // is 3.
1890     if (i == 1) {
1891       if (Result.getLimitedValue() > 1)
1892         return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1893              << "0" << "1" << Arg->getSourceRange();
1894     } else {
1895       if (Result.getLimitedValue() > 3)
1896         return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1897             << "0" << "3" << Arg->getSourceRange();
1898     }
1899   }
1900
1901   return false;
1902 }
1903
1904 /// SemaBuiltinConstantArg - Handle a check if argument ArgNum of CallExpr
1905 /// TheCall is a constant expression.
1906 bool Sema::SemaBuiltinConstantArg(CallExpr *TheCall, int ArgNum,
1907                                   llvm::APSInt &Result) {
1908   Expr *Arg = TheCall->getArg(ArgNum);
1909   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
1910   FunctionDecl *FDecl = cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
1911
1912   if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) return false;
1913
1914   if (!Arg->isIntegerConstantExpr(Result, Context))
1915     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_constant_integer_arg_type)
1916                 << FDecl->getDeclName() <<  Arg->getSourceRange();
1917
1918   return false;
1919 }
1920
1921 /// SemaBuiltinObjectSize - Handle __builtin_object_size(void *ptr,
1922 /// int type). This simply type checks that type is one of the defined
1923 /// constants (0-3).
1924 // For compatibility check 0-3, llvm only handles 0 and 2.
1925 bool Sema::SemaBuiltinObjectSize(CallExpr *TheCall) {
1926   llvm::APSInt Result;
1927
1928   // We can't check the value of a dependent argument.
1929   if (TheCall->getArg(1)->isTypeDependent() ||
1930       TheCall->getArg(1)->isValueDependent())
1931     return false;
1932
1933   // Check constant-ness first.
1934   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, 1, Result))
1935     return true;
1936
1937   Expr *Arg = TheCall->getArg(1);
1938   if (Result.getSExtValue() < 0 || Result.getSExtValue() > 3) {
1939     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1940              << "0" << "3" << SourceRange(Arg->getLocStart(), Arg->getLocEnd());
1941   }
1942
1943   return false;
1944 }
1945
1946 /// SemaBuiltinLongjmp - Handle __builtin_longjmp(void *env[5], int val).
1947 /// This checks that val is a constant 1.
1948 bool Sema::SemaBuiltinLongjmp(CallExpr *TheCall) {
1949   Expr *Arg = TheCall->getArg(1);
1950   llvm::APSInt Result;
1951
1952   // TODO: This is less than ideal. Overload this to take a value.
1953   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, 1, Result))
1954     return true;
1955
1956   if (Result != 1)
1957     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_builtin_longjmp_invalid_val)
1958              << SourceRange(Arg->getLocStart(), Arg->getLocEnd());
1959
1960   return false;
1961 }
1962
1963 namespace {
1964 enum StringLiteralCheckType {
1965   SLCT_NotALiteral,
1966   SLCT_UncheckedLiteral,
1967   SLCT_CheckedLiteral
1968 };
1969 }
1970
1971 // Determine if an expression is a string literal or constant string.
1972 // If this function returns false on the arguments to a function expecting a
1973 // format string, we will usually need to emit a warning.
1974 // True string literals are then checked by CheckFormatString.
1975 static StringLiteralCheckType
1976 checkFormatStringExpr(Sema &S, const Expr *E, ArrayRef<const Expr *> Args,
1977                       bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
1978                       unsigned firstDataArg, Sema::FormatStringType Type,
1979                       Sema::VariadicCallType CallType, bool InFunctionCall,
1980                       llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
1981  tryAgain:
1982   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
1983     return SLCT_NotALiteral;
1984
1985   E = E->IgnoreParenCasts();
1986
1987   if (E->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull))
1988     // Technically -Wformat-nonliteral does not warn about this case.
1989     // The behavior of printf and friends in this case is implementation
1990     // dependent.  Ideally if the format string cannot be null then
1991     // it should have a 'nonnull' attribute in the function prototype.
1992     return SLCT_UncheckedLiteral;
1993
1994   switch (E->getStmtClass()) {
1995   case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
1996   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
1997     // The expression is a literal if both sub-expressions were, and it was
1998     // completely checked only if both sub-expressions were checked.
1999     const AbstractConditionalOperator *C =
2000         cast<AbstractConditionalOperator>(E);
2001     StringLiteralCheckType Left =
2002         checkFormatStringExpr(S, C->getTrueExpr(), Args,
2003                               HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2004                               Type, CallType, InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2005     if (Left == SLCT_NotALiteral)
2006       return SLCT_NotALiteral;
2007     StringLiteralCheckType Right =
2008         checkFormatStringExpr(S, C->getFalseExpr(), Args,
2009                               HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2010                               Type, CallType, InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2011     return Left < Right ? Left : Right;
2012   }
2013
2014   case Stmt::ImplicitCastExprClass: {
2015     E = cast<ImplicitCastExpr>(E)->getSubExpr();
2016     goto tryAgain;
2017   }
2018
2019   case Stmt::OpaqueValueExprClass:
2020     if (const Expr *src = cast<OpaqueValueExpr>(E)->getSourceExpr()) {
2021       E = src;
2022       goto tryAgain;
2023     }
2024     return SLCT_NotALiteral;
2025
2026   case Stmt::PredefinedExprClass:
2027     // While __func__, etc., are technically not string literals, they
2028     // cannot contain format specifiers and thus are not a security
2029     // liability.
2030     return SLCT_UncheckedLiteral;
2031
2032   case Stmt::DeclRefExprClass: {
2033     const DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
2034
2035     // As an exception, do not flag errors for variables binding to
2036     // const string literals.
2037     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl())) {
2038       bool isConstant = false;
2039       QualType T = DR->getType();
2040
2041       if (const ArrayType *AT = S.Context.getAsArrayType(T)) {
2042         isConstant = AT->getElementType().isConstant(S.Context);
2043       } else if (const PointerType *PT = T->getAs<PointerType>()) {
2044         isConstant = T.isConstant(S.Context) &&
2045                      PT->getPointeeType().isConstant(S.Context);
2046       } else if (T->isObjCObjectPointerType()) {
2047         // In ObjC, there is usually no "const ObjectPointer" type,
2048         // so don't check if the pointee type is constant.
2049         isConstant = T.isConstant(S.Context);
2050       }
2051
2052       if (isConstant) {
2053         if (const Expr *Init = VD->getAnyInitializer()) {
2054           // Look through initializers like const char c[] = { "foo" }
2055           if (const InitListExpr *InitList = dyn_cast<InitListExpr>(Init)) {
2056             if (InitList->isStringLiteralInit())
2057               Init = InitList->getInit(0)->IgnoreParenImpCasts();
2058           }
2059           return checkFormatStringExpr(S, Init, Args,
2060                                        HasVAListArg, format_idx,
2061                                        firstDataArg, Type, CallType,
2062                                        /*InFunctionCall*/false, CheckedVarArgs);
2063         }
2064       }
2065
2066       // For vprintf* functions (i.e., HasVAListArg==true), we add a
2067       // special check to see if the format string is a function parameter
2068       // of the function calling the printf function.  If the function
2069       // has an attribute indicating it is a printf-like function, then we
2070       // should suppress warnings concerning non-literals being used in a call
2071       // to a vprintf function.  For example:
2072       //
2073       // void
2074       // logmessage(char const *fmt __attribute__ (format (printf, 1, 2)), ...){
2075       //      va_list ap;
2076       //      va_start(ap, fmt);
2077       //      vprintf(fmt, ap);  // Do NOT emit a warning about "fmt".
2078       //      ...
2079       // }
2080       if (HasVAListArg) {
2081         if (const ParmVarDecl *PV = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2082           if (const NamedDecl *ND = dyn_cast<NamedDecl>(PV->getDeclContext())) {
2083             int PVIndex = PV->getFunctionScopeIndex() + 1;
2084             for (specific_attr_iterator<FormatAttr>
2085                  i = ND->specific_attr_begin<FormatAttr>(),
2086                  e = ND->specific_attr_end<FormatAttr>(); i != e ; ++i) {
2087               FormatAttr *PVFormat = *i;
2088               // adjust for implicit parameter
2089               if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
2090                 if (MD->isInstance())
2091                   ++PVIndex;
2092               // We also check if the formats are compatible.
2093               // We can't pass a 'scanf' string to a 'printf' function.
2094               if (PVIndex == PVFormat->getFormatIdx() &&
2095                   Type == S.GetFormatStringType(PVFormat))
2096                 return SLCT_UncheckedLiteral;
2097             }
2098           }
2099         }
2100       }
2101     }
2102
2103     return SLCT_NotALiteral;
2104   }
2105
2106   case Stmt::CallExprClass:
2107   case Stmt::CXXMemberCallExprClass: {
2108     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
2109     if (const NamedDecl *ND = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(CE->getCalleeDecl())) {
2110       if (const FormatArgAttr *FA = ND->getAttr<FormatArgAttr>()) {
2111         unsigned ArgIndex = FA->getFormatIdx();
2112         if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
2113           if (MD->isInstance())
2114             --ArgIndex;
2115         const Expr *Arg = CE->getArg(ArgIndex - 1);
2116
2117         return checkFormatStringExpr(S, Arg, Args,
2118                                      HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2119                                      Type, CallType, InFunctionCall,
2120                                      CheckedVarArgs);
2121       } else if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ND)) {
2122         unsigned BuiltinID = FD->getBuiltinID();
2123         if (BuiltinID == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
2124             BuiltinID == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString) {
2125           const Expr *Arg = CE->getArg(0);
2126           return checkFormatStringExpr(S, Arg, Args,
2127                                        HasVAListArg, format_idx,
2128                                        firstDataArg, Type, CallType,
2129                                        InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2130         }
2131       }
2132     }
2133
2134     return SLCT_NotALiteral;
2135   }
2136
2137   case Stmt::ObjCMessageExprClass: {
2138     const ObjCMessageExpr *ME = cast<ObjCMessageExpr>(E);
2139     if (const ObjCMethodDecl *MDecl = ME->getMethodDecl()) {
2140       if (const NamedDecl *ND = dyn_cast<NamedDecl>(MDecl)) {
2141         if (const FormatArgAttr *FA = ND->getAttr<FormatArgAttr>()) {
2142           unsigned ArgIndex = FA->getFormatIdx();
2143           if (ArgIndex <= ME->getNumArgs()) {
2144             const Expr *Arg = ME->getArg(ArgIndex-1);
2145             return checkFormatStringExpr(S, Arg, Args,
2146                                          HasVAListArg, format_idx,
2147                                          firstDataArg, Type, CallType,
2148                                          InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2149           }
2150         }
2151       }
2152     }
2153
2154     return SLCT_NotALiteral;
2155   }
2156
2157   case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
2158   case Stmt::StringLiteralClass: {
2159     const StringLiteral *StrE = NULL;
2160
2161     if (const ObjCStringLiteral *ObjCFExpr = dyn_cast<ObjCStringLiteral>(E))
2162       StrE = ObjCFExpr->getString();
2163     else
2164       StrE = cast<StringLiteral>(E);
2165
2166     if (StrE) {
2167       S.CheckFormatString(StrE, E, Args, HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2168                           Type, InFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs);
2169       return SLCT_CheckedLiteral;
2170     }
2171
2172     return SLCT_NotALiteral;
2173   }
2174
2175   default:
2176     return SLCT_NotALiteral;
2177   }
2178 }
2179
2180 void
2181 Sema::CheckNonNullArguments(const NonNullAttr *NonNull,
2182                             const Expr * const *ExprArgs,
2183                             SourceLocation CallSiteLoc) {
2184   for (NonNullAttr::args_iterator i = NonNull->args_begin(),
2185                                   e = NonNull->args_end();
2186        i != e; ++i) {
2187     const Expr *ArgExpr = ExprArgs[*i];
2188
2189     // As a special case, transparent unions initialized with zero are
2190     // considered null for the purposes of the nonnull attribute.
2191     if (const RecordType *UT = ArgExpr->getType()->getAsUnionType()) {
2192       if (UT->getDecl()->hasAttr<TransparentUnionAttr>())
2193         if (const CompoundLiteralExpr *CLE =
2194             dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(ArgExpr))
2195           if (const InitListExpr *ILE =
2196               dyn_cast<InitListExpr>(CLE->getInitializer()))
2197             ArgExpr = ILE->getInit(0);
2198     }
2199
2200     bool Result;
2201     if (ArgExpr->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Context) && !Result)
2202       Diag(CallSiteLoc, diag::warn_null_arg) << ArgExpr->getSourceRange();
2203   }
2204 }
2205
2206 Sema::FormatStringType Sema::GetFormatStringType(const FormatAttr *Format) {
2207   return llvm::StringSwitch<FormatStringType>(Format->getType()->getName())
2208   .Case("scanf", FST_Scanf)
2209   .Cases("printf", "printf0", FST_Printf)
2210   .Cases("NSString", "CFString", FST_NSString)
2211   .Case("strftime", FST_Strftime)
2212   .Case("strfmon", FST_Strfmon)
2213   .Cases("kprintf", "cmn_err", "vcmn_err", "zcmn_err", FST_Kprintf)
2214   .Default(FST_Unknown);
2215 }
2216
2217 /// CheckFormatArguments - Check calls to printf and scanf (and similar
2218 /// functions) for correct use of format strings.
2219 /// Returns true if a format string has been fully checked.
2220 bool Sema::CheckFormatArguments(const FormatAttr *Format,
2221                                 ArrayRef<const Expr *> Args,
2222                                 bool IsCXXMember,
2223                                 VariadicCallType CallType,
2224                                 SourceLocation Loc, SourceRange Range,
2225                                 llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
2226   FormatStringInfo FSI;
2227   if (getFormatStringInfo(Format, IsCXXMember, &FSI))
2228     return CheckFormatArguments(Args, FSI.HasVAListArg, FSI.FormatIdx,
2229                                 FSI.FirstDataArg, GetFormatStringType(Format),
2230                                 CallType, Loc, Range, CheckedVarArgs);
2231   return false;
2232 }
2233
2234 bool Sema::CheckFormatArguments(ArrayRef<const Expr *> Args,
2235                                 bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
2236                                 unsigned firstDataArg, FormatStringType Type,
2237                                 VariadicCallType CallType,
2238                                 SourceLocation Loc, SourceRange Range,
2239                                 llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
2240   // CHECK: printf/scanf-like function is called with no format string.
2241   if (format_idx >= Args.size()) {
2242     Diag(Loc, diag::warn_missing_format_string) << Range;
2243     return false;
2244   }
2245
2246   const Expr *OrigFormatExpr = Args[format_idx]->IgnoreParenCasts();
2247
2248   // CHECK: format string is not a string literal.
2249   //
2250   // Dynamically generated format strings are difficult to
2251   // automatically vet at compile time.  Requiring that format strings
2252   // are string literals: (1) permits the checking of format strings by
2253   // the compiler and thereby (2) can practically remove the source of
2254   // many format string exploits.
2255
2256   // Format string can be either ObjC string (e.g. @"%d") or
2257   // C string (e.g. "%d")
2258   // ObjC string uses the same format specifiers as C string, so we can use
2259   // the same format string checking logic for both ObjC and C strings.
2260   StringLiteralCheckType CT =
2261       checkFormatStringExpr(*this, OrigFormatExpr, Args, HasVAListArg,
2262                             format_idx, firstDataArg, Type, CallType,
2263                             /*IsFunctionCall*/true, CheckedVarArgs);
2264   if (CT != SLCT_NotALiteral)
2265     // Literal format string found, check done!
2266     return CT == SLCT_CheckedLiteral;
2267
2268   // Strftime is particular as it always uses a single 'time' argument,
2269   // so it is safe to pass a non-literal string.
2270   if (Type == FST_Strftime)
2271     return false;
2272
2273   // Do not emit diag when the string param is a macro expansion and the
2274   // format is either NSString or CFString. This is a hack to prevent
2275   // diag when using the NSLocalizedString and CFCopyLocalizedString macros
2276   // which are usually used in place of NS and CF string literals.
2277   if (Type == FST_NSString &&
2278       SourceMgr.isInSystemMacro(Args[format_idx]->getLocStart()))
2279     return false;
2280
2281   // If there are no arguments specified, warn with -Wformat-security, otherwise
2282   // warn only with -Wformat-nonliteral.
2283   if (Args.size() == firstDataArg)
2284     Diag(Args[format_idx]->getLocStart(),
2285          diag::warn_format_nonliteral_noargs)
2286       << OrigFormatExpr->getSourceRange();
2287   else
2288     Diag(Args[format_idx]->getLocStart(),
2289          diag::warn_format_nonliteral)
2290            << OrigFormatExpr->getSourceRange();
2291   return false;
2292 }
2293
2294 namespace {
2295 class CheckFormatHandler : public analyze_format_string::FormatStringHandler {
2296 protected:
2297   Sema &S;
2298   const StringLiteral *FExpr;
2299   const Expr *OrigFormatExpr;
2300   const unsigned FirstDataArg;
2301   const unsigned NumDataArgs;
2302   const char *Beg; // Start of format string.
2303   const bool HasVAListArg;
2304   ArrayRef<const Expr *> Args;
2305   unsigned FormatIdx;
2306   llvm::SmallBitVector CoveredArgs;
2307   bool usesPositionalArgs;
2308   bool atFirstArg;
2309   bool inFunctionCall;
2310   Sema::VariadicCallType CallType;
2311   llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs;
2312 public:
2313   CheckFormatHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
2314                      const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
2315                      unsigned numDataArgs, const char *beg, bool hasVAListArg,
2316                      ArrayRef<const Expr *> Args,
2317                      unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
2318                      Sema::VariadicCallType callType,
2319                      llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs)
2320     : S(s), FExpr(fexpr), OrigFormatExpr(origFormatExpr),
2321       FirstDataArg(firstDataArg), NumDataArgs(numDataArgs),
2322       Beg(beg), HasVAListArg(hasVAListArg),
2323       Args(Args), FormatIdx(formatIdx),
2324       usesPositionalArgs(false), atFirstArg(true),
2325       inFunctionCall(inFunctionCall), CallType(callType),
2326       CheckedVarArgs(CheckedVarArgs) {
2327     CoveredArgs.resize(numDataArgs);
2328     CoveredArgs.reset();
2329   }
2330
2331   void DoneProcessing();
2332
2333   void HandleIncompleteSpecifier(const char *startSpecifier,
2334                                  unsigned specifierLen);
2335
2336   void HandleInvalidLengthModifier(
2337       const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2338       const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2339       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned DiagID);
2340
2341   void HandleNonStandardLengthModifier(
2342       const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2343       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2344
2345   void HandleNonStandardConversionSpecifier(
2346       const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2347       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2348
2349   virtual void HandlePosition(const char *startPos, unsigned posLen);
2350
2351   virtual void HandleInvalidPosition(const char *startSpecifier,
2352                                      unsigned specifierLen,
2353                                      analyze_format_string::PositionContext p);
2354
2355   virtual void HandleZeroPosition(const char *startPos, unsigned posLen);
2356
2357   void HandleNullChar(const char *nullCharacter);
2358
2359   template <typename Range>
2360   static void EmitFormatDiagnostic(Sema &S, bool inFunctionCall,
2361                                    const Expr *ArgumentExpr,
2362                                    PartialDiagnostic PDiag,
2363                                    SourceLocation StringLoc,
2364                                    bool IsStringLocation, Range StringRange,
2365                                    ArrayRef<FixItHint> Fixit = None);
2366
2367 protected:
2368   bool HandleInvalidConversionSpecifier(unsigned argIndex, SourceLocation Loc,
2369                                         const char *startSpec,
2370                                         unsigned specifierLen,
2371                                         const char *csStart, unsigned csLen);
2372
2373   void HandlePositionalNonpositionalArgs(SourceLocation Loc,
2374                                          const char *startSpec,
2375                                          unsigned specifierLen);
2376
2377   SourceRange getFormatStringRange();
2378   CharSourceRange getSpecifierRange(const char *startSpecifier,
2379                                     unsigned specifierLen);
2380   SourceLocation getLocationOfByte(const char *x);
2381
2382   const Expr *getDataArg(unsigned i) const;
2383
2384   bool CheckNumArgs(const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2385                     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2386                     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen,
2387                     unsigned argIndex);
2388
2389   template <typename Range>
2390   void EmitFormatDiagnostic(PartialDiagnostic PDiag, SourceLocation StringLoc,
2391                             bool IsStringLocation, Range StringRange,
2392                             ArrayRef<FixItHint> Fixit = None);
2393
2394   void CheckPositionalAndNonpositionalArgs(
2395       const analyze_format_string::FormatSpecifier *FS);
2396 };
2397 }
2398
2399 SourceRange CheckFormatHandler::getFormatStringRange() {
2400   return OrigFormatExpr->getSourceRange();
2401 }
2402
2403 CharSourceRange CheckFormatHandler::
2404 getSpecifierRange(const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2405   SourceLocation Start = getLocationOfByte(startSpecifier);
2406   SourceLocation End   = getLocationOfByte(startSpecifier + specifierLen - 1);
2407
2408   // Advance the end SourceLocation by one due to half-open ranges.
2409   End = End.getLocWithOffset(1);
2410
2411   return CharSourceRange::getCharRange(Start, End);
2412 }
2413
2414 SourceLocation CheckFormatHandler::getLocationOfByte(const char *x) {
2415   return S.getLocationOfStringLiteralByte(FExpr, x - Beg);
2416 }
2417
2418 void CheckFormatHandler::HandleIncompleteSpecifier(const char *startSpecifier,
2419                                                    unsigned specifierLen){
2420   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_incomplete_specifier),
2421                        getLocationOfByte(startSpecifier),
2422                        /*IsStringLocation*/true,
2423                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2424 }
2425
2426 void CheckFormatHandler::HandleInvalidLengthModifier(
2427     const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2428     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2429     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned DiagID) {
2430   using namespace analyze_format_string;
2431
2432   const LengthModifier &LM = FS.getLengthModifier();
2433   CharSourceRange LMRange = getSpecifierRange(LM.getStart(), LM.getLength());
2434
2435   // See if we know how to fix this length modifier.
2436   Optional<LengthModifier> FixedLM = FS.getCorrectedLengthModifier();
2437   if (FixedLM) {
2438     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(DiagID) << LM.toString() << CS.toString(),
2439                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2440                          /*IsStringLocation*/true,
2441                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2442
2443     S.Diag(getLocationOfByte(LM.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2444       << FixedLM->toString()
2445       << FixItHint::CreateReplacement(LMRange, FixedLM->toString());
2446
2447   } else {
2448     FixItHint Hint;
2449     if (DiagID == diag::warn_format_nonsensical_length)
2450       Hint = FixItHint::CreateRemoval(LMRange);
2451
2452     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(DiagID) << LM.toString() << CS.toString(),
2453                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2454                          /*IsStringLocation*/true,
2455                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2456                          Hint);
2457   }
2458 }
2459
2460 void CheckFormatHandler::HandleNonStandardLengthModifier(
2461     const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2462     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2463   using namespace analyze_format_string;
2464
2465   const LengthModifier &LM = FS.getLengthModifier();
2466   CharSourceRange LMRange = getSpecifierRange(LM.getStart(), LM.getLength());
2467
2468   // See if we know how to fix this length modifier.
2469   Optional<LengthModifier> FixedLM = FS.getCorrectedLengthModifier();
2470   if (FixedLM) {
2471     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2472                            << LM.toString() << 0,
2473                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2474                          /*IsStringLocation*/true,
2475                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2476
2477     S.Diag(getLocationOfByte(LM.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2478       << FixedLM->toString()
2479       << FixItHint::CreateReplacement(LMRange, FixedLM->toString());
2480
2481   } else {
2482     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2483                            << LM.toString() << 0,
2484                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2485                          /*IsStringLocation*/true,
2486                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2487   }
2488 }
2489
2490 void CheckFormatHandler::HandleNonStandardConversionSpecifier(
2491     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2492     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2493   using namespace analyze_format_string;
2494
2495   // See if we know how to fix this conversion specifier.
2496   Optional<ConversionSpecifier> FixedCS = CS.getStandardSpecifier();
2497   if (FixedCS) {
2498     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2499                           << CS.toString() << /*conversion specifier*/1,
2500                          getLocationOfByte(CS.getStart()),
2501                          /*IsStringLocation*/true,
2502                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2503
2504     CharSourceRange CSRange = getSpecifierRange(CS.getStart(), CS.getLength());
2505     S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2506       << FixedCS->toString()
2507       << FixItHint::CreateReplacement(CSRange, FixedCS->toString());
2508   } else {
2509     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2510                           << CS.toString() << /*conversion specifier*/1,
2511                          getLocationOfByte(CS.getStart()),
2512                          /*IsStringLocation*/true,
2513                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2514   }
2515 }
2516
2517 void CheckFormatHandler::HandlePosition(const char *startPos,
2518                                         unsigned posLen) {
2519   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard_positional_arg),
2520                                getLocationOfByte(startPos),
2521                                /*IsStringLocation*/true,
2522                                getSpecifierRange(startPos, posLen));
2523 }
2524
2525 void
2526 CheckFormatHandler::HandleInvalidPosition(const char *startPos, unsigned posLen,
2527                                      analyze_format_string::PositionContext p) {
2528   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_invalid_positional_specifier)
2529                          << (unsigned) p,
2530                        getLocationOfByte(startPos), /*IsStringLocation*/true,
2531                        getSpecifierRange(startPos, posLen));
2532 }
2533
2534 void CheckFormatHandler::HandleZeroPosition(const char *startPos,
2535                                             unsigned posLen) {
2536   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_zero_positional_specifier),
2537                                getLocationOfByte(startPos),
2538                                /*IsStringLocation*/true,
2539                                getSpecifierRange(startPos, posLen));
2540 }
2541
2542 void CheckFormatHandler::HandleNullChar(const char *nullCharacter) {
2543   if (!isa<ObjCStringLiteral>(OrigFormatExpr)) {
2544     // The presence of a null character is likely an error.
2545     EmitFormatDiagnostic(
2546       S.PDiag(diag::warn_printf_format_string_contains_null_char),
2547       getLocationOfByte(nullCharacter), /*IsStringLocation*/true,
2548       getFormatStringRange());
2549   }
2550 }
2551
2552 // Note that this may return NULL if there was an error parsing or building
2553 // one of the argument expressions.
2554 const Expr *CheckFormatHandler::getDataArg(unsigned i) const {
2555   return Args[FirstDataArg + i];
2556 }
2557
2558 void CheckFormatHandler::DoneProcessing() {
2559     // Does the number of data arguments exceed the number of
2560     // format conversions in the format string?
2561   if (!HasVAListArg) {
2562       // Find any arguments that weren't covered.
2563     CoveredArgs.flip();
2564     signed notCoveredArg = CoveredArgs.find_first();
2565     if (notCoveredArg >= 0) {
2566       assert((unsigned)notCoveredArg < NumDataArgs);
2567       if (const Expr *E = getDataArg((unsigned) notCoveredArg)) {
2568         SourceLocation Loc = E->getLocStart();
2569         if (!S.getSourceManager().isInSystemMacro(Loc)) {
2570           EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_data_arg_not_used),
2571                                Loc, /*IsStringLocation*/false,
2572                                getFormatStringRange());
2573         }
2574       }
2575     }
2576   }
2577 }
2578
2579 bool
2580 CheckFormatHandler::HandleInvalidConversionSpecifier(unsigned argIndex,
2581                                                      SourceLocation Loc,
2582                                                      const char *startSpec,
2583                                                      unsigned specifierLen,
2584                                                      const char *csStart,
2585                                                      unsigned csLen) {
2586
2587   bool keepGoing = true;
2588   if (argIndex < NumDataArgs) {
2589     // Consider the argument coverered, even though the specifier doesn't
2590     // make sense.
2591     CoveredArgs.set(argIndex);
2592   }
2593   else {
2594     // If argIndex exceeds the number of data arguments we
2595     // don't issue a warning because that is just a cascade of warnings (and
2596     // they may have intended '%%' anyway). We don't want to continue processing
2597     // the format string after this point, however, as we will like just get
2598     // gibberish when trying to match arguments.
2599     keepGoing = false;
2600   }
2601
2602   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_invalid_conversion)
2603                          << StringRef(csStart, csLen),
2604                        Loc, /*IsStringLocation*/true,
2605                        getSpecifierRange(startSpec, specifierLen));
2606
2607   return keepGoing;
2608 }
2609
2610 void
2611 CheckFormatHandler::HandlePositionalNonpositionalArgs(SourceLocation Loc,
2612                                                       const char *startSpec,
2613                                                       unsigned specifierLen) {
2614   EmitFormatDiagnostic(
2615     S.PDiag(diag::warn_format_mix_positional_nonpositional_args),
2616     Loc, /*isStringLoc*/true, getSpecifierRange(startSpec, specifierLen));
2617 }
2618
2619 bool
2620 CheckFormatHandler::CheckNumArgs(
2621   const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2622   const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2623   const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned argIndex) {
2624
2625   if (argIndex >= NumDataArgs) {
2626     PartialDiagnostic PDiag = FS.usesPositionalArg()
2627       ? (S.PDiag(diag::warn_printf_positional_arg_exceeds_data_args)
2628            << (argIndex+1) << NumDataArgs)
2629       : S.PDiag(diag::warn_printf_insufficient_data_args);
2630     EmitFormatDiagnostic(
2631       PDiag, getLocationOfByte(CS.getStart()), /*IsStringLocation*/true,
2632       getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2633     return false;
2634   }
2635   return true;
2636 }
2637
2638 template<typename Range>
2639 void CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(PartialDiagnostic PDiag,
2640                                               SourceLocation Loc,
2641                                               bool IsStringLocation,
2642                                               Range StringRange,
2643                                               ArrayRef<FixItHint> FixIt) {
2644   EmitFormatDiagnostic(S, inFunctionCall, Args[FormatIdx], PDiag,
2645                        Loc, IsStringLocation, StringRange, FixIt);
2646 }
2647
2648 /// \brief If the format string is not within the funcion call, emit a note
2649 /// so that the function call and string are in diagnostic messages.
2650 ///
2651 /// \param InFunctionCall if true, the format string is within the function
2652 /// call and only one diagnostic message will be produced.  Otherwise, an
2653 /// extra note will be emitted pointing to location of the format string.
2654 ///
2655 /// \param ArgumentExpr the expression that is passed as the format string
2656 /// argument in the function call.  Used for getting locations when two
2657 /// diagnostics are emitted.
2658 ///
2659 /// \param PDiag the callee should already have provided any strings for the
2660 /// diagnostic message.  This function only adds locations and fixits
2661 /// to diagnostics.
2662 ///
2663 /// \param Loc primary location for diagnostic.  If two diagnostics are
2664 /// required, one will be at Loc and a new SourceLocation will be created for
2665 /// the other one.
2666 ///
2667 /// \param IsStringLocation if true, Loc points to the format string should be
2668 /// used for the note.  Otherwise, Loc points to the argument list and will
2669 /// be used with PDiag.
2670 ///
2671 /// \param StringRange some or all of the string to highlight.  This is
2672 /// templated so it can accept either a CharSourceRange or a SourceRange.
2673 ///
2674 /// \param FixIt optional fix it hint for the format string.
2675 template<typename Range>
2676 void CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(Sema &S, bool InFunctionCall,
2677                                               const Expr *ArgumentExpr,
2678                                               PartialDiagnostic PDiag,
2679                                               SourceLocation Loc,
2680                                               bool IsStringLocation,
2681                                               Range StringRange,
2682                                               ArrayRef<FixItHint> FixIt) {
2683   if (InFunctionCall) {
2684     const Sema::SemaDiagnosticBuilder &D = S.Diag(Loc, PDiag);
2685     D << StringRange;
2686     for (ArrayRef<FixItHint>::iterator I = FixIt.begin(), E = FixIt.end();
2687          I != E; ++I) {
2688       D << *I;
2689     }
2690   } else {
2691     S.Diag(IsStringLocation ? ArgumentExpr->getExprLoc() : Loc, PDiag)
2692       << ArgumentExpr->getSourceRange();
2693
2694     const Sema::SemaDiagnosticBuilder &Note =
2695       S.Diag(IsStringLocation ? Loc : StringRange.getBegin(),
2696              diag::note_format_string_defined);
2697
2698     Note << StringRange;
2699     for (ArrayRef<FixItHint>::iterator I = FixIt.begin(), E = FixIt.end();
2700          I != E; ++I) {
2701       Note << *I;
2702     }
2703   }
2704 }
2705
2706 //===--- CHECK: Printf format string checking ------------------------------===//
2707
2708 namespace {
2709 class CheckPrintfHandler : public CheckFormatHandler {
2710   bool ObjCContext;
2711 public:
2712   CheckPrintfHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
2713                      const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
2714                      unsigned numDataArgs, bool isObjC,
2715                      const char *beg, bool hasVAListArg,
2716                      ArrayRef<const Expr *> Args,
2717                      unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
2718                      Sema::VariadicCallType CallType,
2719                      llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs)
2720     : CheckFormatHandler(s, fexpr, origFormatExpr, firstDataArg,
2721                          numDataArgs, beg, hasVAListArg, Args,
2722                          formatIdx, inFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs),
2723       ObjCContext(isObjC)
2724   {}
2725
2726
2727   bool HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(
2728                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2729                                       const char *startSpecifier,
2730                                       unsigned specifierLen);
2731
2732   bool HandlePrintfSpecifier(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2733                              const char *startSpecifier,
2734                              unsigned specifierLen);
2735   bool checkFormatExpr(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2736                        const char *StartSpecifier,
2737                        unsigned SpecifierLen,
2738                        const Expr *E);
2739
2740   bool HandleAmount(const analyze_format_string::OptionalAmount &Amt, unsigned k,
2741                     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2742   void HandleInvalidAmount(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2743                            const analyze_printf::OptionalAmount &Amt,
2744                            unsigned type,
2745                            const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2746   void HandleFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2747                   const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2748                   const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2749   void HandleIgnoredFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2750                          const analyze_printf::OptionalFlag &ignoredFlag,
2751                          const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2752                          const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2753   bool checkForCStrMembers(const analyze_printf::ArgType &AT,
2754                            const Expr *E, const CharSourceRange &CSR);
2755
2756 };
2757 }
2758
2759 bool CheckPrintfHandler::HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(
2760                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2761                                       const char *startSpecifier,
2762                                       unsigned specifierLen) {
2763   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2764     FS.getConversionSpecifier();
2765
2766   return HandleInvalidConversionSpecifier(FS.getArgIndex(),
2767                                           getLocationOfByte(CS.getStart()),
2768                                           startSpecifier, specifierLen,
2769                                           CS.getStart(), CS.getLength());
2770 }
2771
2772 bool CheckPrintfHandler::HandleAmount(
2773                                const analyze_format_string::OptionalAmount &Amt,
2774                                unsigned k, const char *startSpecifier,
2775                                unsigned specifierLen) {
2776
2777   if (Amt.hasDataArgument()) {
2778     if (!HasVAListArg) {
2779       unsigned argIndex = Amt.getArgIndex();
2780       if (argIndex >= NumDataArgs) {
2781         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_asterisk_missing_arg)
2782                                << k,
2783                              getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2784                              /*IsStringLocation*/true,
2785                              getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2786         // Don't do any more checking.  We will just emit
2787         // spurious errors.
2788         return false;
2789       }
2790
2791       // Type check the data argument.  It should be an 'int'.
2792       // Although not in conformance with C99, we also allow the argument to be
2793       // an 'unsigned int' as that is a reasonably safe case.  GCC also
2794       // doesn't emit a warning for that case.
2795       CoveredArgs.set(argIndex);
2796       const Expr *Arg = getDataArg(argIndex);
2797       if (!Arg)
2798         return false;
2799
2800       QualType T = Arg->getType();
2801
2802       const analyze_printf::ArgType &AT = Amt.getArgType(S.Context);
2803       assert(AT.isValid());
2804
2805       if (!AT.matchesType(S.Context, T)) {
2806         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_asterisk_wrong_type)
2807                                << k << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
2808                                << T << Arg->getSourceRange(),
2809                              getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2810                              /*IsStringLocation*/true,
2811                              getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2812         // Don't do any more checking.  We will just emit
2813         // spurious errors.
2814         return false;
2815       }
2816     }
2817   }
2818   return true;
2819 }
2820
2821 void CheckPrintfHandler::HandleInvalidAmount(
2822                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2823                                       const analyze_printf::OptionalAmount &Amt,
2824                                       unsigned type,
2825                                       const char *startSpecifier,
2826                                       unsigned specifierLen) {
2827   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2828     FS.getConversionSpecifier();
2829
2830   FixItHint fixit =
2831     Amt.getHowSpecified() == analyze_printf::OptionalAmount::Constant
2832       ? FixItHint::CreateRemoval(getSpecifierRange(Amt.getStart(),
2833                                  Amt.getConstantLength()))
2834       : FixItHint();
2835
2836   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_nonsensical_optional_amount)
2837                          << type << CS.toString(),
2838                        getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2839                        /*IsStringLocation*/true,
2840                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2841                        fixit);
2842 }
2843
2844 void CheckPrintfHandler::HandleFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2845                                     const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2846                                     const char *startSpecifier,
2847                                     unsigned specifierLen) {
2848   // Warn about pointless flag with a fixit removal.
2849   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2850     FS.getConversionSpecifier();
2851   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_nonsensical_flag)
2852                          << flag.toString() << CS.toString(),
2853                        getLocationOfByte(flag.getPosition()),
2854                        /*IsStringLocation*/true,
2855                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2856                        FixItHint::CreateRemoval(
2857                          getSpecifierRange(flag.getPosition(), 1)));
2858 }
2859
2860 void CheckPrintfHandler::HandleIgnoredFlag(
2861                                 const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2862                                 const analyze_printf::OptionalFlag &ignoredFlag,
2863                                 const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2864                                 const char *startSpecifier,
2865                                 unsigned specifierLen) {
2866   // Warn about ignored flag with a fixit removal.
2867   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_ignored_flag)
2868                          << ignoredFlag.toString() << flag.toString(),
2869                        getLocationOfByte(ignoredFlag.getPosition()),
2870                        /*IsStringLocation*/true,
2871                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2872                        FixItHint::CreateRemoval(
2873                          getSpecifierRange(ignoredFlag.getPosition(), 1)));
2874 }
2875
2876 // Determines if the specified is a C++ class or struct containing
2877 // a member with the specified name and kind (e.g. a CXXMethodDecl named
2878 // "c_str()").
2879 template<typename MemberKind>
2880 static llvm::SmallPtrSet<MemberKind*, 1>
2881 CXXRecordMembersNamed(StringRef Name, Sema &S, QualType Ty) {
2882   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
2883   llvm::SmallPtrSet<MemberKind*, 1> Results;
2884
2885   if (!RT)
2886     return Results;
2887   const CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
2888   if (!RD)
2889     return Results;
2890
2891   LookupResult R(S, &S.PP.getIdentifierTable().get(Name), SourceLocation(),
2892                  Sema::LookupMemberName);
2893
2894   // We just need to include all members of the right kind turned up by the
2895   // filter, at this point.
2896   if (S.LookupQualifiedName(R, RT->getDecl()))
2897     for (LookupResult::iterator I = R.begin(), E = R.end(); I != E; ++I) {
2898       NamedDecl *decl = (*I)->getUnderlyingDecl();
2899       if (MemberKind *FK = dyn_cast<MemberKind>(decl))
2900         Results.insert(FK);
2901     }
2902   return Results;
2903 }
2904
2905 // Check if a (w)string was passed when a (w)char* was needed, and offer a
2906 // better diagnostic if so. AT is assumed to be valid.
2907 // Returns true when a c_str() conversion method is found.
2908 bool CheckPrintfHandler::checkForCStrMembers(
2909     const analyze_printf::ArgType &AT, const Expr *E,
2910     const CharSourceRange &CSR) {
2911   typedef llvm::SmallPtrSet<CXXMethodDecl*, 1> MethodSet;
2912
2913   MethodSet Results =
2914       CXXRecordMembersNamed<CXXMethodDecl>("c_str", S, E->getType());
2915
2916   for (MethodSet::iterator MI = Results.begin(), ME = Results.end();
2917        MI != ME; ++MI) {
2918     const CXXMethodDecl *Method = *MI;
2919     if (Method->getNumParams() == 0 &&
2920           AT.matchesType(S.Context, Method->getResultType())) {
2921       // FIXME: Suggest parens if the expression needs them.
2922       SourceLocation EndLoc =
2923           S.getPreprocessor().getLocForEndOfToken(E->getLocEnd());
2924       S.Diag(E->getLocStart(), diag::note_printf_c_str)
2925           << "c_str()"
2926           << FixItHint::CreateInsertion(EndLoc, ".c_str()");
2927       return true;
2928     }
2929   }
2930
2931   return false;
2932 }
2933
2934 bool
2935 CheckPrintfHandler::HandlePrintfSpecifier(const analyze_printf::PrintfSpecifier
2936                                             &FS,
2937                                           const char *startSpecifier,
2938                                           unsigned specifierLen) {
2939
2940   using namespace analyze_format_string;
2941   using namespace analyze_printf;
2942   const PrintfConversionSpecifier &CS = FS.getConversionSpecifier();
2943
2944   if (FS.consumesDataArgument()) {
2945     if (atFirstArg) {
2946         atFirstArg = false;
2947         usesPositionalArgs = FS.usesPositionalArg();
2948     }
2949     else if (usesPositionalArgs != FS.usesPositionalArg()) {
2950       HandlePositionalNonpositionalArgs(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2951                                         startSpecifier, specifierLen);
2952       return false;
2953     }
2954   }
2955
2956   // First check if the field width, precision, and conversion specifier
2957   // have matching data arguments.
2958   if (!HandleAmount(FS.getFieldWidth(), /* field width */ 0,
2959                     startSpecifier, specifierLen)) {
2960     return false;
2961   }
2962
2963   if (!HandleAmount(FS.getPrecision(), /* precision */ 1,
2964                     startSpecifier, specifierLen)) {
2965     return false;
2966   }
2967
2968   if (!CS.consumesDataArgument()) {
2969     // FIXME: Technically specifying a precision or field width here
2970     // makes no sense.  Worth issuing a warning at some point.
2971     return true;
2972   }
2973
2974   // Consume the argument.
2975   unsigned argIndex = FS.getArgIndex();
2976   if (argIndex < NumDataArgs) {
2977     // The check to see if the argIndex is valid will come later.
2978     // We set the bit here because we may exit early from this
2979     // function if we encounter some other error.
2980     CoveredArgs.set(argIndex);
2981   }
2982
2983   // FreeBSD kernel extensions.
2984   if (CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDbArg ||
2985       CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDDArg) {
2986     // We need at least two arguments.
2987     if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex + 1))
2988       return false;
2989
2990     // Claim the second argument.
2991     CoveredArgs.set(argIndex + 1);
2992
2993     // Type check the first argument (int for %b, pointer for %D)
2994     const Expr *Ex = getDataArg(argIndex);
2995     const analyze_printf::ArgType &AT =
2996       (CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDbArg) ?
2997         ArgType(S.Context.IntTy) : ArgType::CPointerTy;
2998     if (AT.isValid() && !AT.matchesType(S.Context, Ex->getType()))
2999       S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()),
3000              diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3001         << AT.getRepresentativeType(S.Context) << Ex->getType()
3002         << getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen)
3003         << Ex->getSourceRange();
3004
3005     // Type check the second argument (char * for both %b and %D)
3006     Ex = getDataArg(argIndex + 1);
3007     const analyze_printf::ArgType &AT2 = ArgType::CStrTy;
3008     if (AT2.isValid() && !AT2.matchesType(S.Context, Ex->getType()))
3009       S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()),
3010              diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3011         << AT2.getRepresentativeType(S.Context) << Ex->getType()
3012         << getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen)
3013         << Ex->getSourceRange();
3014
3015      return true;
3016   }
3017   // END OF FREEBSD EXTENSIONS
3018
3019   // Check for using an Objective-C specific conversion specifier
3020   // in a non-ObjC literal.
3021   if (!ObjCContext && CS.isObjCArg()) {
3022     return HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(FS, startSpecifier,
3023                                                   specifierLen);
3024   }
3025
3026   // Check for invalid use of field width
3027   if (!FS.hasValidFieldWidth()) {
3028     HandleInvalidAmount(FS, FS.getFieldWidth(), /* field width */ 0,
3029         startSpecifier, specifierLen);
3030   }
3031
3032   // Check for invalid use of precision
3033   if (!FS.hasValidPrecision()) {
3034     HandleInvalidAmount(FS, FS.getPrecision(), /* precision */ 1,
3035         startSpecifier, specifierLen);
3036   }
3037
3038   // Check each flag does not conflict with any other component.
3039   if (!FS.hasValidThousandsGroupingPrefix())
3040     HandleFlag(FS, FS.hasThousandsGrouping(), startSpecifier, specifierLen);
3041   if (!FS.hasValidLeadingZeros())
3042     HandleFlag(FS, FS.hasLeadingZeros(), startSpecifier, specifierLen);
3043   if (!FS.hasValidPlusPrefix())
3044     HandleFlag(FS, FS.hasPlusPrefix(), startSpecifier, specifierLen);
3045   if (!FS.hasValidSpacePrefix())
3046     HandleFlag(FS, FS.hasSpacePrefix(), startSpecifier, specifierLen);
3047   if (!FS.hasValidAlternativeForm())
3048     HandleFlag(FS, FS.hasAlternativeForm(), startSpecifier, specifierLen);
3049   if (!FS.hasValidLeftJustified())
3050     HandleFlag(FS, FS.isLeftJustified(), startSpecifier, specifierLen);
3051
3052   // Check that flags are not ignored by another flag
3053   if (FS.hasSpacePrefix() && FS.hasPlusPrefix()) // ' ' ignored by '+'
3054     HandleIgnoredFlag(FS, FS.hasSpacePrefix(), FS.hasPlusPrefix(),
3055         startSpecifier, specifierLen);
3056   if (FS.hasLeadingZeros() && FS.isLeftJustified()) // '0' ignored by '-'
3057     HandleIgnoredFlag(FS, FS.hasLeadingZeros(), FS.isLeftJustified(),
3058             startSpecifier, specifierLen);
3059
3060   // Check the length modifier is valid with the given conversion specifier.
3061   if (!FS.hasValidLengthModifier(S.getASTContext().getTargetInfo()))
3062     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3063                                 diag::warn_format_nonsensical_length);
3064   else if (!FS.hasStandardLengthModifier())
3065     HandleNonStandardLengthModifier(FS, startSpecifier, specifierLen);
3066   else if (!FS.hasStandardLengthConversionCombination())
3067     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3068                                 diag::warn_format_non_standard_conversion_spec);
3069
3070   if (!FS.hasStandardConversionSpecifier(S.getLangOpts()))
3071     HandleNonStandardConversionSpecifier(CS, startSpecifier, specifierLen);
3072
3073   // The remaining checks depend on the data arguments.
3074   if (HasVAListArg)
3075     return true;
3076
3077   if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex))
3078     return false;
3079
3080   const Expr *Arg = getDataArg(argIndex);
3081   if (!Arg)
3082     return true;
3083
3084   return checkFormatExpr(FS, startSpecifier, specifierLen, Arg);
3085 }
3086
3087 static bool requiresParensToAddCast(const Expr *E) {
3088   // FIXME: We should have a general way to reason about operator
3089   // precedence and whether parens are actually needed here.
3090   // Take care of a few common cases where they aren't.
3091   const Expr *Inside = E->IgnoreImpCasts();
3092   if (const PseudoObjectExpr *POE = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(Inside))
3093     Inside = POE->getSyntacticForm()->IgnoreImpCasts();
3094
3095   switch (Inside->getStmtClass()) {
3096   case Stmt::ArraySubscriptExprClass:
3097   case Stmt::CallExprClass:
3098   case Stmt::CharacterLiteralClass:
3099   case Stmt::CXXBoolLiteralExprClass:
3100   case Stmt::DeclRefExprClass:
3101   case Stmt::FloatingLiteralClass:
3102   case Stmt::IntegerLiteralClass:
3103   case Stmt::MemberExprClass:
3104   case Stmt::ObjCArrayLiteralClass:
3105   case Stmt::ObjCBoolLiteralExprClass:
3106   case Stmt::ObjCBoxedExprClass:
3107   case Stmt::ObjCDictionaryLiteralClass:
3108   case Stmt::ObjCEncodeExprClass:
3109   case Stmt::ObjCIvarRefExprClass:
3110   case Stmt::ObjCMessageExprClass:
3111   case Stmt::ObjCPropertyRefExprClass:
3112   case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
3113   case Stmt::ObjCSubscriptRefExprClass:
3114   case Stmt::ParenExprClass:
3115   case Stmt::StringLiteralClass:
3116   case Stmt::UnaryOperatorClass:
3117     return false;
3118   default:
3119     return true;
3120   }
3121 }
3122
3123 bool
3124 CheckPrintfHandler::checkFormatExpr(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
3125                                     const char *StartSpecifier,
3126                                     unsigned SpecifierLen,
3127                                     const Expr *E) {
3128   using namespace analyze_format_string;
3129   using namespace analyze_printf;
3130   // Now type check the data expression that matches the
3131   // format specifier.
3132   const analyze_printf::ArgType &AT = FS.getArgType(S.Context,
3133                                                     ObjCContext);
3134   if (!AT.isValid())
3135     return true;
3136
3137   QualType ExprTy = E->getType();
3138   while (const TypeOfExprType *TET = dyn_cast<TypeOfExprType>(ExprTy)) {
3139     ExprTy = TET->getUnderlyingExpr()->getType();
3140   }
3141
3142   if (AT.matchesType(S.Context, ExprTy))
3143     return true;
3144
3145   // Look through argument promotions for our error message's reported type.
3146   // This includes the integral and floating promotions, but excludes array
3147   // and function pointer decay; seeing that an argument intended to be a
3148   // string has type 'char [6]' is probably more confusing than 'char *'.
3149   if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
3150     if (ICE->getCastKind() == CK_IntegralCast ||
3151         ICE->getCastKind() == CK_FloatingCast) {
3152       E = ICE->getSubExpr();
3153       ExprTy = E->getType();
3154
3155       // Check if we didn't match because of an implicit cast from a 'char'
3156       // or 'short' to an 'int'.  This is done because printf is a varargs
3157       // function.
3158       if (ICE->getType() == S.Context.IntTy ||
3159           ICE->getType() == S.Context.UnsignedIntTy) {
3160         // All further checking is done on the subexpression.
3161         if (AT.matchesType(S.Context, ExprTy))
3162           return true;
3163       }
3164     }
3165   } else if (const CharacterLiteral *CL = dyn_cast<CharacterLiteral>(E)) {
3166     // Special case for 'a', which has type 'int' in C.
3167     // Note, however, that we do /not/ want to treat multibyte constants like
3168     // 'MooV' as characters! This form is deprecated but still exists.
3169     if (ExprTy == S.Context.IntTy)
3170       if (llvm::isUIntN(S.Context.getCharWidth(), CL->getValue()))
3171         ExprTy = S.Context.CharTy;
3172   }
3173
3174   // %C in an Objective-C context prints a unichar, not a wchar_t.
3175   // If the argument is an integer of some kind, believe the %C and suggest
3176   // a cast instead of changing the conversion specifier.
3177   QualType IntendedTy = ExprTy;
3178   if (ObjCContext &&
3179       FS.getConversionSpecifier().getKind() == ConversionSpecifier::CArg) {
3180     if (ExprTy->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
3181         !ExprTy->isCharType()) {
3182       // 'unichar' is defined as a typedef of unsigned short, but we should
3183       // prefer using the typedef if it is visible.
3184       IntendedTy = S.Context.UnsignedShortTy;
3185
3186       // While we are here, check if the value is an IntegerLiteral that happens
3187       // to be within the valid range.
3188       if (const IntegerLiteral *IL = dyn_cast<IntegerLiteral>(E)) {
3189         const llvm::APInt &V = IL->getValue();
3190         if (V.getActiveBits() <= S.Context.getTypeSize(IntendedTy))
3191           return true;
3192       }
3193
3194       LookupResult Result(S, &S.Context.Idents.get("unichar"), E->getLocStart(),
3195                           Sema::LookupOrdinaryName);
3196       if (S.LookupName(Result, S.getCurScope())) {
3197         NamedDecl *ND = Result.getFoundDecl();
3198         if (TypedefNameDecl *TD = dyn_cast<TypedefNameDecl>(ND))
3199           if (TD->getUnderlyingType() == IntendedTy)
3200             IntendedTy = S.Context.getTypedefType(TD);
3201       }
3202     }
3203   }
3204
3205   // Special-case some of Darwin's platform-independence types by suggesting
3206   // casts to primitive types that are known to be large enough.
3207   bool ShouldNotPrintDirectly = false;
3208   if (S.Context.getTargetInfo().getTriple().isOSDarwin()) {
3209     // Use a 'while' to peel off layers of typedefs.
3210     QualType TyTy = IntendedTy;
3211     while (const TypedefType *UserTy = TyTy->getAs<TypedefType>()) {
3212       StringRef Name = UserTy->getDecl()->getName();
3213       QualType CastTy = llvm::StringSwitch<QualType>(Name)
3214         .Case("NSInteger", S.Context.LongTy)
3215         .Case("NSUInteger", S.Context.UnsignedLongTy)
3216         .Case("SInt32", S.Context.IntTy)
3217         .Case("UInt32", S.Context.UnsignedIntTy)
3218         .Default(QualType());
3219
3220       if (!CastTy.isNull()) {
3221         ShouldNotPrintDirectly = true;
3222         IntendedTy = CastTy;
3223         break;
3224       }
3225       TyTy = UserTy->desugar();
3226     }
3227   }
3228
3229   // We may be able to offer a FixItHint if it is a supported type.
3230   PrintfSpecifier fixedFS = FS;
3231   bool success = fixedFS.fixType(IntendedTy, S.getLangOpts(),
3232                                  S.Context, ObjCContext);
3233
3234   if (success) {
3235     // Get the fix string from the fixed format specifier
3236     SmallString<16> buf;
3237     llvm::raw_svector_ostream os(buf);
3238     fixedFS.toString(os);
3239
3240     CharSourceRange SpecRange = getSpecifierRange(StartSpecifier, SpecifierLen);
3241
3242     if (IntendedTy == ExprTy) {
3243       // In this case, the specifier is wrong and should be changed to match
3244       // the argument.
3245       EmitFormatDiagnostic(
3246         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3247           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << IntendedTy
3248           << E->getSourceRange(),
3249         E->getLocStart(),
3250         /*IsStringLocation*/false,
3251         SpecRange,
3252         FixItHint::CreateReplacement(SpecRange, os.str()));
3253
3254     } else {
3255       // The canonical type for formatting this value is different from the
3256       // actual type of the expression. (This occurs, for example, with Darwin's
3257       // NSInteger on 32-bit platforms, where it is typedef'd as 'int', but
3258       // should be printed as 'long' for 64-bit compatibility.)
3259       // Rather than emitting a normal format/argument mismatch, we want to
3260       // add a cast to the recommended type (and correct the format string
3261       // if necessary).
3262       SmallString<16> CastBuf;
3263       llvm::raw_svector_ostream CastFix(CastBuf);
3264       CastFix << "(";
3265       IntendedTy.print(CastFix, S.Context.getPrintingPolicy());
3266       CastFix << ")";
3267
3268       SmallVector<FixItHint,4> Hints;
3269       if (!AT.matchesType(S.Context, IntendedTy))
3270         Hints.push_back(FixItHint::CreateReplacement(SpecRange, os.str()));
3271
3272       if (const CStyleCastExpr *CCast = dyn_cast<CStyleCastExpr>(E)) {
3273         // If there's already a cast present, just replace it.
3274         SourceRange CastRange(CCast->getLParenLoc(), CCast->getRParenLoc());
3275         Hints.push_back(FixItHint::CreateReplacement(CastRange, CastFix.str()));
3276
3277       } else if (!requiresParensToAddCast(E)) {
3278         // If the expression has high enough precedence,
3279         // just write the C-style cast.
3280         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(E->getLocStart(),
3281                                                    CastFix.str()));
3282       } else {
3283         // Otherwise, add parens around the expression as well as the cast.
3284         CastFix << "(";
3285         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(E->getLocStart(),
3286                                                    CastFix.str()));
3287
3288         SourceLocation After = S.PP.getLocForEndOfToken(E->getLocEnd());
3289         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(After, ")"));
3290       }
3291
3292       if (ShouldNotPrintDirectly) {
3293         // The expression has a type that should not be printed directly.
3294         // We extract the name from the typedef because we don't want to show
3295         // the underlying type in the diagnostic.
3296         StringRef Name = cast<TypedefType>(ExprTy)->getDecl()->getName();
3297
3298         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_argument_needs_cast)
3299                                << Name << IntendedTy
3300                                << E->getSourceRange(),
3301                              E->getLocStart(), /*IsStringLocation=*/false,
3302                              SpecRange, Hints);
3303       } else {
3304         // In this case, the expression could be printed using a different
3305         // specifier, but we've decided that the specifier is probably correct
3306         // and we should cast instead. Just use the normal warning message.
3307         EmitFormatDiagnostic(
3308           S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3309             << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << ExprTy
3310             << E->getSourceRange(),
3311           E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false,
3312           SpecRange, Hints);
3313       }
3314     }
3315   } else {
3316     const CharSourceRange &CSR = getSpecifierRange(StartSpecifier,
3317                                                    SpecifierLen);
3318     // Since the warning for passing non-POD types to variadic functions
3319     // was deferred until now, we emit a warning for non-POD
3320     // arguments here.
3321     switch (S.isValidVarArgType(ExprTy)) {
3322     case Sema::VAK_Valid:
3323     case Sema::VAK_ValidInCXX11:
3324       EmitFormatDiagnostic(
3325         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3326           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << ExprTy
3327           << CSR
3328           << E->getSourceRange(),
3329         E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
3330       break;
3331
3332     case Sema::VAK_Undefined:
3333       EmitFormatDiagnostic(
3334         S.PDiag(diag::warn_non_pod_vararg_with_format_string)
3335           << S.getLangOpts().CPlusPlus11
3336           << ExprTy
3337           << CallType
3338           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
3339           << CSR
3340           << E->getSourceRange(),
3341         E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
3342       checkForCStrMembers(AT, E, CSR);
3343       break;
3344
3345     case Sema::VAK_Invalid:
3346       if (ExprTy->isObjCObjectType())
3347         EmitFormatDiagnostic(
3348           S.PDiag(diag::err_cannot_pass_objc_interface_to_vararg_format)
3349             << S.getLangOpts().CPlusPlus11
3350             << ExprTy
3351             << CallType
3352             << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
3353             << CSR
3354             << E->getSourceRange(),
3355           E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
3356       else
3357         // FIXME: If this is an initializer list, suggest removing the braces
3358         // or inserting a cast to the target type.
3359         S.Diag(E->getLocStart(), diag::err_cannot_pass_to_vararg_format)
3360           << isa<InitListExpr>(E) << ExprTy << CallType
3361           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
3362           << E->getSourceRange();
3363       break;
3364     }
3365
3366     assert(FirstDataArg + FS.getArgIndex() < CheckedVarArgs.size() &&
3367            "format string specifier index out of range");
3368     CheckedVarArgs[FirstDataArg + FS.getArgIndex()] = true;
3369   }
3370
3371   return true;
3372 }
3373
3374 //===--- CHECK: Scanf format string checking ------------------------------===//
3375
3376 namespace {
3377 class CheckScanfHandler : public CheckFormatHandler {
3378 public:
3379   CheckScanfHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
3380                     const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
3381                     unsigned numDataArgs, const char *beg, bool hasVAListArg,
3382                     ArrayRef<const Expr *> Args,
3383                     unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
3384                     Sema::VariadicCallType CallType,
3385                     llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs)
3386     : CheckFormatHandler(s, fexpr, origFormatExpr, firstDataArg,
3387                          numDataArgs, beg, hasVAListArg,
3388                          Args, formatIdx, inFunctionCall, CallType,
3389                          CheckedVarArgs)
3390   {}
3391
3392   bool HandleScanfSpecifier(const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3393                             const char *startSpecifier,
3394                             unsigned specifierLen);
3395
3396   bool HandleInvalidScanfConversionSpecifier(
3397           const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3398           const char *startSpecifier,
3399           unsigned specifierLen);
3400
3401   void HandleIncompleteScanList(const char *start, const char *end);
3402 };
3403 }
3404
3405 void CheckScanfHandler::HandleIncompleteScanList(const char *start,
3406                                                  const char *end) {
3407   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_scanf_scanlist_incomplete),
3408                        getLocationOfByte(end), /*IsStringLocation*/true,
3409                        getSpecifierRange(start, end - start));
3410 }
3411
3412 bool CheckScanfHandler::HandleInvalidScanfConversionSpecifier(
3413                                         const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3414                                         const char *startSpecifier,
3415                                         unsigned specifierLen) {
3416
3417   const analyze_scanf::ScanfConversionSpecifier &CS =
3418     FS.getConversionSpecifier();
3419
3420   return HandleInvalidConversionSpecifier(FS.getArgIndex(),
3421                                           getLocationOfByte(CS.getStart()),
3422                                           startSpecifier, specifierLen,
3423                                           CS.getStart(), CS.getLength());
3424 }
3425
3426 bool CheckScanfHandler::HandleScanfSpecifier(
3427                                        const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3428                                        const char *startSpecifier,
3429                                        unsigned specifierLen) {
3430
3431   using namespace analyze_scanf;
3432   using namespace analyze_format_string;
3433
3434   const ScanfConversionSpecifier &CS = FS.getConversionSpecifier();
3435
3436   // Handle case where '%' and '*' don't consume an argument.  These shouldn't
3437   // be used to decide if we are using positional arguments consistently.
3438   if (FS.consumesDataArgument()) {
3439     if (atFirstArg) {
3440       atFirstArg = false;
3441       usesPositionalArgs = FS.usesPositionalArg();
3442     }
3443     else if (usesPositionalArgs != FS.usesPositionalArg()) {
3444       HandlePositionalNonpositionalArgs(getLocationOfByte(CS.getStart()),
3445                                         startSpecifier, specifierLen);
3446       return false;
3447     }
3448   }
3449
3450   // Check if the field with is non-zero.
3451   const OptionalAmount &Amt = FS.getFieldWidth();
3452   if (Amt.getHowSpecified() == OptionalAmount::Constant) {
3453     if (Amt.getConstantAmount() == 0) {
3454       const CharSourceRange &R = getSpecifierRange(Amt.getStart(),
3455                                                    Amt.getConstantLength());
3456       EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_scanf_nonzero_width),
3457                            getLocationOfByte(Amt.getStart()),
3458                            /*IsStringLocation*/true, R,
3459                            FixItHint::CreateRemoval(R));
3460     }
3461   }
3462
3463   if (!FS.consumesDataArgument()) {
3464     // FIXME: Technically specifying a precision or field width here
3465     // makes no sense.  Worth issuing a warning at some point.
3466     return true;
3467   }
3468
3469   // Consume the argument.
3470   unsigned argIndex = FS.getArgIndex();
3471   if (argIndex < NumDataArgs) {
3472       // The check to see if the argIndex is valid will come later.
3473       // We set the bit here because we may exit early from this
3474       // function if we encounter some other error.
3475     CoveredArgs.set(argIndex);
3476   }
3477
3478   // Check the length modifier is valid with the given conversion specifier.
3479   if (!FS.hasValidLengthModifier(S.getASTContext().getTargetInfo()))
3480     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3481                                 diag::warn_format_nonsensical_length);
3482   else if (!FS.hasStandardLengthModifier())
3483     HandleNonStandardLengthModifier(FS, startSpecifier, specifierLen);
3484   else if (!FS.hasStandardLengthConversionCombination())
3485     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3486                                 diag::warn_format_non_standard_conversion_spec);
3487
3488   if (!FS.hasStandardConversionSpecifier(S.getLangOpts()))
3489     HandleNonStandardConversionSpecifier(CS, startSpecifier, specifierLen);
3490
3491   // The remaining checks depend on the data arguments.
3492   if (HasVAListArg)
3493     return true;
3494
3495   if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex))
3496     return false;
3497
3498   // Check that the argument type matches the format specifier.
3499   const Expr *Ex = getDataArg(argIndex);
3500   if (!Ex)
3501     return true;
3502
3503   const analyze_format_string::ArgType &AT = FS.getArgType(S.Context);
3504   if (AT.isValid() && !AT.matchesType(S.Context, Ex->getType())) {
3505     ScanfSpecifier fixedFS = FS;
3506     bool success = fixedFS.fixType(Ex->getType(), S.getLangOpts(),
3507                                    S.Context);
3508
3509     if (success) {
3510       // Get the fix string from the fixed format specifier.
3511       SmallString<128> buf;
3512       llvm::raw_svector_ostream os(buf);
3513       fixedFS.toString(os);
3514
3515       EmitFormatDiagnostic(
3516         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3517           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << Ex->getType()
3518           << Ex->getSourceRange(),
3519         Ex->getLocStart(),
3520         /*IsStringLocation*/false,
3521         getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
3522         FixItHint::CreateReplacement(
3523           getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
3524           os.str()));
3525     } else {
3526       EmitFormatDiagnostic(
3527         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3528           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << Ex->getType()
3529           << Ex->getSourceRange(),
3530         Ex->getLocStart(),
3531         /*IsStringLocation*/false,
3532         getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
3533     }
3534   }
3535
3536   return true;
3537 }
3538
3539 void Sema::CheckFormatString(const StringLiteral *FExpr,
3540                              const Expr *OrigFormatExpr,
3541                              ArrayRef<const Expr *> Args,
3542                              bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
3543                              unsigned firstDataArg, FormatStringType Type,
3544                              bool inFunctionCall, VariadicCallType CallType,
3545                              llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
3546
3547   // CHECK: is the format string a wide literal?
3548   if (!FExpr->isAscii() && !FExpr->isUTF8()) {
3549     CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(
3550       *this, inFunctionCall, Args[format_idx],
3551       PDiag(diag::warn_format_string_is_wide_literal), FExpr->getLocStart(),
3552       /*IsStringLocation*/true, OrigFormatExpr->getSourceRange());
3553     return;
3554   }
3555
3556   // Str - The format string.  NOTE: this is NOT null-terminated!
3557   StringRef StrRef = FExpr->getString();
3558   const char *Str = StrRef.data();
3559   unsigned StrLen = StrRef.size();
3560   const unsigned numDataArgs = Args.size() - firstDataArg;
3561
3562   // CHECK: empty format string?
3563   if (StrLen == 0 && numDataArgs > 0) {
3564     CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(
3565       *this, inFunctionCall, Args[format_idx],
3566       PDiag(diag::warn_empty_format_string), FExpr->getLocStart(),
3567       /*IsStringLocation*/true, OrigFormatExpr->getSourceRange());
3568     return;
3569   }
3570
3571   if (Type == FST_Printf || Type == FST_NSString) {
3572     CheckPrintfHandler H(*this, FExpr, OrigFormatExpr, firstDataArg,
3573                          numDataArgs, (Type == FST_NSString),
3574                          Str, HasVAListArg, Args, format_idx,
3575                          inFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs);
3576
3577     if (!analyze_format_string::ParsePrintfString(H, Str, Str + StrLen,
3578                                                   getLangOpts(),
3579                                                   Context.getTargetInfo()))
3580       H.DoneProcessing();
3581   } else if (Type == FST_Scanf) {
3582     CheckScanfHandler H(*this, FExpr, OrigFormatExpr, firstDataArg, numDataArgs,
3583                         Str, HasVAListArg, Args, format_idx,
3584                         inFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs);
3585
3586     if (!analyze_format_string::ParseScanfString(H, Str, Str + StrLen,
3587                                                  getLangOpts(),
3588                                                  Context.getTargetInfo()))
3589       H.DoneProcessing();
3590   } // TODO: handle other formats
3591 }
3592
3593 //===--- CHECK: Standard memory functions ---------------------------------===//
3594
3595 /// \brief Determine whether the given type is a dynamic class type (e.g.,
3596 /// whether it has a vtable).
3597 static bool isDynamicClassType(QualType T) {
3598   if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl())
3599     if (CXXRecordDecl *Definition = Record->getDefinition())
3600       if (Definition->isDynamicClass())
3601         return true;
3602
3603   return false;
3604 }
3605
3606 /// \brief If E is a sizeof expression, returns its argument expression,
3607 /// otherwise returns NULL.
3608 static const Expr *getSizeOfExprArg(const Expr* E) {
3609   if (const UnaryExprOrTypeTraitExpr *SizeOf =
3610       dyn_cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E))
3611     if (SizeOf->getKind() == clang::UETT_SizeOf && !SizeOf->isArgumentType())
3612       return SizeOf->getArgumentExpr()->IgnoreParenImpCasts();
3613
3614   return 0;
3615 }
3616
3617 /// \brief If E is a sizeof expression, returns its argument type.
3618 static QualType getSizeOfArgType(const Expr* E) {
3619   if (const UnaryExprOrTypeTraitExpr *SizeOf =
3620       dyn_cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E))
3621     if (SizeOf->getKind() == clang::UETT_SizeOf)
3622       return SizeOf->getTypeOfArgument();
3623
3624   return QualType();
3625 }
3626
3627 /// \brief Check for dangerous or invalid arguments to memset().
3628 ///
3629 /// This issues warnings on known problematic, dangerous or unspecified
3630 /// arguments to the standard 'memset', 'memcpy', 'memmove', and 'memcmp'
3631 /// function calls.
3632 ///
3633 /// \param Call The call expression to diagnose.
3634 void Sema::CheckMemaccessArguments(const CallExpr *Call,
3635                                    unsigned BId,
3636                                    IdentifierInfo *FnName) {
3637   assert(BId != 0);
3638
3639   // It is possible to have a non-standard definition of memset.  Validate
3640   // we have enough arguments, and if not, abort further checking.
3641   unsigned ExpectedNumArgs = (BId == Builtin::BIstrndup ? 2 : 3);
3642   if (Call->getNumArgs() < ExpectedNumArgs)
3643     return;
3644
3645   unsigned LastArg = (BId == Builtin::BImemset ||
3646                       BId == Builtin::BIstrndup ? 1 : 2);
3647   unsigned LenArg = (BId == Builtin::BIstrndup ? 1 : 2);
3648   const Expr *LenExpr = Call->getArg(LenArg)->IgnoreParenImpCasts();
3649
3650   // We have special checking when the length is a sizeof expression.
3651   QualType SizeOfArgTy = getSizeOfArgType(LenExpr);
3652   const Expr *SizeOfArg = getSizeOfExprArg(LenExpr);
3653   llvm::FoldingSetNodeID SizeOfArgID;
3654
3655   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx != LastArg; ++ArgIdx) {
3656     const Expr *Dest = Call->getArg(ArgIdx)->IgnoreParenImpCasts();
3657     SourceRange ArgRange = Call->getArg(ArgIdx)->getSourceRange();
3658
3659     QualType DestTy = Dest->getType();
3660     if (const PointerType *DestPtrTy = DestTy->getAs<PointerType>()) {
3661       QualType PointeeTy = DestPtrTy->getPointeeType();
3662
3663       // Never warn about void type pointers. This can be used to suppress
3664       // false positives.
3665       if (PointeeTy->isVoidType())
3666         continue;
3667
3668       // Catch "memset(p, 0, sizeof(p))" -- needs to be sizeof(*p). Do this by
3669       // actually comparing the expressions for equality. Because computing the
3670       // expression IDs can be expensive, we only do this if the diagnostic is
3671       // enabled.
3672       if (SizeOfArg &&
3673           Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess,
3674                                    SizeOfArg->getExprLoc())) {
3675         // We only compute IDs for expressions if the warning is enabled, and
3676         // cache the sizeof arg's ID.
3677         if (SizeOfArgID == llvm::FoldingSetNodeID())
3678           SizeOfArg->Profile(SizeOfArgID, Context, true);
3679         llvm::FoldingSetNodeID DestID;
3680         Dest->Profile(DestID, Context, true);
3681         if (DestID == SizeOfArgID) {
3682           // TODO: For strncpy() and friends, this could suggest sizeof(dst)
3683           //       over sizeof(src) as well.
3684           unsigned ActionIdx = 0; // Default is to suggest dereferencing.
3685           StringRef ReadableName = FnName->getName();
3686
3687           if (const UnaryOperator *UnaryOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Dest))
3688             if (UnaryOp->getOpcode() == UO_AddrOf)
3689               ActionIdx = 1; // If its an address-of operator, just remove it.
3690           if (!PointeeTy->isIncompleteType() &&
3691               (Context.getTypeSize(PointeeTy) == Context.getCharWidth()))
3692             ActionIdx = 2; // If the pointee's size is sizeof(char),
3693                            // suggest an explicit length.
3694
3695           // If the function is defined as a builtin macro, do not show macro
3696           // expansion.
3697           SourceLocation SL = SizeOfArg->getExprLoc();
3698           SourceRange DSR = Dest->getSourceRange();
3699           SourceRange SSR = SizeOfArg->getSourceRange();
3700           SourceManager &SM  = PP.getSourceManager();
3701
3702           if (SM.isMacroArgExpansion(SL)) {
3703             ReadableName = Lexer::getImmediateMacroName(SL, SM, LangOpts);
3704             SL = SM.getSpellingLoc(SL);
3705             DSR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(DSR.getBegin()),
3706                              SM.getSpellingLoc(DSR.getEnd()));
3707             SSR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(SSR.getBegin()),
3708                              SM.getSpellingLoc(SSR.getEnd()));
3709           }
3710
3711           DiagRuntimeBehavior(SL, SizeOfArg,
3712                               PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess)
3713                                 << ReadableName
3714                                 << PointeeTy
3715                                 << DestTy
3716                                 << DSR
3717                                 << SSR);
3718           DiagRuntimeBehavior(SL, SizeOfArg,
3719                          PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess_note)
3720                                 << ActionIdx
3721                                 << SSR);
3722
3723           break;
3724         }
3725       }
3726
3727       // Also check for cases where the sizeof argument is the exact same
3728       // type as the memory argument, and where it points to a user-defined
3729       // record type.
3730       if (SizeOfArgTy != QualType()) {
3731         if (PointeeTy->isRecordType() &&
3732             Context.typesAreCompatible(SizeOfArgTy, DestTy)) {
3733           DiagRuntimeBehavior(LenExpr->getExprLoc(), Dest,
3734                               PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_type_memaccess)
3735                                 << FnName << SizeOfArgTy << ArgIdx
3736                                 << PointeeTy << Dest->getSourceRange()
3737                                 << LenExpr->getSourceRange());
3738           break;
3739         }
3740       }
3741
3742       // Always complain about dynamic classes.
3743       if (isDynamicClassType(PointeeTy)) {
3744
3745         unsigned OperationType = 0;
3746         // "overwritten" if we're warning about the destination for any call
3747         // but memcmp; otherwise a verb appropriate to the call.
3748         if (ArgIdx != 0 || BId == Builtin::BImemcmp) {
3749           if (BId == Builtin::BImemcpy)
3750             OperationType = 1;
3751           else if(BId == Builtin::BImemmove)
3752             OperationType = 2;
3753           else if (BId == Builtin::BImemcmp)
3754             OperationType = 3;
3755         }
3756
3757         DiagRuntimeBehavior(
3758           Dest->getExprLoc(), Dest,
3759           PDiag(diag::warn_dyn_class_memaccess)
3760             << (BId == Builtin::BImemcmp ? ArgIdx + 2 : ArgIdx)
3761             << FnName << PointeeTy
3762             << OperationType
3763             << Call->getCallee()->getSourceRange());
3764       } else if (PointeeTy.hasNonTrivialObjCLifetime() &&
3765                BId != Builtin::BImemset)
3766         DiagRuntimeBehavior(
3767           Dest->getExprLoc(), Dest,
3768           PDiag(diag::warn_arc_object_memaccess)
3769             << ArgIdx << FnName << PointeeTy
3770             << Call->getCallee()->getSourceRange());
3771       else
3772         continue;
3773
3774       DiagRuntimeBehavior(
3775         Dest->getExprLoc(), Dest,
3776         PDiag(diag::note_bad_memaccess_silence)
3777           << FixItHint::CreateInsertion(ArgRange.getBegin(), "(void*)"));
3778       break;
3779     }
3780   }
3781 }
3782
3783 // A little helper routine: ignore addition and subtraction of integer literals.
3784 // This intentionally does not ignore all integer constant expressions because
3785 // we don't want to remove sizeof().
3786 static const Expr *ignoreLiteralAdditions(const Expr *Ex, ASTContext &Ctx) {
3787   Ex = Ex->IgnoreParenCasts();
3788
3789   for (;;) {
3790     const BinaryOperator * BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Ex);
3791     if (!BO || !BO->isAdditiveOp())
3792       break;
3793
3794     const Expr *RHS = BO->getRHS()->IgnoreParenCasts();
3795     const Expr *LHS = BO->getLHS()->IgnoreParenCasts();
3796
3797     if (isa<IntegerLiteral>(RHS))
3798       Ex = LHS;
3799     else if (isa<IntegerLiteral>(LHS))
3800       Ex = RHS;
3801     else
3802       break;
3803   }
3804
3805   return Ex;
3806 }
3807
3808 static bool isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(QualType Ty,
3809                                                       ASTContext &Context) {
3810   // Only handle constant-sized or VLAs, but not flexible members.
3811   if (const ConstantArrayType *CAT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
3812     // Only issue the FIXIT for arrays of size > 1.
3813     if (CAT->getSize().getSExtValue() <= 1)
3814       return false;
3815   } else if (!Ty->isVariableArrayType()) {
3816     return false;
3817   }
3818   return true;
3819 }
3820
3821 // Warn if the user has made the 'size' argument to strlcpy or strlcat
3822 // be the size of the source, instead of the destination.
3823 void Sema::CheckStrlcpycatArguments(const CallExpr *Call,
3824                                     IdentifierInfo *FnName) {
3825
3826   // Don't crash if the user has the wrong number of arguments
3827   if (Call->getNumArgs() != 3)
3828     return;
3829
3830   const Expr *SrcArg = ignoreLiteralAdditions(Call->getArg(1), Context);
3831   const Expr *SizeArg = ignoreLiteralAdditions(Call->getArg(2), Context);
3832   const Expr *CompareWithSrc = NULL;
3833
3834   // Look for 'strlcpy(dst, x, sizeof(x))'
3835   if (const Expr *Ex = getSizeOfExprArg(SizeArg))
3836     CompareWithSrc = Ex;
3837   else {
3838     // Look for 'strlcpy(dst, x, strlen(x))'
3839     if (const CallExpr *SizeCall = dyn_cast<CallExpr>(SizeArg)) {
3840       if (SizeCall->isBuiltinCall() == Builtin::BIstrlen
3841           && SizeCall->getNumArgs() == 1)
3842         CompareWithSrc = ignoreLiteralAdditions(SizeCall->getArg(0), Context);
3843     }
3844   }
3845
3846   if (!CompareWithSrc)
3847     return;
3848
3849   // Determine if the argument to sizeof/strlen is equal to the source
3850   // argument.  In principle there's all kinds of things you could do
3851   // here, for instance creating an == expression and evaluating it with
3852   // EvaluateAsBooleanCondition, but this uses a more direct technique:
3853   const DeclRefExpr *SrcArgDRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(SrcArg);
3854   if (!SrcArgDRE)
3855     return;
3856
3857   const DeclRefExpr *CompareWithSrcDRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(CompareWithSrc);
3858   if (!CompareWithSrcDRE ||
3859       SrcArgDRE->getDecl() != CompareWithSrcDRE->getDecl())
3860     return;
3861
3862   const Expr *OriginalSizeArg = Call->getArg(2);
3863   Diag(CompareWithSrcDRE->getLocStart(), diag::warn_strlcpycat_wrong_size)
3864     << OriginalSizeArg->getSourceRange() << FnName;
3865
3866   // Output a FIXIT hint if the destination is an array (rather than a
3867   // pointer to an array).  This could be enhanced to handle some
3868   // pointers if we know the actual size, like if DstArg is 'array+2'
3869   // we could say 'sizeof(array)-2'.
3870   const Expr *DstArg = Call->getArg(0)->IgnoreParenImpCasts();
3871   if (!isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(DstArg->getType(), Context))
3872     return;
3873
3874   SmallString<128> sizeString;
3875   llvm::raw_svector_ostream OS(sizeString);
3876   OS << "sizeof(";
3877   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3878   OS << ")";
3879
3880   Diag(OriginalSizeArg->getLocStart(), diag::note_strlcpycat_wrong_size)
3881     << FixItHint::CreateReplacement(OriginalSizeArg->getSourceRange(),
3882                                     OS.str());
3883 }
3884
3885 /// Check if two expressions refer to the same declaration.
3886 static bool referToTheSameDecl(const Expr *E1, const Expr *E2) {
3887   if (const DeclRefExpr *D1 = dyn_cast_or_null<DeclRefExpr>(E1))
3888     if (const DeclRefExpr *D2 = dyn_cast_or_null<DeclRefExpr>(E2))
3889       return D1->getDecl() == D2->getDecl();
3890   return false;
3891 }
3892
3893 static const Expr *getStrlenExprArg(const Expr *E) {
3894   if (const CallExpr *CE = dyn_cast<CallExpr>(E)) {
3895     const FunctionDecl *FD = CE->getDirectCallee();
3896     if (!FD || FD->getMemoryFunctionKind() != Builtin::BIstrlen)
3897       return 0;
3898     return CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
3899   }
3900   return 0;
3901 }
3902
3903 // Warn on anti-patterns as the 'size' argument to strncat.
3904 // The correct size argument should look like following:
3905 //   strncat(dst, src, sizeof(dst) - strlen(dest) - 1);
3906 void Sema::CheckStrncatArguments(const CallExpr *CE,
3907                                  IdentifierInfo *FnName) {
3908   // Don't crash if the user has the wrong number of arguments.
3909   if (CE->getNumArgs() < 3)
3910     return;
3911   const Expr *DstArg = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
3912   const Expr *SrcArg = CE->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
3913   const Expr *LenArg = CE->getArg(2)->IgnoreParenCasts();
3914
3915   // Identify common expressions, which are wrongly used as the size argument
3916   // to strncat and may lead to buffer overflows.
3917   unsigned PatternType = 0;
3918   if (const Expr *SizeOfArg = getSizeOfExprArg(LenArg)) {
3919     // - sizeof(dst)
3920     if (referToTheSameDecl(SizeOfArg, DstArg))
3921       PatternType = 1;
3922     // - sizeof(src)
3923     else if (referToTheSameDecl(SizeOfArg, SrcArg))
3924       PatternType = 2;
3925   } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(LenArg)) {
3926     if (BE->getOpcode() == BO_Sub) {
3927       const Expr *L = BE->getLHS()->IgnoreParenCasts();
3928       const Expr *R = BE->getRHS()->IgnoreParenCasts();
3929       // - sizeof(dst) - strlen(dst)
3930       if (referToTheSameDecl(DstArg, getSizeOfExprArg(L)) &&
3931           referToTheSameDecl(DstArg, getStrlenExprArg(R)))
3932         PatternType = 1;
3933       // - sizeof(src) - (anything)
3934       else if (referToTheSameDecl(SrcArg, getSizeOfExprArg(L)))
3935         PatternType = 2;
3936     }
3937   }
3938
3939   if (PatternType == 0)
3940     return;
3941
3942   // Generate the diagnostic.
3943   SourceLocation SL = LenArg->getLocStart();
3944   SourceRange SR = LenArg->getSourceRange();
3945   SourceManager &SM  = PP.getSourceManager();
3946
3947   // If the function is defined as a builtin macro, do not show macro expansion.
3948   if (SM.isMacroArgExpansion(SL)) {
3949     SL = SM.getSpellingLoc(SL);
3950     SR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(SR.getBegin()),
3951                      SM.getSpellingLoc(SR.getEnd()));
3952   }
3953
3954   // Check if the destination is an array (rather than a pointer to an array).
3955   QualType DstTy = DstArg->getType();
3956   bool isKnownSizeArray = isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(DstTy,
3957                                                                     Context);
3958   if (!isKnownSizeArray) {
3959     if (PatternType == 1)
3960       Diag(SL, diag::warn_strncat_wrong_size) << SR;
3961     else
3962       Diag(SL, diag::warn_strncat_src_size) << SR;
3963     return;
3964   }
3965
3966   if (PatternType == 1)
3967     Diag(SL, diag::warn_strncat_large_size) << SR;
3968   else
3969     Diag(SL, diag::warn_strncat_src_size) << SR;
3970
3971   SmallString<128> sizeString;
3972   llvm::raw_svector_ostream OS(sizeString);
3973   OS << "sizeof(";
3974   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3975   OS << ") - ";
3976   OS << "strlen(";
3977   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3978   OS << ") - 1";
3979
3980   Diag(SL, diag::note_strncat_wrong_size)
3981     << FixItHint::CreateReplacement(SR, OS.str());
3982 }
3983
3984 //===--- CHECK: Return Address of Stack Variable --------------------------===//
3985
3986 static Expr *EvalVal(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3987                      Decl *ParentDecl);
3988 static Expr *EvalAddr(Expr* E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3989                       Decl *ParentDecl);
3990
3991 /// CheckReturnStackAddr - Check if a return statement returns the address
3992 ///   of a stack variable.
3993 void
3994 Sema::CheckReturnStackAddr(Expr *RetValExp, QualType lhsType,
3995                            SourceLocation ReturnLoc) {
3996
3997   Expr *stackE = 0;
3998   SmallVector<DeclRefExpr *, 8> refVars;
3999
4000   // Perform checking for returned stack addresses, local blocks,
4001   // label addresses or references to temporaries.
4002   if (lhsType->isPointerType() ||
4003       (!getLangOpts().ObjCAutoRefCount && lhsType->isBlockPointerType())) {
4004     stackE = EvalAddr(RetValExp, refVars, /*ParentDecl=*/0);
4005   } else if (lhsType->isReferenceType()) {
4006     stackE = EvalVal(RetValExp, refVars, /*ParentDecl=*/0);
4007   }
4008
4009   if (stackE == 0)
4010     return; // Nothing suspicious was found.
4011
4012   SourceLocation diagLoc;
4013   SourceRange diagRange;
4014   if (refVars.empty()) {
4015     diagLoc = stackE->getLocStart();
4016     diagRange = stackE->getSourceRange();
4017   } else {
4018     // We followed through a reference variable. 'stackE' contains the
4019     // problematic expression but we will warn at the return statement pointing
4020     // at the reference variable. We will later display the "trail" of
4021     // reference variables using notes.
4022     diagLoc = refVars[0]->getLocStart();
4023     diagRange = refVars[0]->getSourceRange();
4024   }
4025
4026   if (DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(stackE)) { //address of local var.
4027     Diag(diagLoc, lhsType->isReferenceType() ? diag::warn_ret_stack_ref
4028                                              : diag::warn_ret_stack_addr)
4029      << DR->getDecl()->getDeclName() << diagRange;
4030   } else if (isa<BlockExpr>(stackE)) { // local block.
4031     Diag(diagLoc, diag::err_ret_local_block) << diagRange;
4032   } else if (isa<AddrLabelExpr>(stackE)) { // address of label.
4033     Diag(diagLoc, diag::warn_ret_addr_label) << diagRange;
4034   } else { // local temporary.
4035     Diag(diagLoc, lhsType->isReferenceType() ? diag::warn_ret_local_temp_ref
4036                                              : diag::warn_ret_local_temp_addr)
4037      << diagRange;
4038   }
4039
4040   // Display the "trail" of reference variables that we followed until we
4041   // found the problematic expression using notes.
4042   for (unsigned i = 0, e = refVars.size(); i != e; ++i) {
4043     VarDecl *VD = cast<VarDecl>(refVars[i]->getDecl());
4044     // If this var binds to another reference var, show the range of the next
4045     // var, otherwise the var binds to the problematic expression, in which case
4046     // show the range of the expression.
4047     SourceRange range = (i < e-1) ? refVars[i+1]->getSourceRange()
4048                                   : stackE->getSourceRange();
4049     Diag(VD->getLocation(), diag::note_ref_var_local_bind)
4050       << VD->getDeclName() << range;
4051   }
4052 }
4053
4054 /// EvalAddr - EvalAddr and EvalVal are mutually recursive functions that
4055 ///  check if the expression in a return statement evaluates to an address
4056 ///  to a location on the stack, a local block, an address of a label, or a
4057 ///  reference to local temporary. The recursion is used to traverse the
4058 ///  AST of the return expression, with recursion backtracking when we
4059 ///  encounter a subexpression that (1) clearly does not lead to one of the
4060 ///  above problematic expressions (2) is something we cannot determine leads to
4061 ///  a problematic expression based on such local checking.
4062 ///
4063 ///  Both EvalAddr and EvalVal follow through reference variables to evaluate
4064 ///  the expression that they point to. Such variables are added to the
4065 ///  'refVars' vector so that we know what the reference variable "trail" was.
4066 ///
4067 ///  EvalAddr processes expressions that are pointers that are used as
4068 ///  references (and not L-values).  EvalVal handles all other values.
4069 ///  At the base case of the recursion is a check for the above problematic
4070 ///  expressions.
4071 ///
4072 ///  This implementation handles:
4073 ///
4074 ///   * pointer-to-pointer casts
4075 ///   * implicit conversions from array references to pointers
4076 ///   * taking the address of fields
4077 ///   * arbitrary interplay between "&" and "*" operators
4078 ///   * pointer arithmetic from an address of a stack variable
4079 ///   * taking the address of an array element where the array is on the stack
4080 static Expr *EvalAddr(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
4081                       Decl *ParentDecl) {
4082   if (E->isTypeDependent())
4083     return NULL;
4084
4085   // We should only be called for evaluating pointer expressions.
4086   assert((E->getType()->isAnyPointerType() ||
4087           E->getType()->isBlockPointerType() ||
4088           E->getType()->isObjCQualifiedIdType()) &&
4089          "EvalAddr only works on pointers");
4090
4091   E = E->IgnoreParens();
4092
4093   // Our "symbolic interpreter" is just a dispatch off the currently
4094   // viewed AST node.  We then recursively traverse the AST by calling
4095   // EvalAddr and EvalVal appropriately.
4096   switch (E->getStmtClass()) {
4097   case Stmt::DeclRefExprClass: {
4098     DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
4099
4100     if (VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl()))
4101       // If this is a reference variable, follow through to the expression that
4102       // it points to.
4103       if (V->hasLocalStorage() &&
4104           V->getType()->isReferenceType() && V->hasInit()) {
4105         // Add the reference variable to the "trail".
4106         refVars.push_back(DR);
4107         return EvalAddr(V->getInit(), refVars, ParentDecl);
4108       }
4109
4110     return NULL;
4111   }
4112
4113   case Stmt::UnaryOperatorClass: {
4114     // The only unary operator that make sense to handle here
4115     // is AddrOf.  All others don't make sense as pointers.
4116     UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(E);
4117
4118     if (U->getOpcode() == UO_AddrOf)
4119       return EvalVal(U->getSubExpr(), refVars, ParentDecl);
4120     else
4121       return NULL;
4122   }
4123
4124   case Stmt::BinaryOperatorClass: {
4125     // Handle pointer arithmetic.  All other binary operators are not valid
4126     // in this context.
4127     BinaryOperator *B = cast<BinaryOperator>(E);
4128     BinaryOperatorKind op = B->getOpcode();
4129
4130     if (op != BO_Add && op != BO_Sub)
4131       return NULL;
4132
4133     Expr *Base = B->getLHS();
4134
4135     // Determine which argument is the real pointer base.  It could be
4136     // the RHS argument instead of the LHS.
4137     if (!Base->getType()->isPointerType()) Base = B->getRHS();
4138
4139     assert (Base->getType()->isPointerType());
4140     return EvalAddr(Base, refVars, ParentDecl);
4141   }
4142
4143   // For conditional operators we need to see if either the LHS or RHS are
4144   // valid DeclRefExpr*s.  If one of them is valid, we return it.
4145   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
4146     ConditionalOperator *C = cast<ConditionalOperator>(E);
4147
4148     // Handle the GNU extension for missing LHS.
4149     if (Expr *lhsExpr = C->getLHS()) {
4150     // In C++, we can have a throw-expression, which has 'void' type.
4151       if (!lhsExpr->getType()->isVoidType())
4152         if (Expr* LHS = EvalAddr(lhsExpr, refVars, ParentDecl))
4153           return LHS;
4154     }
4155
4156     // In C++, we can have a throw-expression, which has 'void' type.
4157     if (C->getRHS()->getType()->isVoidType())
4158       return NULL;
4159
4160     return EvalAddr(C->getRHS(), refVars, ParentDecl);
4161   }
4162
4163   case Stmt::BlockExprClass:
4164     if (cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures())
4165       return E; // local block.
4166     return NULL;
4167
4168   case Stmt::AddrLabelExprClass:
4169     return E; // address of label.
4170
4171   case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
4172     return EvalAddr(cast<ExprWithCleanups>(E)->getSubExpr(), refVars,
4173                     ParentDecl);
4174
4175   // For casts, we need to handle conversions from arrays to
4176   // pointer values, and pointer-to-pointer conversions.
4177   case Stmt::ImplicitCastExprClass:
4178   case Stmt::CStyleCastExprClass:
4179   case Stmt::CXXFunctionalCastExprClass:
4180   case Stmt::ObjCBridgedCastExprClass:
4181   case Stmt::CXXStaticCastExprClass:
4182   case Stmt::CXXDynamicCastExprClass:
4183   case Stmt::CXXConstCastExprClass:
4184   case Stmt::CXXReinterpretCastExprClass: {
4185     Expr* SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
4186     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
4187     case CK_BitCast:
4188     case CK_LValueToRValue:
4189     case CK_NoOp:
4190     case CK_BaseToDerived:
4191     case CK_DerivedToBase:
4192     case CK_UncheckedDerivedToBase:
4193     case CK_Dynamic:
4194     case CK_CPointerToObjCPointerCast:
4195     case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
4196     case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
4197       return EvalAddr(SubExpr, refVars, ParentDecl);
4198
4199     case CK_ArrayToPointerDecay:
4200       return EvalVal(SubExpr, refVars, ParentDecl);
4201
4202     default:
4203       return 0;
4204     }
4205   }
4206
4207   case Stmt::MaterializeTemporaryExprClass:
4208     if (Expr *Result = EvalAddr(
4209                          cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->GetTemporaryExpr(),
4210                                 refVars, ParentDecl))
4211       return Result;
4212
4213     return E;
4214
4215   // Everything else: we simply don't reason about them.
4216   default:
4217     return NULL;
4218   }
4219 }
4220
4221
4222 ///  EvalVal - This function is complements EvalAddr in the mutual recursion.
4223 ///   See the comments for EvalAddr for more details.
4224 static Expr *EvalVal(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
4225                      Decl *ParentDecl) {
4226 do {
4227   // We should only be called for evaluating non-pointer expressions, or
4228   // expressions with a pointer type that are not used as references but instead
4229   // are l-values (e.g., DeclRefExpr with a pointer type).
4230
4231   // Our "symbolic interpreter" is just a dispatch off the currently
4232   // viewed AST node.  We then recursively traverse the AST by calling
4233   // EvalAddr and EvalVal appropriately.
4234
4235   E = E->IgnoreParens();
4236   switch (E->getStmtClass()) {
4237   case Stmt::ImplicitCastExprClass: {
4238     ImplicitCastExpr *IE = cast<ImplicitCastExpr>(E);
4239     if (IE->getValueKind() == VK_LValue) {
4240       E = IE->getSubExpr();
4241       continue;
4242     }
4243     return NULL;
4244   }
4245
4246   case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
4247     return EvalVal(cast<ExprWithCleanups>(E)->getSubExpr(), refVars,ParentDecl);
4248
4249   case Stmt::DeclRefExprClass: {
4250     // When we hit a DeclRefExpr we are looking at code that refers to a
4251     // variable's name. If it's not a reference variable we check if it has
4252     // local storage within the function, and if so, return the expression.
4253     DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
4254
4255     if (VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl())) {
4256       // Check if it refers to itself, e.g. "int& i = i;".
4257       if (V == ParentDecl)
4258         return DR;
4259
4260       if (V->hasLocalStorage()) {
4261         if (!V->getType()->isReferenceType())
4262           return DR;
4263
4264         // Reference variable, follow through to the expression that
4265         // it points to.
4266         if (V->hasInit()) {
4267           // Add the reference variable to the "trail".
4268           refVars.push_back(DR);
4269           return EvalVal(V->getInit(), refVars, V);
4270         }
4271       }
4272     }
4273
4274     return NULL;
4275   }
4276
4277   case Stmt::UnaryOperatorClass: {
4278     // The only unary operator that make sense to handle here
4279     // is Deref.  All others don't resolve to a "name."  This includes
4280     // handling all sorts of rvalues passed to a unary operator.
4281     UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(E);
4282
4283     if (U->getOpcode() == UO_Deref)
4284       return EvalAddr(U->getSubExpr(), refVars, ParentDecl);
4285
4286     return NULL;
4287   }
4288
4289   case Stmt::ArraySubscriptExprClass: {
4290     // Array subscripts are potential references to data on the stack.  We
4291     // retrieve the DeclRefExpr* for the array variable if it indeed
4292     // has local storage.
4293     return EvalAddr(cast<ArraySubscriptExpr>(E)->getBase(), refVars,ParentDecl);
4294   }
4295
4296   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
4297     // For conditional operators we need to see if either the LHS or RHS are
4298     // non-NULL Expr's.  If one is non-NULL, we return it.
4299     ConditionalOperator *C = cast<ConditionalOperator>(E);
4300
4301     // Handle the GNU extension for missing LHS.
4302     if (Expr *lhsExpr = C->getLHS())
4303       if (Expr *LHS = EvalVal(lhsExpr, refVars, ParentDecl))
4304         return LHS;
4305
4306     return EvalVal(C->getRHS(), refVars, ParentDecl);
4307   }
4308
4309   // Accesses to members are potential references to data on the stack.
4310   case Stmt::MemberExprClass: {
4311     MemberExpr *M = cast<MemberExpr>(E);
4312
4313     // Check for indirect access.  We only want direct field accesses.
4314     if (M->isArrow())
4315       return NULL;
4316
4317     // Check whether the member type is itself a reference, in which case
4318     // we're not going to refer to the member, but to what the member refers to.
4319     if (M->getMemberDecl()->getType()->isReferenceType())
4320       return NULL;
4321
4322     return EvalVal(M->getBase(), refVars, ParentDecl);
4323   }
4324
4325   case Stmt::MaterializeTemporaryExprClass:
4326     if (Expr *Result = EvalVal(
4327                           cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->GetTemporaryExpr(),
4328                                refVars, ParentDecl))
4329       return Result;
4330
4331     return E;
4332
4333   default:
4334     // Check that we don't return or take the address of a reference to a
4335     // temporary. This is only useful in C++.
4336     if (!E->isTypeDependent() && E->isRValue())
4337       return E;
4338
4339     // Everything else: we simply don't reason about them.
4340     return NULL;
4341   }
4342 } while (true);
4343 }
4344
4345 //===--- CHECK: Floating-Point comparisons (-Wfloat-equal) ---------------===//
4346
4347 /// Check for comparisons of floating point operands using != and ==.
4348 /// Issue a warning if these are no self-comparisons, as they are not likely
4349 /// to do what the programmer intended.
4350 void Sema::CheckFloatComparison(SourceLocation Loc, Expr* LHS, Expr *RHS) {
4351   Expr* LeftExprSansParen = LHS->IgnoreParenImpCasts();
4352   Expr* RightExprSansParen = RHS->IgnoreParenImpCasts();
4353
4354   // Special case: check for x == x (which is OK).
4355   // Do not emit warnings for such cases.
4356   if (DeclRefExpr* DRL = dyn_cast<DeclRefExpr>(LeftExprSansParen))
4357     if (DeclRefExpr* DRR = dyn_cast<DeclRefExpr>(RightExprSansParen))
4358       if (DRL->getDecl() == DRR->getDecl())
4359         return;
4360
4361
4362   // Special case: check for comparisons against literals that can be exactly
4363   //  represented by APFloat.  In such cases, do not emit a warning.  This
4364   //  is a heuristic: often comparison against such literals are used to
4365   //  detect if a value in a variable has not changed.  This clearly can
4366   //  lead to false negatives.
4367   if (FloatingLiteral* FLL = dyn_cast<FloatingLiteral>(LeftExprSansParen)) {
4368     if (FLL->isExact())
4369       return;
4370   } else
4371     if (FloatingLiteral* FLR = dyn_cast<FloatingLiteral>(RightExprSansParen))
4372       if (FLR->isExact())
4373         return;
4374
4375   // Check for comparisons with builtin types.
4376   if (CallExpr* CL = dyn_cast<CallExpr>(LeftExprSansParen))
4377     if (CL->isBuiltinCall())
4378       return;
4379
4380   if (CallExpr* CR = dyn_cast<CallExpr>(RightExprSansParen))
4381     if (CR->isBuiltinCall())
4382       return;
4383
4384   // Emit the diagnostic.
4385   Diag(Loc, diag::warn_floatingpoint_eq)
4386     << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange();
4387 }
4388
4389 //===--- CHECK: Integer mixed-sign comparisons (-Wsign-compare) --------===//
4390 //===--- CHECK: Lossy implicit conversions (-Wconversion) --------------===//
4391
4392 namespace {
4393
4394 /// Structure recording the 'active' range of an integer-valued
4395 /// expression.
4396 struct IntRange {
4397   /// The number of bits active in the int.
4398   unsigned Width;
4399
4400   /// True if the int is known not to have negative values.
4401   bool NonNegative;
4402
4403   IntRange(unsigned Width, bool NonNegative)
4404     : Width(Width), NonNegative(NonNegative)
4405   {}
4406
4407   /// Returns the range of the bool type.
4408   static IntRange forBoolType() {
4409     return IntRange(1, true);
4410   }
4411
4412   /// Returns the range of an opaque value of the given integral type.
4413   static IntRange forValueOfType(ASTContext &C, QualType T) {
4414     return forValueOfCanonicalType(C,
4415                           T->getCanonicalTypeInternal().getTypePtr());
4416   }
4417
4418   /// Returns the range of an opaque value of a canonical integral type.
4419   static IntRange forValueOfCanonicalType(ASTContext &C, const Type *T) {
4420     assert(T->isCanonicalUnqualified());
4421
4422     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(T))
4423       T = VT->getElementType().getTypePtr();
4424     if (const ComplexType *CT = dyn_cast<ComplexType>(T))
4425       T = CT->getElementType().getTypePtr();
4426
4427     // For enum types, use the known bit width of the enumerators.
4428     if (const EnumType *ET = dyn_cast<EnumType>(T)) {
4429       EnumDecl *Enum = ET->getDecl();
4430       if (!Enum->isCompleteDefinition())
4431         return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), false);
4432
4433       unsigned NumPositive = Enum->getNumPositiveBits();
4434       unsigned NumNegative = Enum->getNumNegativeBits();
4435
4436       if (NumNegative == 0)
4437         return IntRange(NumPositive, true/*NonNegative*/);
4438       else
4439         return IntRange(std::max(NumPositive + 1, NumNegative),
4440                         false/*NonNegative*/);
4441     }
4442
4443     const BuiltinType *BT = cast<BuiltinType>(T);
4444     assert(BT->isInteger());
4445
4446     return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), BT->isUnsignedInteger());
4447   }
4448
4449   /// Returns the "target" range of a canonical integral type, i.e.
4450   /// the range of values expressible in the type.
4451   ///
4452   /// This matches forValueOfCanonicalType except that enums have the
4453   /// full range of their type, not the range of their enumerators.
4454   static IntRange forTargetOfCanonicalType(ASTContext &C, const Type *T) {
4455     assert(T->isCanonicalUnqualified());
4456
4457     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(T))
4458       T = VT->getElementType().getTypePtr();
4459     if (const ComplexType *CT = dyn_cast<ComplexType>(T))
4460       T = CT->getElementType().getTypePtr();
4461     if (const EnumType *ET = dyn_cast<EnumType>(T))
4462       T = C.getCanonicalType(ET->getDecl()->getIntegerType()).getTypePtr();
4463
4464     const BuiltinType *BT = cast<BuiltinType>(T);
4465     assert(BT->isInteger());
4466
4467     return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), BT->isUnsignedInteger());
4468   }
4469
4470   /// Returns the supremum of two ranges: i.e. their conservative merge.
4471   static IntRange join(IntRange L, IntRange R) {
4472     return IntRange(std::max(L.Width, R.Width),
4473                     L.NonNegative && R.NonNegative);
4474   }
4475
4476   /// Returns the infinum of two ranges: i.e. their aggressive merge.
4477   static IntRange meet(IntRange L, IntRange R) {
4478     return IntRange(std::min(L.Width, R.Width),
4479                     L.NonNegative || R.NonNegative);
4480   }
4481 };
4482
4483 static IntRange GetValueRange(ASTContext &C, llvm::APSInt &value,
4484                               unsigned MaxWidth) {
4485   if (value.isSigned() && value.isNegative())
4486     return IntRange(value.getMinSignedBits(), false);
4487
4488   if (value.getBitWidth() > MaxWidth)
4489     value = value.trunc(MaxWidth);
4490
4491   // isNonNegative() just checks the sign bit without considering
4492   // signedness.
4493   return IntRange(value.getActiveBits(), true);
4494 }
4495
4496 static IntRange GetValueRange(ASTContext &C, APValue &result, QualType Ty,
4497                               unsigned MaxWidth) {
4498   if (result.isInt())
4499     return GetValueRange(C, result.getInt(), MaxWidth);
4500
4501   if (result.isVector()) {
4502     IntRange R = GetValueRange(C, result.getVectorElt(0), Ty, MaxWidth);
4503     for (unsigned i = 1, e = result.getVectorLength(); i != e; ++i) {
4504       IntRange El = GetValueRange(C, result.getVectorElt(i), Ty, MaxWidth);
4505       R = IntRange::join(R, El);
4506     }
4507     return R;
4508   }
4509
4510   if (result.isComplexInt()) {
4511     IntRange R = GetValueRange(C, result.getComplexIntReal(), MaxWidth);
4512     IntRange I = GetValueRange(C, result.getComplexIntImag(), MaxWidth);
4513     return IntRange::join(R, I);
4514   }
4515
4516   // This can happen with lossless casts to intptr_t of "based" lvalues.
4517   // Assume it might use arbitrary bits.
4518   // FIXME: The only reason we need to pass the type in here is to get
4519   // the sign right on this one case.  It would be nice if APValue
4520   // preserved this.
4521   assert(result.isLValue() || result.isAddrLabelDiff());
4522   return IntRange(MaxWidth, Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
4523 }
4524
4525 static QualType GetExprType(Expr *E) {
4526   QualType Ty = E->getType();
4527   if (const AtomicType *AtomicRHS = Ty->getAs<AtomicType>())
4528     Ty = AtomicRHS->getValueType();
4529   return Ty;
4530 }
4531
4532 /// Pseudo-evaluate the given integer expression, estimating the
4533 /// range of values it might take.
4534 ///
4535 /// \param MaxWidth - the width to which the value will be truncated
4536 static IntRange GetExprRange(ASTContext &C, Expr *E, unsigned MaxWidth) {
4537   E = E->IgnoreParens();
4538
4539   // Try a full evaluation first.
4540   Expr::EvalResult result;
4541   if (E->EvaluateAsRValue(result, C))
4542     return GetValueRange(C, result.Val, GetExprType(E), MaxWidth);
4543
4544   // I think we only want to look through implicit casts here; if the
4545   // user has an explicit widening cast, we should treat the value as
4546   // being of the new, wider type.
4547   if (ImplicitCastExpr *CE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
4548     if (CE->getCastKind() == CK_NoOp || CE->getCastKind() == CK_LValueToRValue)
4549       return GetExprRange(C, CE->getSubExpr(), MaxWidth);
4550
4551     IntRange OutputTypeRange = IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(CE));
4552
4553     bool isIntegerCast = (CE->getCastKind() == CK_IntegralCast);
4554
4555     // Assume that non-integer casts can span the full range of the type.
4556     if (!isIntegerCast)
4557       return OutputTypeRange;
4558
4559     IntRange SubRange
4560       = GetExprRange(C, CE->getSubExpr(),
4561                      std::min(MaxWidth, OutputTypeRange.Width));
4562
4563     // Bail out if the subexpr's range is as wide as the cast type.
4564     if (SubRange.Width >= OutputTypeRange.Width)
4565       return OutputTypeRange;
4566
4567     // Otherwise, we take the smaller width, and we're non-negative if
4568     // either the output type or the subexpr is.
4569     return IntRange(SubRange.Width,
4570                     SubRange.NonNegative || OutputTypeRange.NonNegative);
4571   }
4572
4573   if (ConditionalOperator *CO = dyn_cast<ConditionalOperator>(E)) {
4574     // If we can fold the condition, just take that operand.
4575     bool CondResult;
4576     if (CO->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(CondResult, C))
4577       return GetExprRange(C, CondResult ? CO->getTrueExpr()
4578                                         : CO->getFalseExpr(),
4579                           MaxWidth);
4580
4581     // Otherwise, conservatively merge.
4582     IntRange L = GetExprRange(C, CO->getTrueExpr(), MaxWidth);
4583     IntRange R = GetExprRange(C, CO->getFalseExpr(), MaxWidth);
4584     return IntRange::join(L, R);
4585   }
4586
4587   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
4588     switch (BO->getOpcode()) {
4589
4590     // Boolean-valued operations are single-bit and positive.
4591     case BO_LAnd:
4592     case BO_LOr:
4593     case BO_LT:
4594     case BO_GT:
4595     case BO_LE:
4596     case BO_GE:
4597     case BO_EQ:
4598     case BO_NE:
4599       return IntRange::forBoolType();
4600
4601     // The type of the assignments is the type of the LHS, so the RHS
4602     // is not necessarily the same type.
4603     case BO_MulAssign:
4604     case BO_DivAssign:
4605     case BO_RemAssign:
4606     case BO_AddAssign:
4607     case BO_SubAssign:
4608     case BO_XorAssign:
4609     case BO_OrAssign:
4610       // TODO: bitfields?
4611       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4612
4613     // Simple assignments just pass through the RHS, which will have
4614     // been coerced to the LHS type.
4615     case BO_Assign:
4616       // TODO: bitfields?
4617       return GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4618
4619     // Operations with opaque sources are black-listed.
4620     case BO_PtrMemD:
4621     case BO_PtrMemI:
4622       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4623
4624     // Bitwise-and uses the *infinum* of the two source ranges.
4625     case BO_And:
4626     case BO_AndAssign:
4627       return IntRange::meet(GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth),
4628                             GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth));
4629
4630     // Left shift gets black-listed based on a judgement call.
4631     case BO_Shl:
4632       // ...except that we want to treat '1 << (blah)' as logically
4633       // positive.  It's an important idiom.
4634       if (IntegerLiteral *I
4635             = dyn_cast<IntegerLiteral>(BO->getLHS()->IgnoreParenCasts())) {
4636         if (I->getValue() == 1) {
4637           IntRange R = IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4638           return IntRange(R.Width, /*NonNegative*/ true);
4639         }
4640       }
4641       // fallthrough
4642
4643     case BO_ShlAssign:
4644       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4645
4646     // Right shift by a constant can narrow its left argument.
4647     case BO_Shr:
4648     case BO_ShrAssign: {
4649       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth);
4650
4651       // If the shift amount is a positive constant, drop the width by
4652       // that much.
4653       llvm::APSInt shift;
4654       if (BO->getRHS()->isIntegerConstantExpr(shift, C) &&
4655           shift.isNonNegative()) {
4656         unsigned zext = shift.getZExtValue();
4657         if (zext >= L.Width)
4658           L.Width = (L.NonNegative ? 0 : 1);
4659         else
4660           L.Width -= zext;
4661       }
4662
4663       return L;
4664     }
4665
4666     // Comma acts as its right operand.
4667     case BO_Comma:
4668       return GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4669
4670     // Black-list pointer subtractions.
4671     case BO_Sub:
4672       if (BO->getLHS()->getType()->isPointerType())
4673         return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4674       break;
4675
4676     // The width of a division result is mostly determined by the size
4677     // of the LHS.
4678     case BO_Div: {
4679       // Don't 'pre-truncate' the operands.
4680       unsigned opWidth = C.getIntWidth(GetExprType(E));
4681       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), opWidth);
4682
4683       // If the divisor is constant, use that.
4684       llvm::APSInt divisor;
4685       if (BO->getRHS()->isIntegerConstantExpr(divisor, C)) {
4686         unsigned log2 = divisor.logBase2(); // floor(log_2(divisor))
4687         if (log2 >= L.Width)
4688           L.Width = (L.NonNegative ? 0 : 1);
4689         else
4690           L.Width = std::min(L.Width - log2, MaxWidth);
4691         return L;
4692       }
4693
4694       // Otherwise, just use the LHS's width.
4695       IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), opWidth);
4696       return IntRange(L.Width, L.NonNegative && R.NonNegative);
4697     }
4698
4699     // The result of a remainder can't be larger than the result of
4700     // either side.
4701     case BO_Rem: {
4702       // Don't 'pre-truncate' the operands.
4703       unsigned opWidth = C.getIntWidth(GetExprType(E));
4704       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), opWidth);
4705       IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), opWidth);
4706
4707       IntRange meet = IntRange::meet(L, R);
4708       meet.Width = std::min(meet.Width, MaxWidth);
4709       return meet;
4710     }
4711
4712     // The default behavior is okay for these.
4713     case BO_Mul:
4714     case BO_Add:
4715     case BO_Xor:
4716     case BO_Or:
4717       break;
4718     }
4719
4720     // The default case is to treat the operation as if it were closed
4721     // on the narrowest type that encompasses both operands.
4722     IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth);
4723     IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4724     return IntRange::join(L, R);
4725   }
4726
4727   if (UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
4728     switch (UO->getOpcode()) {
4729     // Boolean-valued operations are white-listed.
4730     case UO_LNot:
4731       return IntRange::forBoolType();
4732
4733     // Operations with opaque sources are black-listed.
4734     case UO_Deref:
4735     case UO_AddrOf: // should be impossible
4736       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4737
4738     default:
4739       return GetExprRange(C, UO->getSubExpr(), MaxWidth);
4740     }
4741   }
4742
4743   if (OpaqueValueExpr *OVE = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(E))
4744     return GetExprRange(C, OVE->getSourceExpr(), MaxWidth);
4745
4746   if (FieldDecl *BitField = E->getSourceBitField())
4747     return IntRange(BitField->getBitWidthValue(C),
4748                     BitField->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
4749
4750   return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4751 }
4752
4753 static IntRange GetExprRange(ASTContext &C, Expr *E) {
4754   return GetExprRange(C, E, C.getIntWidth(GetExprType(E)));
4755 }
4756
4757 /// Checks whether the given value, which currently has the given
4758 /// source semantics, has the same value when coerced through the
4759 /// target semantics.
4760 static bool IsSameFloatAfterCast(const llvm::APFloat &value,
4761                                  const llvm::fltSemantics &Src,
4762                                  const llvm::fltSemantics &Tgt) {
4763   llvm::APFloat truncated = value;
4764
4765   bool ignored;
4766   truncated.convert(Src, llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
4767   truncated.convert(Tgt, llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
4768
4769   return truncated.bitwiseIsEqual(value);
4770 }
4771
4772 /// Checks whether the given value, which currently has the given
4773 /// source semantics, has the same value when coerced through the
4774 /// target semantics.
4775 ///
4776 /// The value might be a vector of floats (or a complex number).
4777 static bool IsSameFloatAfterCast(const APValue &value,
4778                                  const llvm::fltSemantics &Src,
4779                                  const llvm::fltSemantics &Tgt) {
4780   if (value.isFloat())
4781     return IsSameFloatAfterCast(value.getFloat(), Src, Tgt);
4782
4783   if (value.isVector()) {
4784     for (unsigned i = 0, e = value.getVectorLength(); i != e; ++i)
4785       if (!IsSameFloatAfterCast(value.getVectorElt(i), Src, Tgt))
4786         return false;
4787     return true;
4788   }
4789
4790   assert(value.isComplexFloat());
4791   return (IsSameFloatAfterCast(value.getComplexFloatReal(), Src, Tgt) &&
4792           IsSameFloatAfterCast(value.getComplexFloatImag(), Src, Tgt));
4793 }
4794
4795 static void AnalyzeImplicitConversions(Sema &S, Expr *E, SourceLocation CC);
4796
4797 static bool IsZero(Sema &S, Expr *E) {
4798   // Suppress cases where we are comparing against an enum constant.
4799   if (const DeclRefExpr *DR =
4800       dyn_cast<DeclRefExpr>(E->IgnoreParenImpCasts()))
4801     if (isa<EnumConstantDecl>(DR->getDecl()))
4802       return false;
4803
4804   // Suppress cases where the '0' value is expanded from a macro.
4805   if (E->getLocStart().isMacroID())
4806     return false;
4807
4808   llvm::APSInt Value;
4809   return E->isIntegerConstantExpr(Value, S.Context) && Value == 0;
4810 }
4811
4812 static bool HasEnumType(Expr *E) {
4813   // Strip off implicit integral promotions.
4814   while (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
4815     if (ICE->getCastKind() != CK_IntegralCast &&
4816         ICE->getCastKind() != CK_NoOp)
4817       break;
4818     E = ICE->getSubExpr();
4819   }
4820
4821   return E->getType()->isEnumeralType();
4822 }
4823
4824 static void CheckTrivialUnsignedComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4825   // Disable warning in template instantiations.
4826   if (!S.ActiveTemplateInstantiations.empty())
4827     return;
4828
4829   BinaryOperatorKind op = E->getOpcode();
4830   if (E->isValueDependent())
4831     return;
4832
4833   if (op == BO_LT && IsZero(S, E->getRHS())) {
4834     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_lunsigned_always_true_comparison)
4835       << "< 0" << "false" << HasEnumType(E->getLHS())
4836       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4837   } else if (op == BO_GE && IsZero(S, E->getRHS())) {
4838     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_lunsigned_always_true_comparison)
4839       << ">= 0" << "true" << HasEnumType(E->getLHS())
4840       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4841   } else if (op == BO_GT && IsZero(S, E->getLHS())) {
4842     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_runsigned_always_true_comparison)
4843       << "0 >" << "false" << HasEnumType(E->getRHS())
4844       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4845   } else if (op == BO_LE && IsZero(S, E->getLHS())) {
4846     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_runsigned_always_true_comparison)
4847       << "0 <=" << "true" << HasEnumType(E->getRHS())
4848       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4849   }
4850 }
4851
4852 static void DiagnoseOutOfRangeComparison(Sema &S, BinaryOperator *E,
4853                                          Expr *Constant, Expr *Other,
4854                                          llvm::APSInt Value,
4855                                          bool RhsConstant) {
4856   // Disable warning in template instantiations.
4857   if (!S.ActiveTemplateInstantiations.empty())
4858     return;
4859
4860   // 0 values are handled later by CheckTrivialUnsignedComparison().
4861   if (Value == 0)
4862     return;
4863
4864   BinaryOperatorKind op = E->getOpcode();
4865   QualType OtherT = Other->getType();
4866   QualType ConstantT = Constant->getType();
4867   QualType CommonT = E->getLHS()->getType();
4868   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(OtherT, ConstantT))
4869     return;
4870   assert((OtherT->isIntegerType() && ConstantT->isIntegerType())
4871          && "comparison with non-integer type");
4872
4873   bool ConstantSigned = ConstantT->isSignedIntegerType();
4874   bool CommonSigned = CommonT->isSignedIntegerType();
4875
4876   bool EqualityOnly = false;
4877
4878   // TODO: Investigate using GetExprRange() to get tighter bounds on
4879   // on the bit ranges.
4880   IntRange OtherRange = IntRange::forValueOfType(S.Context, OtherT);
4881   unsigned OtherWidth = OtherRange.Width;
4882
4883   if (CommonSigned) {
4884     // The common type is signed, therefore no signed to unsigned conversion.
4885     if (!OtherRange.NonNegative) {
4886       // Check that the constant is representable in type OtherT.
4887       if (ConstantSigned) {
4888         if (OtherWidth >= Value.getMinSignedBits())
4889           return;
4890       } else { // !ConstantSigned
4891         if (OtherWidth >= Value.getActiveBits() + 1)
4892           return;
4893       }
4894     } else { // !OtherSigned
4895       // Check that the constant is representable in type OtherT.
4896       // Negative values are out of range.
4897       if (ConstantSigned) {
4898         if (Value.isNonNegative() && OtherWidth >= Value.getActiveBits())
4899           return;
4900       } else { // !ConstantSigned
4901         if (OtherWidth >= Value.getActiveBits())
4902           return;
4903       }
4904     }
4905   } else {  // !CommonSigned
4906     if (OtherRange.NonNegative) {
4907       if (OtherWidth >= Value.getActiveBits())
4908         return;
4909     } else if (!OtherRange.NonNegative && !ConstantSigned) {
4910       // Check to see if the constant is representable in OtherT.
4911       if (OtherWidth > Value.getActiveBits())
4912         return;
4913       // Check to see if the constant is equivalent to a negative value
4914       // cast to CommonT.
4915       if (S.Context.getIntWidth(ConstantT) == S.Context.getIntWidth(CommonT) &&
4916           Value.isNegative() && Value.getMinSignedBits() <= OtherWidth)
4917         return;
4918       // The constant value rests between values that OtherT can represent after
4919       // conversion.  Relational comparison still works, but equality
4920       // comparisons will be tautological.
4921       EqualityOnly = true;
4922     } else { // OtherSigned && ConstantSigned
4923       assert(0 && "Two signed types converted to unsigned types.");
4924     }
4925   }
4926
4927   bool PositiveConstant = !ConstantSigned || Value.isNonNegative();
4928
4929   bool IsTrue = true;
4930   if (op == BO_EQ || op == BO_NE) {
4931     IsTrue = op == BO_NE;
4932   } else if (EqualityOnly) {
4933     return;
4934   } else if (RhsConstant) {
4935     if (op == BO_GT || op == BO_GE)
4936       IsTrue = !PositiveConstant;
4937     else // op == BO_LT || op == BO_LE
4938       IsTrue = PositiveConstant;
4939   } else {
4940     if (op == BO_LT || op == BO_LE)
4941       IsTrue = !PositiveConstant;
4942     else // op == BO_GT || op == BO_GE
4943       IsTrue = PositiveConstant;
4944   }
4945
4946   // If this is a comparison to an enum constant, include that
4947   // constant in the diagnostic.
4948   const EnumConstantDecl *ED = 0;
4949   if (const DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(Constant))
4950     ED = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DR->getDecl());
4951
4952   SmallString<64> PrettySourceValue;
4953   llvm::raw_svector_ostream OS(PrettySourceValue);
4954   if (ED)
4955     OS << '\'' << *ED << "' (" << Value << ")";
4956   else
4957     OS << Value;
4958
4959   S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_out_of_range_compare)
4960       << OS.str() << OtherT << IsTrue
4961       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4962 }
4963
4964 /// Analyze the operands of the given comparison.  Implements the
4965 /// fallback case from AnalyzeComparison.
4966 static void AnalyzeImpConvsInComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4967   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getLHS(), E->getOperatorLoc());
4968   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS(), E->getOperatorLoc());
4969 }
4970
4971 /// \brief Implements -Wsign-compare.
4972 ///
4973 /// \param E the binary operator to check for warnings
4974 static void AnalyzeComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4975   // The type the comparison is being performed in.
4976   QualType T = E->getLHS()->getType();
4977   assert(S.Context.hasSameUnqualifiedType(T, E->getRHS()->getType())
4978          && "comparison with mismatched types");
4979   if (E->isValueDependent())
4980     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
4981
4982   Expr *LHS = E->getLHS()->IgnoreParenImpCasts();
4983   Expr *RHS = E->getRHS()->IgnoreParenImpCasts();
4984
4985   bool IsComparisonConstant = false;
4986
4987   // Check whether an integer constant comparison results in a value
4988   // of 'true' or 'false'.
4989   if (T->isIntegralType(S.Context)) {
4990     llvm::APSInt RHSValue;
4991     bool IsRHSIntegralLiteral =
4992       RHS->isIntegerConstantExpr(RHSValue, S.Context);
4993     llvm::APSInt LHSValue;
4994     bool IsLHSIntegralLiteral =
4995       LHS->isIntegerConstantExpr(LHSValue, S.Context);
4996     if (IsRHSIntegralLiteral && !IsLHSIntegralLiteral)
4997         DiagnoseOutOfRangeComparison(S, E, RHS, LHS, RHSValue, true);
4998     else if (!IsRHSIntegralLiteral && IsLHSIntegralLiteral)
4999       DiagnoseOutOfRangeComparison(S, E, LHS, RHS, LHSValue, false);
5000     else
5001       IsComparisonConstant =
5002         (IsRHSIntegralLiteral && IsLHSIntegralLiteral);
5003   } else if (!T->hasUnsignedIntegerRepresentation())
5004       IsComparisonConstant = E->isIntegerConstantExpr(S.Context);
5005
5006   // We don't do anything special if this isn't an unsigned integral
5007   // comparison:  we're only interested in integral comparisons, and
5008   // signed comparisons only happen in cases we don't care to warn about.
5009   //
5010   // We also don't care about value-dependent expressions or expressions
5011   // whose result is a constant.
5012   if (!T->hasUnsignedIntegerRepresentation() || IsComparisonConstant)
5013     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
5014
5015   // Check to see if one of the (unmodified) operands is of different
5016   // signedness.
5017   Expr *signedOperand, *unsignedOperand;
5018   if (LHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation()) {
5019     assert(!RHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation() &&
5020            "unsigned comparison between two signed integer expressions?");
5021     signedOperand = LHS;
5022     unsignedOperand = RHS;
5023   } else if (RHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation()) {
5024     signedOperand = RHS;
5025     unsignedOperand = LHS;
5026   } else {
5027     CheckTrivialUnsignedComparison(S, E);
5028     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
5029   }
5030
5031   // Otherwise, calculate the effective range of the signed operand.
5032   IntRange signedRange = GetExprRange(S.Context, signedOperand);
5033
5034   // Go ahead and analyze implicit conversions in the operands.  Note
5035   // that we skip the implicit conversions on both sides.
5036   AnalyzeImplicitConversions(S, LHS, E->getOperatorLoc());
5037   AnalyzeImplicitConversions(S, RHS, E->getOperatorLoc());
5038
5039   // If the signed range is non-negative, -Wsign-compare won't fire,
5040   // but we should still check for comparisons which are always true
5041   // or false.
5042   if (signedRange.NonNegative)
5043     return CheckTrivialUnsignedComparison(S, E);
5044
5045   // For (in)equality comparisons, if the unsigned operand is a
5046   // constant which cannot collide with a overflowed signed operand,
5047   // then reinterpreting the signed operand as unsigned will not
5048   // change the result of the comparison.
5049   if (E->isEqualityOp()) {
5050     unsigned comparisonWidth = S.Context.getIntWidth(T);
5051     IntRange unsignedRange = GetExprRange(S.Context, unsignedOperand);
5052
5053     // We should never be unable to prove that the unsigned operand is
5054     // non-negative.
5055     assert(unsignedRange.NonNegative && "unsigned range includes negative?");
5056
5057     if (unsignedRange.Width < comparisonWidth)
5058       return;
5059   }
5060
5061   S.DiagRuntimeBehavior(E->getOperatorLoc(), E,
5062     S.PDiag(diag::warn_mixed_sign_comparison)
5063       << LHS->getType() << RHS->getType()
5064       << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange());
5065 }
5066
5067 /// Analyzes an attempt to assign the given value to a bitfield.
5068 ///
5069 /// Returns true if there was something fishy about the attempt.
5070 static bool AnalyzeBitFieldAssignment(Sema &S, FieldDecl *Bitfield, Expr *Init,
5071                                       SourceLocation InitLoc) {
5072   assert(Bitfield->isBitField());
5073   if (Bitfield->isInvalidDecl())
5074     return false;
5075
5076   // White-list bool bitfields.
5077   if (Bitfield->getType()->isBooleanType())
5078     return false;
5079
5080   // Ignore value- or type-dependent expressions.
5081   if (Bitfield->getBitWidth()->isValueDependent() ||
5082       Bitfield->getBitWidth()->isTypeDependent() ||
5083       Init->isValueDependent() ||
5084       Init->isTypeDependent())
5085     return false;
5086
5087   Expr *OriginalInit = Init->IgnoreParenImpCasts();
5088
5089   llvm::APSInt Value;
5090   if (!OriginalInit->EvaluateAsInt(Value, S.Context, Expr::SE_AllowSideEffects))
5091     return false;
5092
5093   unsigned OriginalWidth = Value.getBitWidth();
5094   unsigned FieldWidth = Bitfield->getBitWidthValue(S.Context);
5095
5096   if (OriginalWidth <= FieldWidth)
5097     return false;
5098
5099   // Compute the value which the bitfield will contain.
5100   llvm::APSInt TruncatedValue = Value.trunc(FieldWidth);
5101   TruncatedValue.setIsSigned(Bitfield->getType()->isSignedIntegerType());
5102
5103   // Check whether the stored value is equal to the original value.
5104   TruncatedValue = TruncatedValue.extend(OriginalWidth);
5105   if (llvm::APSInt::isSameValue(Value, TruncatedValue))
5106     return false;
5107
5108   // Special-case bitfields of width 1: booleans are naturally 0/1, and
5109   // therefore don't strictly fit into a signed bitfield of width 1.
5110   if (FieldWidth == 1 && Value == 1)
5111     return false;
5112
5113   std::string PrettyValue = Value.toString(10);
5114   std::string PrettyTrunc = TruncatedValue.toString(10);
5115
5116   S.Diag(InitLoc, diag::warn_impcast_bitfield_precision_constant)
5117     << PrettyValue << PrettyTrunc << OriginalInit->getType()
5118     << Init->getSourceRange();
5119
5120   return true;
5121 }
5122
5123 /// Analyze the given simple or compound assignment for warning-worthy
5124 /// operations.
5125 static void AnalyzeAssignment(Sema &S, BinaryOperator *E) {
5126   // Just recurse on the LHS.
5127   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getLHS(), E->getOperatorLoc());
5128
5129   // We want to recurse on the RHS as normal unless we're assigning to
5130   // a bitfield.
5131   if (FieldDecl *Bitfield = E->getLHS()->getSourceBitField()) {
5132     if (AnalyzeBitFieldAssignment(S, Bitfield, E->getRHS(),
5133                                   E->getOperatorLoc())) {
5134       // Recurse, ignoring any implicit conversions on the RHS.
5135       return AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS()->IgnoreParenImpCasts(),
5136                                         E->getOperatorLoc());
5137     }
5138   }
5139
5140   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS(), E->getOperatorLoc());
5141 }
5142
5143 /// Diagnose an implicit cast;  purely a helper for CheckImplicitConversion.
5144 static void DiagnoseImpCast(Sema &S, Expr *E, QualType SourceType, QualType T,
5145                             SourceLocation CContext, unsigned diag,
5146                             bool pruneControlFlow = false) {
5147   if (pruneControlFlow) {
5148     S.DiagRuntimeBehavior(E->getExprLoc(), E,
5149                           S.PDiag(diag)
5150                             << SourceType << T << E->getSourceRange()
5151                             << SourceRange(CContext));
5152     return;
5153   }
5154   S.Diag(E->getExprLoc(), diag)
5155     << SourceType << T << E->getSourceRange() << SourceRange(CContext);
5156 }
5157
5158 /// Diagnose an implicit cast;  purely a helper for CheckImplicitConversion.
5159 static void DiagnoseImpCast(Sema &S, Expr *E, QualType T,
5160                             SourceLocation CContext, unsigned diag,
5161                             bool pruneControlFlow = false) {
5162   DiagnoseImpCast(S, E, E->getType(), T, CContext, diag, pruneControlFlow);
5163 }
5164
5165 /// Diagnose an implicit cast from a literal expression. Does not warn when the
5166 /// cast wouldn't lose information.
5167 void DiagnoseFloatingLiteralImpCast(Sema &S, FloatingLiteral *FL, QualType T,
5168                                     SourceLocation CContext) {
5169   // Try to convert the literal exactly to an integer. If we can, don't warn.
5170   bool isExact = false;
5171   const llvm::APFloat &Value = FL->getValue();
5172   llvm::APSInt IntegerValue(S.Context.getIntWidth(T),
5173                             T->hasUnsignedIntegerRepresentation());
5174   if (Value.convertToInteger(IntegerValue,
5175                              llvm::APFloat::rmTowardZero, &isExact)
5176       == llvm::APFloat::opOK && isExact)
5177     return;
5178
5179   // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't print
5180   // digits which are usually useless (we don't really care here if we
5181   // truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally, APFloat::toString
5182   // would automatically print the shortest representation, but it's a bit
5183   // tricky to implement.
5184   SmallString<16> PrettySourceValue;
5185   unsigned precision = llvm::APFloat::semanticsPrecision(Value.getSemantics());
5186   precision = (precision * 59 + 195) / 196;
5187   Value.toString(PrettySourceValue, precision);
5188
5189   SmallString<16> PrettyTargetValue;
5190   if (T->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
5191     PrettyTargetValue = IntegerValue == 0 ? "false" : "true";
5192   else
5193     IntegerValue.toString(PrettyTargetValue);
5194
5195   S.Diag(FL->getExprLoc(), diag::warn_impcast_literal_float_to_integer)
5196     << FL->getType() << T.getUnqualifiedType() << PrettySourceValue
5197     << PrettyTargetValue << FL->getSourceRange() << SourceRange(CContext);
5198 }
5199
5200 std::string PrettyPrintInRange(const llvm::APSInt &Value, IntRange Range) {
5201   if (!Range.Width) return "0";
5202
5203   llvm::APSInt ValueInRange = Value;
5204   ValueInRange.setIsSigned(!Range.NonNegative);
5205   ValueInRange = ValueInRange.trunc(Range.Width);
5206   return ValueInRange.toString(10);
5207 }
5208
5209 static bool IsImplicitBoolFloatConversion(Sema &S, Expr *Ex, bool ToBool) {
5210   if (!isa<ImplicitCastExpr>(Ex))
5211     return false;
5212
5213   Expr *InnerE = Ex->IgnoreParenImpCasts();
5214   const Type *Target = S.Context.getCanonicalType(Ex->getType()).getTypePtr();
5215   const Type *Source =
5216     S.Context.getCanonicalType(InnerE->getType()).getTypePtr();
5217   if (Target->isDependentType())
5218     return false;
5219
5220   const BuiltinType *FloatCandidateBT =
5221     dyn_cast<BuiltinType>(ToBool ? Source : Target);
5222   const Type *BoolCandidateType = ToBool ? Target : Source;
5223
5224   return (BoolCandidateType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool) &&
5225           FloatCandidateBT && (FloatCandidateBT->isFloatingPoint()));
5226 }
5227
5228 void CheckImplicitArgumentConversions(Sema &S, CallExpr *TheCall,
5229                                       SourceLocation CC) {
5230   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
5231   for (unsigned i = 0; i < NumArgs; ++i) {
5232     Expr *CurrA = TheCall->getArg(i);
5233     if (!IsImplicitBoolFloatConversion(S, CurrA, true))
5234       continue;
5235
5236     bool IsSwapped = ((i > 0) &&
5237         IsImplicitBoolFloatConversion(S, TheCall->getArg(i - 1), false));
5238     IsSwapped |= ((i < (NumArgs - 1)) &&
5239         IsImplicitBoolFloatConversion(S, TheCall->getArg(i + 1), false));
5240     if (IsSwapped) {
5241       // Warn on this floating-point to bool conversion.
5242       DiagnoseImpCast(S, CurrA->IgnoreParenImpCasts(),
5243                       CurrA->getType(), CC,
5244                       diag::warn_impcast_floating_point_to_bool);
5245     }
5246   }
5247 }
5248
5249 void CheckImplicitConversion(Sema &S, Expr *E, QualType T,
5250                              SourceLocation CC, bool *ICContext = 0) {
5251   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent()) return;
5252
5253   const Type *Source = S.Context.getCanonicalType(E->getType()).getTypePtr();
5254   const Type *Target = S.Context.getCanonicalType(T).getTypePtr();
5255   if (Source == Target) return;
5256   if (Target->isDependentType()) return;
5257
5258   // If the conversion context location is invalid don't complain. We also
5259   // don't want to emit a warning if the issue occurs from the expansion of
5260   // a system macro. The problem is that 'getSpellingLoc()' is slow, so we
5261   // delay this check as long as possible. Once we detect we are in that
5262   // scenario, we just return.
5263   if (CC.isInvalid())
5264     return;
5265
5266   // Diagnose implicit casts to bool.
5267   if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool)) {
5268     if (isa<StringLiteral>(E))
5269       // Warn on string literal to bool.  Checks for string literals in logical
5270       // expressions, for instances, assert(0 && "error here"), is prevented
5271       // by a check in AnalyzeImplicitConversions().
5272       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC,
5273                              diag::warn_impcast_string_literal_to_bool);
5274     if (Source->isFunctionType()) {
5275       // Warn on function to bool. Checks free functions and static member
5276       // functions. Weakly imported functions are excluded from the check,
5277       // since it's common to test their value to check whether the linker
5278       // found a definition for them.
5279       ValueDecl *D = 0;
5280       if (DeclRefExpr* R = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
5281         D = R->getDecl();
5282       } else if (MemberExpr *M = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
5283         D = M->getMemberDecl();
5284       }
5285
5286       if (D && !D->isWeak()) {
5287         if (FunctionDecl* F = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
5288           S.Diag(E->getExprLoc(), diag::warn_impcast_function_to_bool)
5289             << F << E->getSourceRange() << SourceRange(CC);
5290           S.Diag(E->getExprLoc(), diag::note_function_to_bool_silence)
5291             << FixItHint::CreateInsertion(E->getExprLoc(), "&");
5292           QualType ReturnType;
5293           UnresolvedSet<4> NonTemplateOverloads;
5294           S.tryExprAsCall(*E, ReturnType, NonTemplateOverloads);
5295           if (!ReturnType.isNull()
5296               && ReturnType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
5297             S.Diag(E->getExprLoc(), diag::note_function_to_bool_call)
5298               << FixItHint::CreateInsertion(
5299                  S.getPreprocessor().getLocForEndOfToken(E->getLocEnd()), "()");
5300           return;
5301         }
5302       }
5303     }
5304   }
5305
5306   // Strip vector types.
5307   if (isa<VectorType>(Source)) {
5308     if (!isa<VectorType>(Target)) {
5309       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5310         return;
5311       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_vector_scalar);
5312     }
5313
5314     // If the vector cast is cast between two vectors of the same size, it is
5315     // a bitcast, not a conversion.
5316     if (S.Context.getTypeSize(Source) == S.Context.getTypeSize(Target))
5317       return;
5318
5319     Source = cast<VectorType>(Source)->getElementType().getTypePtr();
5320     Target = cast<VectorType>(Target)->getElementType().getTypePtr();
5321   }
5322
5323   // Strip complex types.
5324   if (isa<ComplexType>(Source)) {
5325     if (!isa<ComplexType>(Target)) {
5326       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5327         return;
5328
5329       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_complex_scalar);
5330     }
5331
5332     Source = cast<ComplexType>(Source)->getElementType().getTypePtr();
5333     Target = cast<ComplexType>(Target)->getElementType().getTypePtr();
5334   }
5335
5336   const BuiltinType *SourceBT = dyn_cast<BuiltinType>(Source);
5337   const BuiltinType *TargetBT = dyn_cast<BuiltinType>(Target);
5338
5339   // If the source is floating point...
5340   if (SourceBT && SourceBT->isFloatingPoint()) {
5341     // ...and the target is floating point...
5342     if (TargetBT && TargetBT->isFloatingPoint()) {
5343       // ...then warn if we're dropping FP rank.
5344
5345       // Builtin FP kinds are ordered by increasing FP rank.
5346       if (SourceBT->getKind() > TargetBT->getKind()) {
5347         // Don't warn about float constants that are precisely
5348         // representable in the target type.
5349         Expr::EvalResult result;
5350         if (E->EvaluateAsRValue(result, S.Context)) {
5351           // Value might be a float, a float vector, or a float complex.
5352           if (IsSameFloatAfterCast(result.Val,
5353                    S.Context.getFloatTypeSemantics(QualType(TargetBT, 0)),
5354                    S.Context.getFloatTypeSemantics(QualType(SourceBT, 0))))
5355             return;
5356         }
5357
5358         if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5359           return;
5360
5361         DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_float_precision);
5362       }
5363       return;
5364     }
5365
5366     // If the target is integral, always warn.
5367     if (TargetBT && TargetBT->isInteger()) {
5368       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5369         return;
5370
5371       Expr *InnerE = E->IgnoreParenImpCasts();
5372       // We also want to warn on, e.g., "int i = -1.234"
5373       if (UnaryOperator *UOp = dyn_cast<UnaryOperator>(InnerE))
5374         if (UOp->getOpcode() == UO_Minus || UOp->getOpcode() == UO_Plus)
5375           InnerE = UOp->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
5376
5377       if (FloatingLiteral *FL = dyn_cast<FloatingLiteral>(InnerE)) {
5378         DiagnoseFloatingLiteralImpCast(S, FL, T, CC);
5379       } else {
5380         DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_float_integer);
5381       }
5382     }
5383
5384     // If the target is bool, warn if expr is a function or method call.
5385     if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool) &&
5386         isa<CallExpr>(E)) {
5387       // Check last argument of function call to see if it is an
5388       // implicit cast from a type matching the type the result
5389       // is being cast to.
5390       CallExpr *CEx = cast<CallExpr>(E);
5391       unsigned NumArgs = CEx->getNumArgs();
5392       if (NumArgs > 0) {
5393         Expr *LastA = CEx->getArg(NumArgs - 1);
5394         Expr *InnerE = LastA->IgnoreParenImpCasts();
5395         const Type *InnerType =
5396           S.Context.getCanonicalType(InnerE->getType()).getTypePtr();
5397         if (isa<ImplicitCastExpr>(LastA) && (InnerType == Target)) {
5398           // Warn on this floating-point to bool conversion
5399           DiagnoseImpCast(S, E, T, CC,
5400                           diag::warn_impcast_floating_point_to_bool);
5401         }
5402       }
5403     }
5404     return;
5405   }
5406
5407   if ((E->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull)
5408            == Expr::NPCK_GNUNull) && !Target->isAnyPointerType()
5409       && !Target->isBlockPointerType() && !Target->isMemberPointerType()
5410       && Target->isScalarType() && !Target->isNullPtrType()) {
5411     SourceLocation Loc = E->getSourceRange().getBegin();
5412     if (Loc.isMacroID())
5413       Loc = S.SourceMgr.getImmediateExpansionRange(Loc).first;
5414     if (!Loc.isMacroID() || CC.isMacroID())
5415       S.Diag(Loc, diag::warn_impcast_null_pointer_to_integer)
5416           << T << clang::SourceRange(CC)
5417           << FixItHint::CreateReplacement(Loc,
5418                                           S.getFixItZeroLiteralForType(T, Loc));
5419   }
5420
5421   if (!Source->isIntegerType() || !Target->isIntegerType())
5422     return;
5423
5424   // TODO: remove this early return once the false positives for constant->bool
5425   // in templates, macros, etc, are reduced or removed.
5426   if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
5427     return;
5428
5429   IntRange SourceRange = GetExprRange(S.Context, E);
5430   IntRange TargetRange = IntRange::forTargetOfCanonicalType(S.Context, Target);
5431
5432   if (SourceRange.Width > TargetRange.Width) {
5433     // If the source is a constant, use a default-on diagnostic.
5434     // TODO: this should happen for bitfield stores, too.
5435     llvm::APSInt Value(32);
5436     if (E->isIntegerConstantExpr(Value, S.Context)) {
5437       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5438         return;
5439
5440       std::string PrettySourceValue = Value.toString(10);
5441       std::string PrettyTargetValue = PrettyPrintInRange(Value, TargetRange);
5442
5443       S.DiagRuntimeBehavior(E->getExprLoc(), E,
5444         S.PDiag(diag::warn_impcast_integer_precision_constant)
5445             << PrettySourceValue << PrettyTargetValue
5446             << E->getType() << T << E->getSourceRange()
5447             << clang::SourceRange(CC));
5448       return;
5449     }
5450
5451     // People want to build with -Wshorten-64-to-32 and not -Wconversion.
5452     if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5453       return;
5454
5455     if (TargetRange.Width == 32 && S.Context.getIntWidth(E->getType()) == 64)
5456       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_integer_64_32,
5457                              /* pruneControlFlow */ true);
5458     return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_integer_precision);
5459   }
5460
5461   if ((TargetRange.NonNegative && !SourceRange.NonNegative) ||
5462       (!TargetRange.NonNegative && SourceRange.NonNegative &&
5463        SourceRange.Width == TargetRange.Width)) {
5464
5465     if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5466       return;
5467
5468     unsigned DiagID = diag::warn_impcast_integer_sign;
5469
5470     // Traditionally, gcc has warned about this under -Wsign-compare.
5471     // We also want to warn about it in -Wconversion.
5472     // So if -Wconversion is off, use a completely identical diagnostic
5473     // in the sign-compare group.
5474     // The conditional-checking code will
5475     if (ICContext) {
5476       DiagID = diag::warn_impcast_integer_sign_conditional;
5477       *ICContext = true;
5478     }
5479
5480     return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, DiagID);
5481   }
5482
5483   // Diagnose conversions between different enumeration types.
5484   // In C, we pretend that the type of an EnumConstantDecl is its enumeration
5485   // type, to give us better diagnostics.
5486   QualType SourceType = E->getType();
5487   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus) {
5488     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5489       if (EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DRE->getDecl())) {
5490         EnumDecl *Enum = cast<EnumDecl>(ECD->getDeclContext());
5491         SourceType = S.Context.getTypeDeclType(Enum);
5492         Source = S.Context.getCanonicalType(SourceType).getTypePtr();
5493       }
5494   }
5495
5496   if (const EnumType *SourceEnum = Source->getAs<EnumType>())
5497     if (const EnumType *TargetEnum = Target->getAs<EnumType>())
5498       if (SourceEnum->getDecl()->hasNameForLinkage() &&
5499           TargetEnum->getDecl()->hasNameForLinkage() &&
5500           SourceEnum != TargetEnum) {
5501         if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5502           return;
5503
5504         return DiagnoseImpCast(S, E, SourceType, T, CC,
5505                                diag::warn_impcast_different_enum_types);
5506       }
5507
5508   return;
5509 }
5510
5511 void CheckConditionalOperator(Sema &S, ConditionalOperator *E,
5512                               SourceLocation CC, QualType T);
5513
5514 void CheckConditionalOperand(Sema &S, Expr *E, QualType T,
5515                              SourceLocation CC, bool &ICContext) {
5516   E = E->IgnoreParenImpCasts();
5517
5518   if (isa<ConditionalOperator>(E))
5519     return CheckConditionalOperator(S, cast<ConditionalOperator>(E), CC, T);
5520
5521   AnalyzeImplicitConversions(S, E, CC);
5522   if (E->getType() != T)
5523     return CheckImplicitConversion(S, E, T, CC, &ICContext);
5524   return;
5525 }
5526
5527 void CheckConditionalOperator(Sema &S, ConditionalOperator *E,
5528                               SourceLocation CC, QualType T) {
5529   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getCond(), CC);
5530
5531   bool Suspicious = false;
5532   CheckConditionalOperand(S, E->getTrueExpr(), T, CC, Suspicious);
5533   CheckConditionalOperand(S, E->getFalseExpr(), T, CC, Suspicious);
5534
5535   // If -Wconversion would have warned about either of the candidates
5536   // for a signedness conversion to the context type...
5537   if (!Suspicious) return;
5538
5539   // ...but it's currently ignored...
5540   if (S.Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_impcast_integer_sign_conditional,
5541                                  CC))
5542     return;
5543
5544   // ...then check whether it would have warned about either of the
5545   // candidates for a signedness conversion to the condition type.
5546   if (E->getType() == T) return;
5547
5548   Suspicious = false;
5549   CheckImplicitConversion(S, E->getTrueExpr()->IgnoreParenImpCasts(),
5550                           E->getType(), CC, &Suspicious);
5551   if (!Suspicious)
5552     CheckImplicitConversion(S, E->getFalseExpr()->IgnoreParenImpCasts(),
5553                             E->getType(), CC, &Suspicious);
5554 }
5555
5556 /// AnalyzeImplicitConversions - Find and report any interesting
5557 /// implicit conversions in the given expression.  There are a couple
5558 /// of competing diagnostics here, -Wconversion and -Wsign-compare.
5559 void AnalyzeImplicitConversions(Sema &S, Expr *OrigE, SourceLocation CC) {
5560   QualType T = OrigE->getType();
5561   Expr *E = OrigE->IgnoreParenImpCasts();
5562
5563   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
5564     return;
5565
5566   // For conditional operators, we analyze the arguments as if they
5567   // were being fed directly into the output.
5568   if (isa<ConditionalOperator>(E)) {
5569     ConditionalOperator *CO = cast<ConditionalOperator>(E);
5570     CheckConditionalOperator(S, CO, CC, T);
5571     return;
5572   }
5573
5574   // Check implicit argument conversions for function calls.
5575   if (CallExpr *Call = dyn_cast<CallExpr>(E))
5576     CheckImplicitArgumentConversions(S, Call, CC);
5577
5578   // Go ahead and check any implicit conversions we might have skipped.
5579   // The non-canonical typecheck is just an optimization;
5580   // CheckImplicitConversion will filter out dead implicit conversions.
5581   if (E->getType() != T)
5582     CheckImplicitConversion(S, E, T, CC);
5583
5584   // Now continue drilling into this expression.
5585
5586   if (PseudoObjectExpr * POE = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(E)) {
5587     if (POE->getResultExpr())
5588       E = POE->getResultExpr();
5589   }
5590
5591   if (const OpaqueValueExpr *OVE = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(E))
5592     return AnalyzeImplicitConversions(S, OVE->getSourceExpr(), CC);
5593
5594   // Skip past explicit casts.
5595   if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
5596     E = cast<ExplicitCastExpr>(E)->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
5597     return AnalyzeImplicitConversions(S, E, CC);
5598   }
5599
5600   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
5601     // Do a somewhat different check with comparison operators.
5602     if (BO->isComparisonOp())
5603       return AnalyzeComparison(S, BO);
5604
5605     // And with simple assignments.
5606     if (BO->getOpcode() == BO_Assign)
5607       return AnalyzeAssignment(S, BO);
5608   }
5609
5610   // These break the otherwise-useful invariant below.  Fortunately,
5611   // we don't really need to recurse into them, because any internal
5612   // expressions should have been analyzed already when they were
5613   // built into statements.
5614   if (isa<StmtExpr>(E)) return;
5615
5616   // Don't descend into unevaluated contexts.
5617   if (isa<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E)) return;
5618
5619   // Now just recurse over the expression's children.
5620   CC = E->getExprLoc();
5621   BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E);
5622   bool IsLogicalOperator = BO && BO->isLogicalOp();
5623   for (Stmt::child_range I = E->children(); I; ++I) {
5624     Expr *ChildExpr = dyn_cast_or_null<Expr>(*I);
5625     if (!ChildExpr)
5626       continue;
5627
5628     if (IsLogicalOperator &&
5629         isa<StringLiteral>(ChildExpr->IgnoreParenImpCasts()))
5630       // Ignore checking string literals that are in logical operators.
5631       continue;
5632     AnalyzeImplicitConversions(S, ChildExpr, CC);
5633   }
5634 }
5635
5636 } // end anonymous namespace
5637
5638 /// Diagnoses "dangerous" implicit conversions within the given
5639 /// expression (which is a full expression).  Implements -Wconversion
5640 /// and -Wsign-compare.
5641 ///
5642 /// \param CC the "context" location of the implicit conversion, i.e.
5643 ///   the most location of the syntactic entity requiring the implicit
5644 ///   conversion
5645 void Sema::CheckImplicitConversions(Expr *E, SourceLocation CC) {
5646   // Don't diagnose in unevaluated contexts.
5647   if (isUnevaluatedContext())
5648     return;
5649
5650   // Don't diagnose for value- or type-dependent expressions.
5651   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
5652     return;
5653
5654   // Check for array bounds violations in cases where the check isn't triggered
5655   // elsewhere for other Expr types (like BinaryOperators), e.g. when an
5656   // ArraySubscriptExpr is on the RHS of a variable initialization.
5657   CheckArrayAccess(E);
5658
5659   // This is not the right CC for (e.g.) a variable initialization.
5660   AnalyzeImplicitConversions(*this, E, CC);
5661 }
5662
5663 /// Diagnose when expression is an integer constant expression and its evaluation
5664 /// results in integer overflow
5665 void Sema::CheckForIntOverflow (Expr *E) {
5666   if (isa<BinaryOperator>(E->IgnoreParens()))
5667     E->EvaluateForOverflow(Context);
5668 }
5669
5670 namespace {
5671 /// \brief Visitor for expressions which looks for unsequenced operations on the
5672 /// same object.
5673 class SequenceChecker : public EvaluatedExprVisitor<SequenceChecker> {
5674   typedef EvaluatedExprVisitor<SequenceChecker> Base;
5675
5676   /// \brief A tree of sequenced regions within an expression. Two regions are
5677   /// unsequenced if one is an ancestor or a descendent of the other. When we
5678   /// finish processing an expression with sequencing, such as a comma
5679   /// expression, we fold its tree nodes into its parent, since they are
5680   /// unsequenced with respect to nodes we will visit later.
5681   class SequenceTree {
5682     struct Value {
5683       explicit Value(unsigned Parent) : Parent(Parent), Merged(false) {}
5684       unsigned Parent : 31;
5685       bool Merged : 1;
5686     };
5687     SmallVector<Value, 8> Values;
5688
5689   public:
5690     /// \brief A region within an expression which may be sequenced with respect
5691     /// to some other region.
5692     class Seq {
5693       explicit Seq(unsigned N) : Index(N) {}
5694       unsigned Index;
5695       friend class SequenceTree;
5696     public:
5697       Seq() : Index(0) {}
5698     };
5699
5700     SequenceTree() { Values.push_back(Value(0)); }
5701     Seq root() const { return Seq(0); }
5702
5703     /// \brief Create a new sequence of operations, which is an unsequenced
5704     /// subset of \p Parent. This sequence of operations is sequenced with
5705     /// respect to other children of \p Parent.
5706     Seq allocate(Seq Parent) {
5707       Values.push_back(Value(Parent.Index));
5708       return Seq(Values.size() - 1);
5709     }
5710
5711     /// \brief Merge a sequence of operations into its parent.
5712     void merge(Seq S) {
5713       Values[S.Index].Merged = true;
5714     }
5715
5716     /// \brief Determine whether two operations are unsequenced. This operation
5717     /// is asymmetric: \p Cur should be the more recent sequence, and \p Old
5718     /// should have been merged into its parent as appropriate.
5719     bool isUnsequenced(Seq Cur, Seq Old) {
5720       unsigned C = representative(Cur.Index);
5721       unsigned Target = representative(Old.Index);
5722       while (C >= Target) {
5723         if (C == Target)
5724           return true;
5725         C = Values[C].Parent;
5726       }
5727       return false;
5728     }
5729
5730   private:
5731     /// \brief Pick a representative for a sequence.
5732     unsigned representative(unsigned K) {
5733       if (Values[K].Merged)
5734         // Perform path compression as we go.
5735         return Values[K].Parent = representative(Values[K].Parent);
5736       return K;
5737     }
5738   };
5739
5740   /// An object for which we can track unsequenced uses.
5741   typedef NamedDecl *Object;
5742
5743   /// Different flavors of object usage which we track. We only track the
5744   /// least-sequenced usage of each kind.
5745   enum UsageKind {
5746     /// A read of an object. Multiple unsequenced reads are OK.
5747     UK_Use,
5748     /// A modification of an object which is sequenced before the value
5749     /// computation of the expression, such as ++n in C++.
5750     UK_ModAsValue,
5751     /// A modification of an object which is not sequenced before the value
5752     /// computation of the expression, such as n++.
5753     UK_ModAsSideEffect,
5754
5755     UK_Count = UK_ModAsSideEffect + 1
5756   };
5757
5758   struct Usage {
5759     Usage() : Use(0), Seq() {}
5760     Expr *Use;
5761     SequenceTree::Seq Seq;
5762   };
5763
5764   struct UsageInfo {
5765     UsageInfo() : Diagnosed(false) {}
5766     Usage Uses[UK_Count];
5767     /// Have we issued a diagnostic for this variable already?
5768     bool Diagnosed;
5769   };
5770   typedef llvm::SmallDenseMap<Object, UsageInfo, 16> UsageInfoMap;
5771
5772   Sema &SemaRef;
5773   /// Sequenced regions within the expression.
5774   SequenceTree Tree;
5775   /// Declaration modifications and references which we have seen.
5776   UsageInfoMap UsageMap;
5777   /// The region we are currently within.
5778   SequenceTree::Seq Region;
5779   /// Filled in with declarations which were modified as a side-effect
5780   /// (that is, post-increment operations).
5781   SmallVectorImpl<std::pair<Object, Usage> > *ModAsSideEffect;
5782   /// Expressions to check later. We defer checking these to reduce
5783   /// stack usage.
5784   SmallVectorImpl<Expr *> &WorkList;
5785
5786   /// RAII object wrapping the visitation of a sequenced subexpression of an
5787   /// expression. At the end of this process, the side-effects of the evaluation
5788   /// become sequenced with respect to the value computation of the result, so
5789   /// we downgrade any UK_ModAsSideEffect within the evaluation to
5790   /// UK_ModAsValue.
5791   struct SequencedSubexpression {
5792     SequencedSubexpression(SequenceChecker &Self)
5793       : Self(Self), OldModAsSideEffect(Self.ModAsSideEffect) {
5794       Self.ModAsSideEffect = &ModAsSideEffect;
5795     }
5796     ~SequencedSubexpression() {
5797       for (unsigned I = 0, E = ModAsSideEffect.size(); I != E; ++I) {
5798         UsageInfo &U = Self.UsageMap[ModAsSideEffect[I].first];
5799         U.Uses[UK_ModAsSideEffect] = ModAsSideEffect[I].second;
5800         Self.addUsage(U, ModAsSideEffect[I].first,
5801                       ModAsSideEffect[I].second.Use, UK_ModAsValue);
5802       }
5803       Self.ModAsSideEffect = OldModAsSideEffect;
5804     }
5805
5806     SequenceChecker &Self;
5807     SmallVector<std::pair<Object, Usage>, 4> ModAsSideEffect;
5808     SmallVectorImpl<std::pair<Object, Usage> > *OldModAsSideEffect;
5809   };
5810
5811   /// RAII object wrapping the visitation of a subexpression which we might
5812   /// choose to evaluate as a constant. If any subexpression is evaluated and
5813   /// found to be non-constant, this allows us to suppress the evaluation of
5814   /// the outer expression.
5815   class EvaluationTracker {
5816   public:
5817     EvaluationTracker(SequenceChecker &Self)
5818         : Self(Self), Prev(Self.EvalTracker), EvalOK(true) {
5819       Self.EvalTracker = this;
5820     }
5821     ~EvaluationTracker() {
5822       Self.EvalTracker = Prev;
5823       if (Prev)
5824         Prev->EvalOK &= EvalOK;
5825     }
5826
5827     bool evaluate(const Expr *E, bool &Result) {
5828       if (!EvalOK || E->isValueDependent())
5829         return false;
5830       EvalOK = E->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Self.SemaRef.Context);
5831       return EvalOK;
5832     }
5833
5834   private:
5835     SequenceChecker &Self;
5836     EvaluationTracker *Prev;
5837     bool EvalOK;
5838   } *EvalTracker;
5839
5840   /// \brief Find the object which is produced by the specified expression,
5841   /// if any.
5842   Object getObject(Expr *E, bool Mod) const {
5843     E = E->IgnoreParenCasts();
5844     if (UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
5845       if (Mod && (UO->getOpcode() == UO_PreInc || UO->getOpcode() == UO_PreDec))
5846         return getObject(UO->getSubExpr(), Mod);
5847     } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
5848       if (BO->getOpcode() == BO_Comma)
5849         return getObject(BO->getRHS(), Mod);
5850       if (Mod && BO->isAssignmentOp())
5851         return getObject(BO->getLHS(), Mod);
5852     } else if (MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
5853       // FIXME: Check for more interesting cases, like "x.n = ++x.n".
5854       if (isa<CXXThisExpr>(ME->getBase()->IgnoreParenCasts()))
5855         return ME->getMemberDecl();
5856     } else if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5857       // FIXME: If this is a reference, map through to its value.
5858       return DRE->getDecl();
5859     return 0;
5860   }
5861
5862   /// \brief Note that an object was modified or used by an expression.
5863   void addUsage(UsageInfo &UI, Object O, Expr *Ref, UsageKind UK) {
5864     Usage &U = UI.Uses[UK];
5865     if (!U.Use || !Tree.isUnsequenced(Region, U.Seq)) {
5866       if (UK == UK_ModAsSideEffect && ModAsSideEffect)
5867         ModAsSideEffect->push_back(std::make_pair(O, U));
5868       U.Use = Ref;
5869       U.Seq = Region;
5870     }
5871   }
5872   /// \brief Check whether a modification or use conflicts with a prior usage.
5873   void checkUsage(Object O, UsageInfo &UI, Expr *Ref, UsageKind OtherKind,
5874                   bool IsModMod) {
5875     if (UI.Diagnosed)
5876       return;
5877
5878     const Usage &U = UI.Uses[OtherKind];
5879     if (!U.Use || !Tree.isUnsequenced(Region, U.Seq))
5880       return;
5881
5882     Expr *Mod = U.Use;
5883     Expr *ModOrUse = Ref;
5884     if (OtherKind == UK_Use)
5885       std::swap(Mod, ModOrUse);
5886
5887     SemaRef.Diag(Mod->getExprLoc(),
5888                  IsModMod ? diag::warn_unsequenced_mod_mod
5889                           : diag::warn_unsequenced_mod_use)
5890       << O << SourceRange(ModOrUse->getExprLoc());
5891     UI.Diagnosed = true;
5892   }
5893
5894   void notePreUse(Object O, Expr *Use) {
5895     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5896     // Uses conflict with other modifications.
5897     checkUsage(O, U, Use, UK_ModAsValue, false);
5898   }
5899   void notePostUse(Object O, Expr *Use) {
5900     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5901     checkUsage(O, U, Use, UK_ModAsSideEffect, false);
5902     addUsage(U, O, Use, UK_Use);
5903   }
5904
5905   void notePreMod(Object O, Expr *Mod) {
5906     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5907     // Modifications conflict with other modifications and with uses.
5908     checkUsage(O, U, Mod, UK_ModAsValue, true);
5909     checkUsage(O, U, Mod, UK_Use, false);
5910   }
5911   void notePostMod(Object O, Expr *Use, UsageKind UK) {
5912     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5913     checkUsage(O, U, Use, UK_ModAsSideEffect, true);
5914     addUsage(U, O, Use, UK);
5915   }
5916
5917 public:
5918   SequenceChecker(Sema &S, Expr *E, SmallVectorImpl<Expr *> &WorkList)
5919       : Base(S.Context), SemaRef(S), Region(Tree.root()), ModAsSideEffect(0),
5920         WorkList(WorkList), EvalTracker(0) {
5921     Visit(E);
5922   }
5923
5924   void VisitStmt(Stmt *S) {
5925     // Skip all statements which aren't expressions for now.
5926   }
5927
5928   void VisitExpr(Expr *E) {
5929     // By default, just recurse to evaluated subexpressions.
5930     Base::VisitStmt(E);
5931   }
5932
5933   void VisitCastExpr(CastExpr *E) {
5934     Object O = Object();
5935     if (E->getCastKind() == CK_LValueToRValue)
5936       O = getObject(E->getSubExpr(), false);
5937
5938     if (O)
5939       notePreUse(O, E);
5940     VisitExpr(E);
5941     if (O)
5942       notePostUse(O, E);
5943   }
5944
5945   void VisitBinComma(BinaryOperator *BO) {
5946     // C++11 [expr.comma]p1:
5947     //   Every value computation and side effect associated with the left
5948     //   expression is sequenced before every value computation and side
5949     //   effect associated with the right expression.
5950     SequenceTree::Seq LHS = Tree.allocate(Region);
5951     SequenceTree::Seq RHS = Tree.allocate(Region);
5952     SequenceTree::Seq OldRegion = Region;
5953
5954     {
5955       SequencedSubexpression SeqLHS(*this);
5956       Region = LHS;
5957       Visit(BO->getLHS());
5958     }
5959
5960     Region = RHS;
5961     Visit(BO->getRHS());
5962
5963     Region = OldRegion;
5964
5965     // Forget that LHS and RHS are sequenced. They are both unsequenced
5966     // with respect to other stuff.
5967     Tree.merge(LHS);
5968     Tree.merge(RHS);
5969   }
5970
5971   void VisitBinAssign(BinaryOperator *BO) {
5972     // The modification is sequenced after the value computation of the LHS
5973     // and RHS, so check it before inspecting the operands and update the
5974     // map afterwards.
5975     Object O = getObject(BO->getLHS(), true);
5976     if (!O)
5977       return VisitExpr(BO);
5978
5979     notePreMod(O, BO);
5980
5981     // C++11 [expr.ass]p7:
5982     //   E1 op= E2 is equivalent to E1 = E1 op E2, except that E1 is evaluated
5983     //   only once.
5984     //
5985     // Therefore, for a compound assignment operator, O is considered used
5986     // everywhere except within the evaluation of E1 itself.
5987     if (isa<CompoundAssignOperator>(BO))
5988       notePreUse(O, BO);
5989
5990     Visit(BO->getLHS());
5991
5992     if (isa<CompoundAssignOperator>(BO))
5993       notePostUse(O, BO);
5994
5995     Visit(BO->getRHS());
5996
5997     // C++11 [expr.ass]p1:
5998     //   the assignment is sequenced [...] before the value computation of the
5999     //   assignment expression.
6000     // C11 6.5.16/3 has no such rule.
6001     notePostMod(O, BO, SemaRef.getLangOpts().CPlusPlus ? UK_ModAsValue
6002                                                        : UK_ModAsSideEffect);
6003   }
6004   void VisitCompoundAssignOperator(CompoundAssignOperator *CAO) {
6005     VisitBinAssign(CAO);
6006   }
6007
6008   void VisitUnaryPreInc(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPreIncDec(UO); }
6009   void VisitUnaryPreDec(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPreIncDec(UO); }
6010   void VisitUnaryPreIncDec(UnaryOperator *UO) {
6011     Object O = getObject(UO->getSubExpr(), true);
6012     if (!O)
6013       return VisitExpr(UO);
6014
6015     notePreMod(O, UO);
6016     Visit(UO->getSubExpr());
6017     // C++11 [expr.pre.incr]p1:
6018     //   the expression ++x is equivalent to x+=1
6019     notePostMod(O, UO, SemaRef.getLangOpts().CPlusPlus ? UK_ModAsValue
6020                                                        : UK_ModAsSideEffect);
6021   }
6022
6023   void VisitUnaryPostInc(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPostIncDec(UO); }
6024   void VisitUnaryPostDec(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPostIncDec(UO); }
6025   void VisitUnaryPostIncDec(UnaryOperator *UO) {
6026     Object O = getObject(UO->getSubExpr(), true);
6027     if (!O)
6028       return VisitExpr(UO);
6029
6030     notePreMod(O, UO);
6031     Visit(UO->getSubExpr());
6032     notePostMod(O, UO, UK_ModAsSideEffect);
6033   }
6034
6035   /// Don't visit the RHS of '&&' or '||' if it might not be evaluated.
6036   void VisitBinLOr(BinaryOperator *BO) {
6037     // The side-effects of the LHS of an '&&' are sequenced before the
6038     // value computation of the RHS, and hence before the value computation
6039     // of the '&&' itself, unless the LHS evaluates to zero. We treat them
6040     // as if they were unconditionally sequenced.
6041     EvaluationTracker Eval(*this);
6042     {
6043       SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6044       Visit(BO->getLHS());
6045     }
6046
6047     bool Result;
6048     if (Eval.evaluate(BO->getLHS(), Result)) {
6049       if (!Result)
6050         Visit(BO->getRHS());
6051     } else {
6052       // Check for unsequenced operations in the RHS, treating it as an
6053       // entirely separate evaluation.
6054       //
6055       // FIXME: If there are operations in the RHS which are unsequenced
6056       // with respect to operations outside the RHS, and those operations
6057       // are unconditionally evaluated, diagnose them.
6058       WorkList.push_back(BO->getRHS());
6059     }
6060   }
6061   void VisitBinLAnd(BinaryOperator *BO) {
6062     EvaluationTracker Eval(*this);
6063     {
6064       SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6065       Visit(BO->getLHS());
6066     }
6067
6068     bool Result;
6069     if (Eval.evaluate(BO->getLHS(), Result)) {
6070       if (Result)
6071         Visit(BO->getRHS());
6072     } else {
6073       WorkList.push_back(BO->getRHS());
6074     }
6075   }
6076
6077   // Only visit the condition, unless we can be sure which subexpression will
6078   // be chosen.
6079   void VisitAbstractConditionalOperator(AbstractConditionalOperator *CO) {
6080     EvaluationTracker Eval(*this);
6081     {
6082       SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6083       Visit(CO->getCond());
6084     }
6085
6086     bool Result;
6087     if (Eval.evaluate(CO->getCond(), Result))
6088       Visit(Result ? CO->getTrueExpr() : CO->getFalseExpr());
6089     else {
6090       WorkList.push_back(CO->getTrueExpr());
6091       WorkList.push_back(CO->getFalseExpr());
6092     }
6093   }
6094
6095   void VisitCallExpr(CallExpr *CE) {
6096     // C++11 [intro.execution]p15:
6097     //   When calling a function [...], every value computation and side effect
6098     //   associated with any argument expression, or with the postfix expression
6099     //   designating the called function, is sequenced before execution of every
6100     //   expression or statement in the body of the function [and thus before
6101     //   the value computation of its result].
6102     SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6103     Base::VisitCallExpr(CE);
6104
6105     // FIXME: CXXNewExpr and CXXDeleteExpr implicitly call functions.
6106   }
6107
6108   void VisitCXXConstructExpr(CXXConstructExpr *CCE) {
6109     // This is a call, so all subexpressions are sequenced before the result.
6110     SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6111
6112     if (!CCE->isListInitialization())
6113       return VisitExpr(CCE);
6114
6115     // In C++11, list initializations are sequenced.
6116     SmallVector<SequenceTree::Seq, 32> Elts;
6117     SequenceTree::Seq Parent = Region;
6118     for (CXXConstructExpr::arg_iterator I = CCE->arg_begin(),
6119                                         E = CCE->arg_end();
6120          I != E; ++I) {
6121       Region = Tree.allocate(Parent);
6122       Elts.push_back(Region);
6123       Visit(*I);
6124     }
6125
6126     // Forget that the initializers are sequenced.
6127     Region = Parent;
6128     for (unsigned I = 0; I < Elts.size(); ++I)
6129       Tree.merge(Elts[I]);
6130   }
6131
6132   void VisitInitListExpr(InitListExpr *ILE) {
6133     if (!SemaRef.getLangOpts().CPlusPlus11)
6134       return VisitExpr(ILE);
6135
6136     // In C++11, list initializations are sequenced.
6137     SmallVector<SequenceTree::Seq, 32> Elts;
6138     SequenceTree::Seq Parent = Region;
6139     for (unsigned I = 0; I < ILE->getNumInits(); ++I) {
6140       Expr *E = ILE->getInit(I);
6141       if (!E) continue;
6142       Region = Tree.allocate(Parent);
6143       Elts.push_back(Region);
6144       Visit(E);
6145     }
6146
6147     // Forget that the initializers are sequenced.
6148     Region = Parent;
6149     for (unsigned I = 0; I < Elts.size(); ++I)
6150       Tree.merge(Elts[I]);
6151   }
6152 };
6153 }
6154
6155 void Sema::CheckUnsequencedOperations(Expr *E) {
6156   SmallVector<Expr *, 8> WorkList;
6157   WorkList.push_back(E);
6158   while (!WorkList.empty()) {
6159     Expr *Item = WorkList.pop_back_val();
6160     SequenceChecker(*this, Item, WorkList);
6161   }
6162 }
6163
6164 void Sema::CheckCompletedExpr(Expr *E, SourceLocation CheckLoc,
6165                               bool IsConstexpr) {
6166   CheckImplicitConversions(E, CheckLoc);
6167   CheckUnsequencedOperations(E);
6168   if (!IsConstexpr && !E->isValueDependent())
6169     CheckForIntOverflow(E);
6170 }
6171
6172 void Sema::CheckBitFieldInitialization(SourceLocation InitLoc,
6173                                        FieldDecl *BitField,
6174                                        Expr *Init) {
6175   (void) AnalyzeBitFieldAssignment(*this, BitField, Init, InitLoc);
6176 }
6177
6178 /// CheckParmsForFunctionDef - Check that the parameters of the given
6179 /// function are appropriate for the definition of a function. This
6180 /// takes care of any checks that cannot be performed on the
6181 /// declaration itself, e.g., that the types of each of the function
6182 /// parameters are complete.
6183 bool Sema::CheckParmsForFunctionDef(ParmVarDecl *const *P,
6184                                     ParmVarDecl *const *PEnd,
6185                                     bool CheckParameterNames) {
6186   bool HasInvalidParm = false;
6187   for (; P != PEnd; ++P) {
6188     ParmVarDecl *Param = *P;
6189
6190     // C99 6.7.5.3p4: the parameters in a parameter type list in a
6191     // function declarator that is part of a function definition of
6192     // that function shall not have incomplete type.
6193     //
6194     // This is also C++ [dcl.fct]p6.
6195     if (!Param->isInvalidDecl() &&
6196         RequireCompleteType(Param->getLocation(), Param->getType(),
6197                             diag::err_typecheck_decl_incomplete_type)) {
6198       Param->setInvalidDecl();
6199       HasInvalidParm = true;
6200     }
6201
6202     // C99 6.9.1p5: If the declarator includes a parameter type list, the
6203     // declaration of each parameter shall include an identifier.
6204     if (CheckParameterNames &&
6205         Param->getIdentifier() == 0 &&
6206         !Param->isImplicit() &&
6207         !getLangOpts().CPlusPlus)
6208       Diag(Param->getLocation(), diag::err_parameter_name_omitted);
6209
6210     // C99 6.7.5.3p12:
6211     //   If the function declarator is not part of a definition of that
6212     //   function, parameters may have incomplete type and may use the [*]
6213     //   notation in their sequences of declarator specifiers to specify
6214     //   variable length array types.
6215     QualType PType = Param->getOriginalType();
6216     while (const ArrayType *AT = Context.getAsArrayType(PType)) {
6217       if (AT->getSizeModifier() == ArrayType::Star) {
6218         // FIXME: This diagnostic should point the '[*]' if source-location
6219         // information is added for it.
6220         Diag(Param->getLocation(), diag::err_array_star_in_function_definition);
6221         break;
6222       }
6223       PType= AT->getElementType();
6224     }
6225
6226     // MSVC destroys objects passed by value in the callee.  Therefore a
6227     // function definition which takes such a parameter must be able to call the
6228     // object's destructor.
6229     if (getLangOpts().CPlusPlus &&
6230         Context.getTargetInfo().getCXXABI().isArgumentDestroyedByCallee()) {
6231       if (const RecordType *RT = Param->getType()->getAs<RecordType>())
6232         FinalizeVarWithDestructor(Param, RT);
6233     }
6234   }
6235
6236   return HasInvalidParm;
6237 }
6238
6239 /// CheckCastAlign - Implements -Wcast-align, which warns when a
6240 /// pointer cast increases the alignment requirements.
6241 void Sema::CheckCastAlign(Expr *Op, QualType T, SourceRange TRange) {
6242   // This is actually a lot of work to potentially be doing on every
6243   // cast; don't do it if we're ignoring -Wcast_align (as is the default).
6244   if (getDiagnostics().getDiagnosticLevel(diag::warn_cast_align,
6245                                           TRange.getBegin())
6246         == DiagnosticsEngine::Ignored)
6247     return;
6248
6249   // Ignore dependent types.
6250   if (T->isDependentType() || Op->getType()->isDependentType())
6251     return;
6252
6253   // Require that the destination be a pointer type.
6254   const PointerType *DestPtr = T->getAs<PointerType>();
6255   if (!DestPtr) return;
6256
6257   // If the destination has alignment 1, we're done.
6258   QualType DestPointee = DestPtr->getPointeeType();
6259   if (DestPointee->isIncompleteType()) return;
6260   CharUnits DestAlign = Context.getTypeAlignInChars(DestPointee);
6261   if (DestAlign.isOne()) return;
6262
6263   // Require that the source be a pointer type.
6264   const PointerType *SrcPtr = Op->getType()->getAs<PointerType>();
6265   if (!SrcPtr) return;
6266   QualType SrcPointee = SrcPtr->getPointeeType();
6267
6268   // Whitelist casts from cv void*.  We already implicitly
6269   // whitelisted casts to cv void*, since they have alignment 1.
6270   // Also whitelist casts involving incomplete types, which implicitly
6271   // includes 'void'.
6272   if (SrcPointee->isIncompleteType()) return;
6273
6274   CharUnits SrcAlign = Context.getTypeAlignInChars(SrcPointee);
6275   if (SrcAlign >= DestAlign) return;
6276
6277   Diag(TRange.getBegin(), diag::warn_cast_align)
6278     << Op->getType() << T
6279     << static_cast<unsigned>(SrcAlign.getQuantity())
6280     << static_cast<unsigned>(DestAlign.getQuantity())
6281     << TRange << Op->getSourceRange();
6282 }
6283
6284 static const Type* getElementType(const Expr *BaseExpr) {
6285   const Type* EltType = BaseExpr->getType().getTypePtr();
6286   if (EltType->isAnyPointerType())
6287     return EltType->getPointeeType().getTypePtr();
6288   else if (EltType->isArrayType())
6289     return EltType->getBaseElementTypeUnsafe();
6290   return EltType;
6291 }
6292
6293 /// \brief Check whether this array fits the idiom of a size-one tail padded
6294 /// array member of a struct.
6295 ///
6296 /// We avoid emitting out-of-bounds access warnings for such arrays as they are
6297 /// commonly used to emulate flexible arrays in C89 code.
6298 static bool IsTailPaddedMemberArray(Sema &S, llvm::APInt Size,
6299                                     const NamedDecl *ND) {
6300   if (Size != 1 || !ND) return false;
6301
6302   const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ND);
6303   if (!FD) return false;
6304
6305   // Don't consider sizes resulting from macro expansions or template argument
6306   // substitution to form C89 tail-padded arrays.
6307
6308   TypeSourceInfo *TInfo = FD->getTypeSourceInfo();
6309   while (TInfo) {
6310     TypeLoc TL = TInfo->getTypeLoc();
6311     // Look through typedefs.
6312     if (TypedefTypeLoc TTL = TL.getAs<TypedefTypeLoc>()) {
6313       const TypedefNameDecl *TDL = TTL.getTypedefNameDecl();
6314       TInfo = TDL->getTypeSourceInfo();
6315       continue;
6316     }
6317     if (ConstantArrayTypeLoc CTL = TL.getAs<ConstantArrayTypeLoc>()) {
6318       const Expr *SizeExpr = dyn_cast<IntegerLiteral>(CTL.getSizeExpr());
6319       if (!SizeExpr || SizeExpr->getExprLoc().isMacroID())
6320         return false;
6321     }
6322     break;
6323   }
6324
6325   const RecordDecl *RD = dyn_cast<RecordDecl>(FD->getDeclContext());
6326   if (!RD) return false;
6327   if (RD->isUnion()) return false;
6328   if (const CXXRecordDecl *CRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
6329     if (!CRD->isStandardLayout()) return false;
6330   }
6331
6332   // See if this is the last field decl in the record.
6333   const Decl *D = FD;
6334   while ((D = D->getNextDeclInContext()))
6335     if (isa<FieldDecl>(D))
6336       return false;
6337   return true;
6338 }
6339
6340 void Sema::CheckArrayAccess(const Expr *BaseExpr, const Expr *IndexExpr,
6341                             const ArraySubscriptExpr *ASE,
6342                             bool AllowOnePastEnd, bool IndexNegated) {
6343   IndexExpr = IndexExpr->IgnoreParenImpCasts();
6344   if (IndexExpr->isValueDependent())
6345     return;
6346
6347   const Type *EffectiveType = getElementType(BaseExpr);
6348   BaseExpr = BaseExpr->IgnoreParenCasts();
6349   const ConstantArrayType *ArrayTy =
6350     Context.getAsConstantArrayType(BaseExpr->getType());
6351   if (!ArrayTy)
6352     return;
6353
6354   llvm::APSInt index;
6355   if (!IndexExpr->EvaluateAsInt(index, Context))
6356     return;
6357   if (IndexNegated)
6358     index = -index;
6359
6360   const NamedDecl *ND = NULL;
6361   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(BaseExpr))
6362     ND = dyn_cast<NamedDecl>(DRE->getDecl());
6363   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(BaseExpr))
6364     ND = dyn_cast<NamedDecl>(ME->getMemberDecl());
6365
6366   if (index.isUnsigned() || !index.isNegative()) {
6367     llvm::APInt size = ArrayTy->getSize();
6368     if (!size.isStrictlyPositive())
6369       return;
6370
6371     const Type* BaseType = getElementType(BaseExpr);
6372     if (BaseType != EffectiveType) {
6373       // Make sure we're comparing apples to apples when comparing index to size
6374       uint64_t ptrarith_typesize = Context.getTypeSize(EffectiveType);
6375       uint64_t array_typesize = Context.getTypeSize(BaseType);
6376       // Handle ptrarith_typesize being zero, such as when casting to void*
6377       if (!ptrarith_typesize) ptrarith_typesize = 1;
6378       if (ptrarith_typesize != array_typesize) {
6379         // There's a cast to a different size type involved
6380         uint64_t ratio = array_typesize / ptrarith_typesize;
6381         // TODO: Be smarter about handling cases where array_typesize is not a
6382         // multiple of ptrarith_typesize
6383         if (ptrarith_typesize * ratio == array_typesize)
6384           size *= llvm::APInt(size.getBitWidth(), ratio);
6385       }
6386     }
6387
6388     if (size.getBitWidth() > index.getBitWidth())
6389       index = index.zext(size.getBitWidth());
6390     else if (size.getBitWidth() < index.getBitWidth())
6391       size = size.zext(index.getBitWidth());
6392
6393     // For array subscripting the index must be less than size, but for pointer
6394     // arithmetic also allow the index (offset) to be equal to size since
6395     // computing the next address after the end of the array is legal and
6396     // commonly done e.g. in C++ iterators and range-based for loops.
6397     if (AllowOnePastEnd ? index.ule(size) : index.ult(size))
6398       return;
6399
6400     // Also don't warn for arrays of size 1 which are members of some
6401     // structure. These are often used to approximate flexible arrays in C89
6402     // code.
6403     if (IsTailPaddedMemberArray(*this, size, ND))
6404       return;
6405
6406     // Suppress the warning if the subscript expression (as identified by the
6407     // ']' location) and the index expression are both from macro expansions
6408     // within a system header.
6409     if (ASE) {
6410       SourceLocation RBracketLoc = SourceMgr.getSpellingLoc(
6411           ASE->getRBracketLoc());
6412       if (SourceMgr.isInSystemHeader(RBracketLoc)) {
6413         SourceLocation IndexLoc = SourceMgr.getSpellingLoc(
6414             IndexExpr->getLocStart());
6415         if (SourceMgr.isWrittenInSameFile(RBracketLoc, IndexLoc))
6416           return;
6417       }
6418     }
6419
6420     unsigned DiagID = diag::warn_ptr_arith_exceeds_bounds;
6421     if (ASE)
6422       DiagID = diag::warn_array_index_exceeds_bounds;
6423
6424     DiagRuntimeBehavior(BaseExpr->getLocStart(), BaseExpr,
6425                         PDiag(DiagID) << index.toString(10, true)
6426                           << size.toString(10, true)
6427                           << (unsigned)size.getLimitedValue(~0U)
6428                           << IndexExpr->getSourceRange());
6429   } else {
6430     unsigned DiagID = diag::warn_array_index_precedes_bounds;
6431     if (!ASE) {
6432       DiagID = diag::warn_ptr_arith_precedes_bounds;
6433       if (index.isNegative()) index = -index;
6434     }
6435
6436     DiagRuntimeBehavior(BaseExpr->getLocStart(), BaseExpr,
6437                         PDiag(DiagID) << index.toString(10, true)
6438                           << IndexExpr->getSourceRange());
6439   }
6440
6441   if (!ND) {
6442     // Try harder to find a NamedDecl to point at in the note.
6443     while (const ArraySubscriptExpr *ASE =
6444            dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(BaseExpr))
6445       BaseExpr = ASE->getBase()->IgnoreParenCasts();
6446     if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(BaseExpr))
6447       ND = dyn_cast<NamedDecl>(DRE->getDecl());
6448     if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(BaseExpr))
6449       ND = dyn_cast<NamedDecl>(ME->getMemberDecl());
6450   }
6451
6452   if (ND)
6453     DiagRuntimeBehavior(ND->getLocStart(), BaseExpr,
6454                         PDiag(diag::note_array_index_out_of_bounds)
6455                           << ND->getDeclName());
6456 }
6457
6458 void Sema::CheckArrayAccess(const Expr *expr) {
6459   int AllowOnePastEnd = 0;
6460   while (expr) {
6461     expr = expr->IgnoreParenImpCasts();
6462     switch (expr->getStmtClass()) {
6463       case Stmt::ArraySubscriptExprClass: {
6464         const ArraySubscriptExpr *ASE = cast<ArraySubscriptExpr>(expr);
6465         CheckArrayAccess(ASE->getBase(), ASE->getIdx(), ASE,
6466                          AllowOnePastEnd > 0);
6467         return;
6468       }
6469       case Stmt::UnaryOperatorClass: {
6470         // Only unwrap the * and & unary operators
6471         const UnaryOperator *UO = cast<UnaryOperator>(expr);
6472         expr = UO->getSubExpr();
6473         switch (UO->getOpcode()) {
6474           case UO_AddrOf:
6475             AllowOnePastEnd++;
6476             break;
6477           case UO_Deref:
6478             AllowOnePastEnd--;
6479             break;
6480           default:
6481             return;
6482         }
6483         break;
6484       }
6485       case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
6486         const ConditionalOperator *cond = cast<ConditionalOperator>(expr);
6487         if (const Expr *lhs = cond->getLHS())
6488           CheckArrayAccess(lhs);
6489         if (const Expr *rhs = cond->getRHS())
6490           CheckArrayAccess(rhs);
6491         return;
6492       }
6493       default:
6494         return;
6495     }
6496   }
6497 }
6498
6499 //===--- CHECK: Objective-C retain cycles ----------------------------------//
6500
6501 namespace {
6502   struct RetainCycleOwner {
6503     RetainCycleOwner() : Variable(0), Indirect(false) {}
6504     VarDecl *Variable;
6505     SourceRange Range;
6506     SourceLocation Loc;
6507     bool Indirect;
6508
6509     void setLocsFrom(Expr *e) {
6510       Loc = e->getExprLoc();
6511       Range = e->getSourceRange();
6512     }
6513   };
6514 }
6515
6516 /// Consider whether capturing the given variable can possibly lead to
6517 /// a retain cycle.
6518 static bool considerVariable(VarDecl *var, Expr *ref, RetainCycleOwner &owner) {
6519   // In ARC, it's captured strongly iff the variable has __strong
6520   // lifetime.  In MRR, it's captured strongly if the variable is
6521   // __block and has an appropriate type.
6522   if (var->getType().getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong)
6523     return false;
6524
6525   owner.Variable = var;
6526   if (ref)
6527     owner.setLocsFrom(ref);
6528   return true;
6529 }
6530
6531 static bool findRetainCycleOwner(Sema &S, Expr *e, RetainCycleOwner &owner) {
6532   while (true) {
6533     e = e->IgnoreParens();
6534     if (CastExpr *cast = dyn_cast<CastExpr>(e)) {
6535       switch (cast->getCastKind()) {
6536       case CK_BitCast:
6537       case CK_LValueBitCast:
6538       case CK_LValueToRValue:
6539       case CK_ARCReclaimReturnedObject:
6540         e = cast->getSubExpr();
6541         continue;
6542
6543       default:
6544         return false;
6545       }
6546     }
6547
6548     if (ObjCIvarRefExpr *ref = dyn_cast<ObjCIvarRefExpr>(e)) {
6549       ObjCIvarDecl *ivar = ref->getDecl();
6550       if (ivar->getType().getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong)
6551         return false;
6552
6553       // Try to find a retain cycle in the base.
6554       if (!findRetainCycleOwner(S, ref->getBase(), owner))
6555         return false;
6556
6557       if (ref->isFreeIvar()) owner.setLocsFrom(ref);
6558       owner.Indirect = true;
6559       return true;
6560     }
6561
6562     if (DeclRefExpr *ref = dyn_cast<DeclRefExpr>(e)) {
6563       VarDecl *var = dyn_cast<VarDecl>(ref->getDecl());
6564       if (!var) return false;
6565       return considerVariable(var, ref, owner);
6566     }
6567
6568     if (MemberExpr *member = dyn_cast<MemberExpr>(e)) {
6569       if (member->isArrow()) return false;
6570
6571       // Don't count this as an indirect ownership.
6572       e = member->getBase();
6573       continue;
6574     }
6575
6576     if (PseudoObjectExpr *pseudo = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(e)) {
6577       // Only pay attention to pseudo-objects on property references.
6578       ObjCPropertyRefExpr *pre
6579         = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(pseudo->getSyntacticForm()
6580                                               ->IgnoreParens());
6581       if (!pre) return false;
6582       if (pre->isImplicitProperty()) return false;
6583       ObjCPropertyDecl *property = pre->getExplicitProperty();
6584       if (!property->isRetaining() &&
6585           !(property->getPropertyIvarDecl() &&
6586             property->getPropertyIvarDecl()->getType()
6587               .getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_Strong))
6588           return false;
6589
6590       owner.Indirect = true;
6591       if (pre->isSuperReceiver()) {
6592         owner.Variable = S.getCurMethodDecl()->getSelfDecl();
6593         if (!owner.Variable)
6594           return false;
6595         owner.Loc = pre->getLocation();
6596         owner.Range = pre->getSourceRange();
6597         return true;
6598       }
6599       e = const_cast<Expr*>(cast<OpaqueValueExpr>(pre->getBase())
6600                               ->getSourceExpr());
6601       continue;
6602     }
6603
6604     // Array ivars?
6605
6606     return false;
6607   }
6608 }
6609
6610 namespace {
6611   struct FindCaptureVisitor : EvaluatedExprVisitor<FindCaptureVisitor> {
6612     FindCaptureVisitor(ASTContext &Context, VarDecl *variable)
6613       : EvaluatedExprVisitor<FindCaptureVisitor>(Context),
6614         Variable(variable), Capturer(0) {}
6615
6616     VarDecl *Variable;
6617     Expr *Capturer;
6618
6619     void VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *ref) {
6620       if (ref->getDecl() == Variable && !Capturer)
6621         Capturer = ref;
6622     }
6623
6624     void VisitObjCIvarRefExpr(ObjCIvarRefExpr *ref) {
6625       if (Capturer) return;
6626       Visit(ref->getBase());
6627       if (Capturer && ref->isFreeIvar())
6628         Capturer = ref;
6629     }
6630
6631     void VisitBlockExpr(BlockExpr *block) {
6632       // Look inside nested blocks
6633       if (block->getBlockDecl()->capturesVariable(Variable))
6634         Visit(block->getBlockDecl()->getBody());
6635     }
6636
6637     void VisitOpaqueValueExpr(OpaqueValueExpr *OVE) {
6638       if (Capturer) return;
6639       if (OVE->getSourceExpr())
6640         Visit(OVE->getSourceExpr());
6641     }
6642   };
6643 }
6644
6645 /// Check whether the given argument is a block which captures a
6646 /// variable.
6647 static Expr *findCapturingExpr(Sema &S, Expr *e, RetainCycleOwner &owner) {
6648   assert(owner.Variable && owner.Loc.isValid());
6649
6650   e = e->IgnoreParenCasts();
6651
6652   // Look through [^{...} copy] and Block_copy(^{...}).
6653   if (ObjCMessageExpr *ME = dyn_cast<ObjCMessageExpr>(e)) {
6654     Selector Cmd = ME->getSelector();
6655     if (Cmd.isUnarySelector() && Cmd.getNameForSlot(0) == "copy") {
6656       e = ME->getInstanceReceiver();
6657       if (!e)
6658         return 0;
6659       e = e->IgnoreParenCasts();
6660     }
6661   } else if (CallExpr *CE = dyn_cast<CallExpr>(e)) {
6662     if (CE->getNumArgs() == 1) {
6663       FunctionDecl *Fn = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(CE->getCalleeDecl());
6664       if (Fn) {
6665         const IdentifierInfo *FnI = Fn->getIdentifier();
6666         if (FnI && FnI->isStr("_Block_copy")) {
6667           e = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
6668         }
6669       }
6670     }
6671   }
6672
6673   BlockExpr *block = dyn_cast<BlockExpr>(e);
6674   if (!block || !block->getBlockDecl()->capturesVariable(owner.Variable))
6675     return 0;
6676
6677   FindCaptureVisitor visitor(S.Context, owner.Variable);
6678   visitor.Visit(block->getBlockDecl()->getBody());
6679   return visitor.Capturer;
6680 }
6681
6682 static void diagnoseRetainCycle(Sema &S, Expr *capturer,
6683                                 RetainCycleOwner &owner) {
6684   assert(capturer);
6685   assert(owner.Variable && owner.Loc.isValid());
6686
6687   S.Diag(capturer->getExprLoc(), diag::warn_arc_retain_cycle)
6688     << owner.Variable << capturer->getSourceRange();
6689   S.Diag(owner.Loc, diag::note_arc_retain_cycle_owner)
6690     << owner.Indirect << owner.Range;
6691 }
6692
6693 /// Check for a keyword selector that starts with the word 'add' or
6694 /// 'set'.
6695 static bool isSetterLikeSelector(Selector sel) {
6696   if (sel.isUnarySelector()) return false;
6697
6698   StringRef str = sel.getNameForSlot(0);
6699   while (!str.empty() && str.front() == '_') str = str.substr(1);
6700   if (str.startswith("set"))
6701     str = str.substr(3);
6702   else if (str.startswith("add")) {
6703     // Specially whitelist 'addOperationWithBlock:'.
6704     if (sel.getNumArgs() == 1 && str.startswith("addOperationWithBlock"))
6705       return false;
6706     str = str.substr(3);
6707   }
6708   else
6709     return false;
6710
6711   if (str.empty()) return true;
6712   return !isLowercase(str.front());
6713 }
6714
6715 /// Check a message send to see if it's likely to cause a retain cycle.
6716 void Sema::checkRetainCycles(ObjCMessageExpr *msg) {
6717   // Only check instance methods whose selector looks like a setter.
6718   if (!msg->isInstanceMessage() || !isSetterLikeSelector(msg->getSelector()))
6719     return;
6720
6721   // Try to find a variable that the receiver is strongly owned by.
6722   RetainCycleOwner owner;
6723   if (msg->getReceiverKind() == ObjCMessageExpr::Instance) {
6724     if (!findRetainCycleOwner(*this, msg->getInstanceReceiver(), owner))
6725       return;
6726   } else {
6727     assert(msg->getReceiverKind() == ObjCMessageExpr::SuperInstance);
6728     owner.Variable = getCurMethodDecl()->getSelfDecl();
6729     owner.Loc = msg->getSuperLoc();
6730     owner.Range = msg->getSuperLoc();
6731   }
6732
6733   // Check whether the receiver is captured by any of the arguments.
6734   for (unsigned i = 0, e = msg->getNumArgs(); i != e; ++i)
6735     if (Expr *capturer = findCapturingExpr(*this, msg->getArg(i), owner))
6736       return diagnoseRetainCycle(*this, capturer, owner);
6737 }
6738
6739 /// Check a property assign to see if it's likely to cause a retain cycle.
6740 void Sema::checkRetainCycles(Expr *receiver, Expr *argument) {
6741   RetainCycleOwner owner;
6742   if (!findRetainCycleOwner(*this, receiver, owner))
6743     return;
6744
6745   if (Expr *capturer = findCapturingExpr(*this, argument, owner))
6746     diagnoseRetainCycle(*this, capturer, owner);
6747 }
6748
6749 void Sema::checkRetainCycles(VarDecl *Var, Expr *Init) {
6750   RetainCycleOwner Owner;
6751   if (!considerVariable(Var, /*DeclRefExpr=*/0, Owner))
6752     return;
6753
6754   // Because we don't have an expression for the variable, we have to set the
6755   // location explicitly here.
6756   Owner.Loc = Var->getLocation();
6757   Owner.Range = Var->getSourceRange();
6758
6759   if (Expr *Capturer = findCapturingExpr(*this, Init, Owner))
6760     diagnoseRetainCycle(*this, Capturer, Owner);
6761 }
6762
6763 static bool checkUnsafeAssignLiteral(Sema &S, SourceLocation Loc,
6764                                      Expr *RHS, bool isProperty) {
6765   // Check if RHS is an Objective-C object literal, which also can get
6766   // immediately zapped in a weak reference.  Note that we explicitly
6767   // allow ObjCStringLiterals, since those are designed to never really die.
6768   RHS = RHS->IgnoreParenImpCasts();
6769
6770   // This enum needs to match with the 'select' in
6771   // warn_objc_arc_literal_assign (off-by-1).
6772   Sema::ObjCLiteralKind Kind = S.CheckLiteralKind(RHS);
6773   if (Kind == Sema::LK_String || Kind == Sema::LK_None)
6774     return false;
6775
6776   S.Diag(Loc, diag::warn_arc_literal_assign)
6777     << (unsigned) Kind
6778     << (isProperty ? 0 : 1)
6779     << RHS->getSourceRange();
6780
6781   return true;
6782 }
6783
6784 static bool checkUnsafeAssignObject(Sema &S, SourceLocation Loc,
6785                                     Qualifiers::ObjCLifetime LT,
6786                                     Expr *RHS, bool isProperty) {
6787   // Strip off any implicit cast added to get to the one ARC-specific.
6788   while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
6789     if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
6790       S.Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_assign)
6791         << (LT == Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
6792         << (isProperty ? 0 : 1)
6793         << RHS->getSourceRange();
6794       return true;
6795     }
6796     RHS = cast->getSubExpr();
6797   }
6798
6799   if (LT == Qualifiers::OCL_Weak &&
6800       checkUnsafeAssignLiteral(S, Loc, RHS, isProperty))
6801     return true;
6802
6803   return false;
6804 }
6805
6806 bool Sema::checkUnsafeAssigns(SourceLocation Loc,
6807                               QualType LHS, Expr *RHS) {
6808   Qualifiers::ObjCLifetime LT = LHS.getObjCLifetime();
6809
6810   if (LT != Qualifiers::OCL_Weak && LT != Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
6811     return false;
6812
6813   if (checkUnsafeAssignObject(*this, Loc, LT, RHS, false))
6814     return true;
6815
6816   return false;
6817 }
6818
6819 void Sema::checkUnsafeExprAssigns(SourceLocation Loc,
6820                               Expr *LHS, Expr *RHS) {
6821   QualType LHSType;
6822   // PropertyRef on LHS type need be directly obtained from
6823   // its declaration as it has a PsuedoType.
6824   ObjCPropertyRefExpr *PRE
6825     = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(LHS->IgnoreParens());
6826   if (PRE && !PRE->isImplicitProperty()) {
6827     const ObjCPropertyDecl *PD = PRE->getExplicitProperty();
6828     if (PD)
6829       LHSType = PD->getType();
6830   }
6831
6832   if (LHSType.isNull())
6833     LHSType = LHS->getType();
6834
6835   Qualifiers::ObjCLifetime LT = LHSType.getObjCLifetime();
6836
6837   if (LT == Qualifiers::OCL_Weak) {
6838     DiagnosticsEngine::Level Level =
6839       Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_arc_repeated_use_of_weak, Loc);
6840     if (Level != DiagnosticsEngine::Ignored)
6841       getCurFunction()->markSafeWeakUse(LHS);
6842   }
6843
6844   if (checkUnsafeAssigns(Loc, LHSType, RHS))
6845     return;
6846
6847   // FIXME. Check for other life times.
6848   if (LT != Qualifiers::OCL_None)
6849     return;
6850
6851   if (PRE) {
6852     if (PRE->isImplicitProperty())
6853       return;
6854     const ObjCPropertyDecl *PD = PRE->getExplicitProperty();
6855     if (!PD)
6856       return;
6857
6858     unsigned Attributes = PD->getPropertyAttributes();
6859     if (Attributes & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_assign) {
6860       // when 'assign' attribute was not explicitly specified
6861       // by user, ignore it and rely on property type itself
6862       // for lifetime info.
6863       unsigned AsWrittenAttr = PD->getPropertyAttributesAsWritten();
6864       if (!(AsWrittenAttr & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_assign) &&
6865           LHSType->isObjCRetainableType())
6866         return;
6867
6868       while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
6869         if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
6870           Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_property_assign)
6871           << RHS->getSourceRange();
6872           return;
6873         }
6874         RHS = cast->getSubExpr();
6875       }
6876     }
6877     else if (Attributes & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_weak) {
6878       if (checkUnsafeAssignObject(*this, Loc, Qualifiers::OCL_Weak, RHS, true))
6879         return;
6880     }
6881   }
6882 }
6883
6884 //===--- CHECK: Empty statement body (-Wempty-body) ---------------------===//
6885
6886 namespace {
6887 bool ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(const SourceManager &SourceMgr,
6888                                  SourceLocation StmtLoc,
6889                                  const NullStmt *Body) {
6890   // Do not warn if the body is a macro that expands to nothing, e.g:
6891   //
6892   // #define CALL(x)
6893   // if (condition)
6894   //   CALL(0);
6895   //
6896   if (Body->hasLeadingEmptyMacro())
6897     return false;
6898
6899   // Get line numbers of statement and body.
6900   bool StmtLineInvalid;
6901   unsigned StmtLine = SourceMgr.getSpellingLineNumber(StmtLoc,
6902                                                       &StmtLineInvalid);
6903   if (StmtLineInvalid)
6904     return false;
6905
6906   bool BodyLineInvalid;
6907   unsigned BodyLine = SourceMgr.getSpellingLineNumber(Body->getSemiLoc(),
6908                                                       &BodyLineInvalid);
6909   if (BodyLineInvalid)
6910     return false;
6911
6912   // Warn if null statement and body are on the same line.
6913   if (StmtLine != BodyLine)
6914     return false;
6915
6916   return true;
6917 }
6918 } // Unnamed namespace
6919
6920 void Sema::DiagnoseEmptyStmtBody(SourceLocation StmtLoc,
6921                                  const Stmt *Body,
6922                                  unsigned DiagID) {
6923   // Since this is a syntactic check, don't emit diagnostic for template
6924   // instantiations, this just adds noise.
6925   if (CurrentInstantiationScope)
6926     return;
6927
6928   // The body should be a null statement.
6929   const NullStmt *NBody = dyn_cast<NullStmt>(Body);
6930   if (!NBody)
6931     return;
6932
6933   // Do the usual checks.
6934   if (!ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(SourceMgr, StmtLoc, NBody))
6935     return;
6936
6937   Diag(NBody->getSemiLoc(), DiagID);
6938   Diag(NBody->getSemiLoc(), diag::note_empty_body_on_separate_line);
6939 }
6940
6941 void Sema::DiagnoseEmptyLoopBody(const Stmt *S,
6942                                  const Stmt *PossibleBody) {
6943   assert(!CurrentInstantiationScope); // Ensured by caller
6944
6945   SourceLocation StmtLoc;
6946   const Stmt *Body;
6947   unsigned DiagID;
6948   if (const ForStmt *FS = dyn_cast<ForStmt>(S)) {
6949     StmtLoc = FS->getRParenLoc();
6950     Body = FS->getBody();
6951     DiagID = diag::warn_empty_for_body;
6952   } else if (const WhileStmt *WS = dyn_cast<WhileStmt>(S)) {
6953     StmtLoc = WS->getCond()->getSourceRange().getEnd();
6954     Body = WS->getBody();
6955     DiagID = diag::warn_empty_while_body;
6956   } else
6957     return; // Neither `for' nor `while'.
6958
6959   // The body should be a null statement.
6960   const NullStmt *NBody = dyn_cast<NullStmt>(Body);
6961   if (!NBody)
6962     return;
6963
6964   // Skip expensive checks if diagnostic is disabled.
6965   if (Diags.getDiagnosticLevel(DiagID, NBody->getSemiLoc()) ==
6966           DiagnosticsEngine::Ignored)
6967     return;
6968
6969   // Do the usual checks.
6970   if (!ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(SourceMgr, StmtLoc, NBody))
6971     return;
6972
6973   // `for(...);' and `while(...);' are popular idioms, so in order to keep
6974   // noise level low, emit diagnostics only if for/while is followed by a
6975   // CompoundStmt, e.g.:
6976   //    for (int i = 0; i < n; i++);
6977   //    {
6978   //      a(i);
6979   //    }
6980   // or if for/while is followed by a statement with more indentation
6981   // than for/while itself:
6982   //    for (int i = 0; i < n; i++);
6983   //      a(i);
6984   bool ProbableTypo = isa<CompoundStmt>(PossibleBody);
6985   if (!ProbableTypo) {
6986     bool BodyColInvalid;
6987     unsigned BodyCol = SourceMgr.getPresumedColumnNumber(
6988                              PossibleBody->getLocStart(),
6989                              &BodyColInvalid);
6990     if (BodyColInvalid)
6991       return;
6992
6993     bool StmtColInvalid;
6994     unsigned StmtCol = SourceMgr.getPresumedColumnNumber(
6995                              S->getLocStart(),
6996                              &StmtColInvalid);
6997     if (StmtColInvalid)
6998       return;
6999
7000     if (BodyCol > StmtCol)
7001       ProbableTypo = true;
7002   }
7003
7004   if (ProbableTypo) {
7005     Diag(NBody->getSemiLoc(), DiagID);
7006     Diag(NBody->getSemiLoc(), diag::note_empty_body_on_separate_line);
7007   }
7008 }
7009
7010 //===--- Layout compatibility ----------------------------------------------//
7011
7012 namespace {
7013
7014 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, QualType T1, QualType T2);
7015
7016 /// \brief Check if two enumeration types are layout-compatible.
7017 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, EnumDecl *ED1, EnumDecl *ED2) {
7018   // C++11 [dcl.enum] p8:
7019   // Two enumeration types are layout-compatible if they have the same
7020   // underlying type.
7021   return ED1->isComplete() && ED2->isComplete() &&
7022          C.hasSameType(ED1->getIntegerType(), ED2->getIntegerType());
7023 }
7024
7025 /// \brief Check if two fields are layout-compatible.
7026 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, FieldDecl *Field1, FieldDecl *Field2) {
7027   if (!isLayoutCompatible(C, Field1->getType(), Field2->getType()))
7028     return false;
7029
7030   if (Field1->isBitField() != Field2->isBitField())
7031     return false;
7032
7033   if (Field1->isBitField()) {
7034     // Make sure that the bit-fields are the same length.
7035     unsigned Bits1 = Field1->getBitWidthValue(C);
7036     unsigned Bits2 = Field2->getBitWidthValue(C);
7037
7038     if (Bits1 != Bits2)
7039       return false;
7040   }
7041
7042   return true;
7043 }
7044
7045 /// \brief Check if two standard-layout structs are layout-compatible.
7046 /// (C++11 [class.mem] p17)
7047 bool isLayoutCompatibleStruct(ASTContext &C,
7048                               RecordDecl *RD1,
7049                               RecordDecl *RD2) {
7050   // If both records are C++ classes, check that base classes match.
7051   if (const CXXRecordDecl *D1CXX = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD1)) {
7052     // If one of records is a CXXRecordDecl we are in C++ mode,
7053     // thus the other one is a CXXRecordDecl, too.
7054     const CXXRecordDecl *D2CXX = cast<CXXRecordDecl>(RD2);
7055     // Check number of base classes.
7056     if (D1CXX->getNumBases() != D2CXX->getNumBases())
7057       return false;
7058
7059     // Check the base classes.
7060     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator
7061                Base1 = D1CXX->bases_begin(),
7062            BaseEnd1 = D1CXX->bases_end(),
7063               Base2 = D2CXX->bases_begin();
7064          Base1 != BaseEnd1;
7065          ++Base1, ++Base2) {
7066       if (!isLayoutCompatible(C, Base1->getType(), Base2->getType()))
7067         return false;
7068     }
7069   } else if (const CXXRecordDecl *D2CXX = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD2)) {
7070     // If only RD2 is a C++ class, it should have zero base classes.
7071     if (D2CXX->getNumBases() > 0)
7072       return false;
7073   }
7074
7075   // Check the fields.
7076   RecordDecl::field_iterator Field2 = RD2->field_begin(),
7077                              Field2End = RD2->field_end(),
7078                              Field1 = RD1->field_begin(),
7079                              Field1End = RD1->field_end();
7080   for ( ; Field1 != Field1End && Field2 != Field2End; ++Field1, ++Field2) {
7081     if (!isLayoutCompatible(C, *Field1, *Field2))
7082       return false;
7083   }
7084   if (Field1 != Field1End || Field2 != Field2End)
7085     return false;
7086
7087   return true;
7088 }
7089
7090 /// \brief Check if two standard-layout unions are layout-compatible.
7091 /// (C++11 [class.mem] p18)
7092 bool isLayoutCompatibleUnion(ASTContext &C,
7093                              RecordDecl *RD1,
7094                              RecordDecl *RD2) {
7095   llvm::SmallPtrSet<FieldDecl *, 8> UnmatchedFields;
7096   for (RecordDecl::field_iterator Field2 = RD2->field_begin(),
7097                                   Field2End = RD2->field_end();
7098        Field2 != Field2End; ++Field2) {
7099     UnmatchedFields.insert(*Field2);
7100   }
7101
7102   for (RecordDecl::field_iterator Field1 = RD1->field_begin(),
7103                                   Field1End = RD1->field_end();
7104        Field1 != Field1End; ++Field1) {
7105     llvm::SmallPtrSet<FieldDecl *, 8>::iterator
7106         I = UnmatchedFields.begin(),
7107         E = UnmatchedFields.end();
7108
7109     for ( ; I != E; ++I) {
7110       if (isLayoutCompatible(C, *Field1, *I)) {
7111         bool Result = UnmatchedFields.erase(*I);
7112         (void) Result;
7113         assert(Result);
7114         break;
7115       }
7116     }
7117     if (I == E)
7118       return false;
7119   }
7120
7121   return UnmatchedFields.empty();
7122 }
7123
7124 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, RecordDecl *RD1, RecordDecl *RD2) {
7125   if (RD1->isUnion() != RD2->isUnion())
7126     return false;
7127
7128   if (RD1->isUnion())
7129     return isLayoutCompatibleUnion(C, RD1, RD2);
7130   else
7131     return isLayoutCompatibleStruct(C, RD1, RD2);
7132 }
7133
7134 /// \brief Check if two types are layout-compatible in C++11 sense.
7135 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, QualType T1, QualType T2) {
7136   if (T1.isNull() || T2.isNull())
7137     return false;
7138
7139   // C++11 [basic.types] p11:
7140   // If two types T1 and T2 are the same type, then T1 and T2 are
7141   // layout-compatible types.
7142   if (C.hasSameType(T1, T2))
7143     return true;
7144
7145   T1 = T1.getCanonicalType().getUnqualifiedType();
7146   T2 = T2.getCanonicalType().getUnqualifiedType();
7147
7148   const Type::TypeClass TC1 = T1->getTypeClass();
7149   const Type::TypeClass TC2 = T2->getTypeClass();
7150
7151   if (TC1 != TC2)
7152     return false;
7153
7154   if (TC1 == Type::Enum) {
7155     return isLayoutCompatible(C,
7156                               cast<EnumType>(T1)->getDecl(),
7157                               cast<EnumType>(T2)->getDecl());
7158   } else if (TC1 == Type::Record) {
7159     if (!T1->isStandardLayoutType() || !T2->isStandardLayoutType())
7160       return false;
7161
7162     return isLayoutCompatible(C,
7163                               cast<RecordType>(T1)->getDecl(),
7164                               cast<RecordType>(T2)->getDecl());
7165   }
7166
7167   return false;
7168 }
7169 }
7170
7171 //===--- CHECK: pointer_with_type_tag attribute: datatypes should match ----//
7172
7173 namespace {
7174 /// \brief Given a type tag expression find the type tag itself.
7175 ///
7176 /// \param TypeExpr Type tag expression, as it appears in user's code.
7177 ///
7178 /// \param VD Declaration of an identifier that appears in a type tag.
7179 ///
7180 /// \param MagicValue Type tag magic value.
7181 bool FindTypeTagExpr(const Expr *TypeExpr, const ASTContext &Ctx,
7182                      const ValueDecl **VD, uint64_t *MagicValue) {
7183   while(true) {
7184     if (!TypeExpr)
7185       return false;
7186
7187     TypeExpr = TypeExpr->IgnoreParenImpCasts()->IgnoreParenCasts();
7188
7189     switch (TypeExpr->getStmtClass()) {
7190     case Stmt::UnaryOperatorClass: {
7191       const UnaryOperator *UO = cast<UnaryOperator>(TypeExpr);
7192       if (UO->getOpcode() == UO_AddrOf || UO->getOpcode() == UO_Deref) {
7193         TypeExpr = UO->getSubExpr();
7194         continue;
7195       }
7196       return false;
7197     }
7198
7199     case Stmt::DeclRefExprClass: {
7200       const DeclRefExpr *DRE = cast<DeclRefExpr>(TypeExpr);
7201       *VD = DRE->getDecl();
7202       return true;
7203     }
7204
7205     case Stmt::IntegerLiteralClass: {
7206       const IntegerLiteral *IL = cast<IntegerLiteral>(TypeExpr);
7207       llvm::APInt MagicValueAPInt = IL->getValue();
7208       if (MagicValueAPInt.getActiveBits() <= 64) {
7209         *MagicValue = MagicValueAPInt.getZExtValue();
7210         return true;
7211       } else
7212         return false;
7213     }
7214
7215     case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
7216     case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
7217       const AbstractConditionalOperator *ACO =
7218           cast<AbstractConditionalOperator>(TypeExpr);
7219       bool Result;
7220       if (ACO->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Ctx)) {
7221         if (Result)
7222           TypeExpr = ACO->getTrueExpr();
7223         else
7224           TypeExpr = ACO->getFalseExpr();
7225         continue;
7226       }
7227       return false;
7228     }
7229
7230     case Stmt::BinaryOperatorClass: {
7231       const BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(TypeExpr);
7232       if (BO->getOpcode() == BO_Comma) {
7233         TypeExpr = BO->getRHS();
7234         continue;
7235       }
7236       return false;
7237     }
7238
7239     default:
7240       return false;
7241     }
7242   }
7243 }
7244
7245 /// \brief Retrieve the C type corresponding to type tag TypeExpr.
7246 ///
7247 /// \param TypeExpr Expression that specifies a type tag.
7248 ///
7249 /// \param MagicValues Registered magic values.
7250 ///
7251 /// \param FoundWrongKind Set to true if a type tag was found, but of a wrong
7252 ///        kind.
7253 ///
7254 /// \param TypeInfo Information about the corresponding C type.
7255 ///
7256 /// \returns true if the corresponding C type was found.
7257 bool GetMatchingCType(
7258         const IdentifierInfo *ArgumentKind,
7259         const Expr *TypeExpr, const ASTContext &Ctx,
7260         const llvm::DenseMap<Sema::TypeTagMagicValue,
7261                              Sema::TypeTagData> *MagicValues,
7262         bool &FoundWrongKind,
7263         Sema::TypeTagData &TypeInfo) {
7264   FoundWrongKind = false;
7265
7266   // Variable declaration that has type_tag_for_datatype attribute.
7267   const ValueDecl *VD = NULL;
7268
7269   uint64_t MagicValue;
7270
7271   if (!FindTypeTagExpr(TypeExpr, Ctx, &VD, &MagicValue))
7272     return false;
7273
7274   if (VD) {
7275     for (specific_attr_iterator<TypeTagForDatatypeAttr>
7276              I = VD->specific_attr_begin<TypeTagForDatatypeAttr>(),
7277              E = VD->specific_attr_end<TypeTagForDatatypeAttr>();
7278          I != E; ++I) {
7279       if (I->getArgumentKind() != ArgumentKind) {
7280         FoundWrongKind = true;
7281         return false;
7282       }
7283       TypeInfo.Type = I->getMatchingCType();
7284       TypeInfo.LayoutCompatible = I->getLayoutCompatible();
7285       TypeInfo.MustBeNull = I->getMustBeNull();
7286       return true;
7287     }
7288     return false;
7289   }
7290
7291   if (!MagicValues)
7292     return false;
7293
7294   llvm::DenseMap<Sema::TypeTagMagicValue,
7295                  Sema::TypeTagData>::const_iterator I =
7296       MagicValues->find(std::make_pair(ArgumentKind, MagicValue));
7297   if (I == MagicValues->end())
7298     return false;
7299
7300   TypeInfo = I->second;
7301   return true;
7302 }
7303 } // unnamed namespace
7304
7305 void Sema::RegisterTypeTagForDatatype(const IdentifierInfo *ArgumentKind,
7306                                       uint64_t MagicValue, QualType Type,
7307                                       bool LayoutCompatible,
7308                                       bool MustBeNull) {
7309   if (!TypeTagForDatatypeMagicValues)
7310     TypeTagForDatatypeMagicValues.reset(
7311         new llvm::DenseMap<TypeTagMagicValue, TypeTagData>);
7312
7313   TypeTagMagicValue Magic(ArgumentKind, MagicValue);
7314   (*TypeTagForDatatypeMagicValues)[Magic] =
7315       TypeTagData(Type, LayoutCompatible, MustBeNull);
7316 }
7317
7318 namespace {
7319 bool IsSameCharType(QualType T1, QualType T2) {
7320   const BuiltinType *BT1 = T1->getAs<BuiltinType>();
7321   if (!BT1)
7322     return false;
7323
7324   const BuiltinType *BT2 = T2->getAs<BuiltinType>();
7325   if (!BT2)
7326     return false;
7327
7328   BuiltinType::Kind T1Kind = BT1->getKind();
7329   BuiltinType::Kind T2Kind = BT2->getKind();
7330
7331   return (T1Kind == BuiltinType::SChar  && T2Kind == BuiltinType::Char_S) ||
7332          (T1Kind == BuiltinType::UChar  && T2Kind == BuiltinType::Char_U) ||
7333          (T1Kind == BuiltinType::Char_U && T2Kind == BuiltinType::UChar) ||
7334          (T1Kind == BuiltinType::Char_S && T2Kind == BuiltinType::SChar);
7335 }
7336 } // unnamed namespace
7337
7338 void Sema::CheckArgumentWithTypeTag(const ArgumentWithTypeTagAttr *Attr,
7339                                     const Expr * const *ExprArgs) {
7340   const IdentifierInfo *ArgumentKind = Attr->getArgumentKind();
7341   bool IsPointerAttr = Attr->getIsPointer();
7342
7343   const Expr *TypeTagExpr = ExprArgs[Attr->getTypeTagIdx()];
7344   bool FoundWrongKind;
7345   TypeTagData TypeInfo;
7346   if (!GetMatchingCType(ArgumentKind, TypeTagExpr, Context,
7347                         TypeTagForDatatypeMagicValues.get(),
7348                         FoundWrongKind, TypeInfo)) {
7349     if (FoundWrongKind)
7350       Diag(TypeTagExpr->getExprLoc(),
7351            diag::warn_type_tag_for_datatype_wrong_kind)
7352         << TypeTagExpr->getSourceRange();
7353     return;
7354   }
7355
7356   const Expr *ArgumentExpr = ExprArgs[Attr->getArgumentIdx()];
7357   if (IsPointerAttr) {
7358     // Skip implicit cast of pointer to `void *' (as a function argument).
7359     if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(ArgumentExpr))
7360       if (ICE->getType()->isVoidPointerType() &&
7361           ICE->getCastKind() == CK_BitCast)
7362         ArgumentExpr = ICE->getSubExpr();
7363   }
7364   QualType ArgumentType = ArgumentExpr->getType();
7365
7366   // Passing a `void*' pointer shouldn't trigger a warning.
7367   if (IsPointerAttr && ArgumentType->isVoidPointerType())
7368     return;
7369
7370   if (TypeInfo.MustBeNull) {
7371     // Type tag with matching void type requires a null pointer.
7372     if (!ArgumentExpr->isNullPointerConstant(Context,
7373                                              Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull)) {
7374       Diag(ArgumentExpr->getExprLoc(),
7375            diag::warn_type_safety_null_pointer_required)
7376           << ArgumentKind->getName()
7377           << ArgumentExpr->getSourceRange()
7378           << TypeTagExpr->getSourceRange();
7379     }
7380     return;
7381   }
7382
7383   QualType RequiredType = TypeInfo.Type;
7384   if (IsPointerAttr)
7385     RequiredType = Context.getPointerType(RequiredType);
7386
7387   bool mismatch = false;
7388   if (!TypeInfo.LayoutCompatible) {
7389     mismatch = !Context.hasSameType(ArgumentType, RequiredType);
7390
7391     // C++11 [basic.fundamental] p1:
7392     // Plain char, signed char, and unsigned char are three distinct types.
7393     //
7394     // But we treat plain `char' as equivalent to `signed char' or `unsigned
7395     // char' depending on the current char signedness mode.
7396     if (mismatch)
7397       if ((IsPointerAttr && IsSameCharType(ArgumentType->getPointeeType(),
7398                                            RequiredType->getPointeeType())) ||
7399           (!IsPointerAttr && IsSameCharType(ArgumentType, RequiredType)))
7400         mismatch = false;
7401   } else
7402     if (IsPointerAttr)
7403       mismatch = !isLayoutCompatible(Context,
7404                                      ArgumentType->getPointeeType(),
7405                                      RequiredType->getPointeeType());
7406     else
7407       mismatch = !isLayoutCompatible(Context, ArgumentType, RequiredType);
7408
7409   if (mismatch)
7410     Diag(ArgumentExpr->getExprLoc(), diag::warn_type_safety_type_mismatch)
7411         << ArgumentType << ArgumentKind->getName()
7412         << TypeInfo.LayoutCompatible << RequiredType
7413         << ArgumentExpr->getSourceRange()
7414         << TypeTagExpr->getSourceRange();
7415 }