]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - contrib/gcc/tree-ssa-alias-warnings.c
MFC r368207,368607:
[FreeBSD/stable/10.git] / contrib / gcc / tree-ssa-alias-warnings.c
1 /* Strict aliasing checks.
2    Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Silvius Rus <rus@google.com>.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19    the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "alloc-pool.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "tree-dump.h"
29 #include "tree-flow.h"
30 #include "params.h"
31 #include "function.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "toplev.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "tree-ssa-structalias.h"
36 #include "tree-ssa-propagate.h"
37 #include "langhooks.h"
38
39 /* Module to issue a warning when a program uses data through a type
40    different from the type through which the data were defined.
41    Implements -Wstrict-aliasing and -Wstrict-aliasing=n.
42    These checks only happen when -fstrict-aliasing is present.
43
44    The idea is to use the compiler to identify occurrences of nonstandard
45    aliasing, and report them to programmers.  Programs free of such aliasing
46    are more portable, maintainable, and can usually be optimized better.
47
48    The current, as of April 2007, C and C++ language standards forbid
49    accessing data of type A through an lvalue of another type B,
50    with certain exceptions. See the C Standard ISO/IEC 9899:1999,
51    section 6.5, paragraph 7, and the C++ Standard ISO/IEC 14882:1998,
52    section 3.10, paragraph 15.
53
54    Example 1:*a is used as int but was defined as a float, *b.
55         int* a = ...;
56         float* b = reinterpret_cast<float*> (a);
57         *b = 2.0;
58         return *a
59
60    Unfortunately, the problem is in general undecidable if we take into
61    account arithmetic expressions such as array indices or pointer arithmetic.
62    (It is at least as hard as Peano arithmetic decidability.)
63    Even ignoring arithmetic, the problem is still NP-hard, because it is
64    at least as hard as flow-insensitive may-alias analysis, which was proved
65    NP-hard by Horwitz et al, TOPLAS 1997.
66
67    It is clear that we need to choose some heuristics.
68    Unfortunately, various users have different goals which correspond to
69    different time budgets so a common approach will not suit all.
70    We present the user with three effort/accuracy levels.  By accuracy, we mean
71    a common-sense mix of low count of false positives with a
72    reasonably low number of false negatives.  We are heavily biased
73    towards a low count of false positives.
74    The effort (compilation time) is likely to increase with the level.
75
76    -Wstrict-aliasing=1
77    ===================
78    Most aggressive, least accurate.  Possibly useful when higher levels
79    do not warn but -fstrict-aliasing still breaks the code, as
80    it has very few false negatives.
81    Warn for all bad pointer conversions, even if never dereferenced.
82    Implemented in the front end (c-common.c).
83    Uses alias_sets_might_conflict to compare types.
84
85    -Wstrict-aliasing=2
86    ===================
87    Aggressive, not too precise.
88    May still have many false positives (not as many as level 1 though),
89    and few false negatives (but possibly more than level 1).
90    Runs only in the front end. Uses alias_sets_might_conflict to
91    compare types. Does not check for pointer dereferences.
92    Only warns when an address is taken. Warns about incomplete type punning.
93
94    -Wstrict-aliasing=3 (default)
95    ===================
96    Should have very few false positives and few false negatives.
97    Takes care of the common punn+dereference pattern in the front end:
98    *(int*)&some_float.
99    Takes care of multiple statement cases in the back end,
100    using flow-sensitive points-to information (-O required).
101    Uses alias_sets_conflict_p to compare types and only warns
102    when the converted pointer is dereferenced.
103    Does not warn about incomplete type punning.
104
105    Future improvements can be included by adding higher levels.
106
107    In summary, expression level analysis is performed in the front-end,
108    and multiple-statement analysis is performed in the backend.
109    The remainder of this discussion is only about the backend analysis.
110
111    This implementation uses flow-sensitive points-to information.
112    Flow-sensitivity refers to accesses to the pointer, and not the object
113    pointed.  For instance, we do not warn about the following case.
114
115    Example 2.
116         int* a = (int*)malloc (...);
117         float* b = reinterpret_cast<float*> (a);
118         *b = 2.0;
119         a = (int*)malloc (...);
120         return *a;
121
122    In SSA, it becomes clear that the INT value *A_2 referenced in the
123    return statement is not aliased to the FLOAT defined through *B_1.
124         int* a_1 = (int*)malloc (...);
125         float* b_1 = reinterpret_cast<float*> (a_1);
126         *b_1 = 2.0;
127         a_2 = (int*)malloc (...);
128         return *a_2;
129
130
131    Algorithm Outline
132    =================
133
134    ForEach (ptr, object) in the points-to table
135      If (incompatible_types (*ptr, object))
136        If (referenced (ptr, current function)
137            and referenced (object, current function))
138          Issue warning (ptr, object, reference locations)
139
140    The complexity is:
141    O (sizeof (points-to table)
142       + sizeof (function body) * lookup_time (points-to table))
143
144    Pointer dereference locations are looked up on demand.  The search is
145    a single scan of the function body, in which all references to pointers
146    and objects in the points-to table are recorded.  However, this dominant
147    time factor occurs rarely, only when cross-type aliasing was detected.
148
149
150    Limitations of the Proposed Implementation
151    ==========================================
152
153    1. We do not catch the following case, because -fstrict-aliasing will
154       associate different tags with MEM while building points-to information,
155       thus before we get to analyze it.
156       XXX: this could be solved by either running with -fno-strict-aliasing
157       or by recording the points-to information before splitting the orignal
158       tag based on type.
159
160    Example 3.
161         void* mem = malloc (...);
162         int* pi = reinterpret_cast<int*> (mem);
163         float* b = reinterpret_cast<float*> (mem);
164         *b = 2.0;
165         return *pi+1;
166
167    2. We do not check whether the two conflicting (de)references can
168       reach each other in the control flow sense.  If we fixed limitation
169       1, we would wrongly issue a warning in the following case.
170
171    Example 4.
172         void* raw = malloc (...);
173         if (...) {
174          float* b = reinterpret_cast<float*> (raw);
175          *b = 2.0;
176          return (int)*b;
177         } else {
178          int* a = reinterpret_cast<int*> (raw);
179          *a = 1;
180          return *a;
181
182    3. Only simple types are compared, thus no structures, unions or classes
183       are analyzed.  A first attempt to deal with structures introduced much
184       complication and has not showed much improvement in preliminary tests,
185       so it was left out.
186
187    4. All analysis is intraprocedural.  */
188
189
190 /* Local declarations.  */
191 static void find_references_in_function (void);
192 \f
193
194
195 /* Get main type of tree TYPE, stripping array dimensions and qualifiers.  */
196
197 static tree
198 get_main_type (tree type)
199 {
200   while (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
201     type = TREE_TYPE (type);
202   return TYPE_MAIN_VARIANT (type);
203 }
204
205
206 /* Get the type of the given object.  If IS_PTR is true, get the type of the
207    object pointed to or referenced by OBJECT instead.
208    For arrays, return the element type.  Ignore all qualifiers.  */
209
210 static tree
211 get_otype (tree object, bool is_ptr)
212 {
213   tree otype = TREE_TYPE (object);
214
215   if (is_ptr)
216     {
217       gcc_assert (POINTER_TYPE_P (otype));
218       otype = TREE_TYPE (otype);
219     }
220   return get_main_type (otype);
221 }
222
223
224 /* Return true if tree TYPE is struct, class or union.  */
225
226 static bool
227 struct_class_union_p (tree type)
228 {
229   return (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE
230           || TREE_CODE (type) == UNION_TYPE
231           || TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE);
232 }
233 \f
234
235
236 /* Keep data during a search for an aliasing site.
237    RHS = object or pointer aliased.  No LHS is specified because we are only
238    looking in the UseDef paths of a given variable, so LHS will always be
239    an SSA name of the same variable.
240    When IS_RHS_POINTER = true, we are looking for ... = RHS.  Otherwise,
241    we are looking for ... = &RHS.
242    SITE is the output of a search, non-NULL if the search succeeded.  */
243
244 struct alias_match
245 {
246   tree rhs;
247   bool is_rhs_pointer;
248   tree site;
249 };
250
251
252 /* Callback for find_alias_site.  Return true if the right hand site
253    of STMT matches DATA.  */
254
255 static bool
256 find_alias_site_helper (tree var ATTRIBUTE_UNUSED, tree stmt, void *data)
257 {
258   struct alias_match *match = (struct alias_match *) data;
259   tree rhs_pointer = get_rhs (stmt);
260   tree to_match = NULL_TREE;
261
262   while (TREE_CODE (rhs_pointer) == NOP_EXPR
263          || TREE_CODE (rhs_pointer) == CONVERT_EXPR
264          || TREE_CODE (rhs_pointer) == VIEW_CONVERT_EXPR)
265     rhs_pointer = TREE_OPERAND (rhs_pointer, 0);
266
267   if (!rhs_pointer)
268     /* Not a type conversion.  */
269     return false;
270
271   if (TREE_CODE (rhs_pointer) == ADDR_EXPR && !match->is_rhs_pointer)
272     to_match = TREE_OPERAND (rhs_pointer, 0);
273   else if (POINTER_TYPE_P (rhs_pointer) && match->is_rhs_pointer)
274     to_match = rhs_pointer;
275
276   if (to_match != match->rhs)
277     /* Type conversion, but not a name match.  */
278     return false;
279
280   /* Found it.  */
281   match->site = stmt;
282   return true;
283 }
284
285
286 /* Find the statement where OBJECT1 gets aliased to OBJECT2.
287    If IS_PTR2 is true, consider OBJECT2 to be the name of a pointer or
288    reference rather than the actual aliased object.
289    For now, just implement the case where OBJECT1 is an SSA name defined
290    by a PHI statement.  */
291
292 static tree
293 find_alias_site (tree object1, bool is_ptr1 ATTRIBUTE_UNUSED,
294                  tree object2, bool is_ptr2)
295 {
296   struct alias_match match;
297
298   match.rhs = object2;
299   match.is_rhs_pointer = is_ptr2;
300   match.site = NULL_TREE;
301
302   if (TREE_CODE (object1) != SSA_NAME)
303     return NULL_TREE;
304
305   walk_use_def_chains (object1, find_alias_site_helper, &match, false);
306   return match.site;
307 }
308
309
310 /* Structure to store temporary results when trying to figure out whether
311    an object is referenced.  Just its presence in the text is not enough,
312    as we may just be taking its address.  */
313
314 struct match_info
315 {
316   tree object;
317   bool is_ptr;
318   /* The difference between the number of references to OBJECT
319      and the number of occurences of &OBJECT.  */
320   int found;
321 };
322
323
324 /* Return the base if EXPR is an SSA name.  Return EXPR otherwise.  */
325
326 static tree
327 get_ssa_base (tree expr)
328 {
329   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
330     return SSA_NAME_VAR (expr);
331   else
332     return expr;
333 }
334
335
336 /* Record references to objects and pointer dereferences across some piece of
337    code.  The number of references is recorded for each item.
338    References to an object just to take its address are not counted.
339    For instance, if PTR is a pointer and OBJ is an object:
340    1. Expression &obj + *ptr will have the following reference match structure:
341    ptrs: <ptr, 1>
342    objs: <ptr, 1>
343    OBJ does not appear as referenced because we just take its address.
344    2. Expression ptr + *ptr will have the following reference match structure:
345    ptrs: <ptr, 1>
346    objs: <ptr, 2>
347    PTR shows up twice as an object, but is dereferenced only once.
348
349    The elements of the hash tables are tree_map objects.  */
350 struct reference_matches
351 {
352   htab_t ptrs;
353   htab_t objs;
354 };
355
356
357 /* Return the match, if any.  Otherwise, return NULL_TREE.  It will
358    return NULL_TREE even when a match was found, if the value associated
359    to KEY is NULL_TREE.  */
360
361 static inline tree
362 match (htab_t ref_map, tree key)
363 {
364   struct tree_map to_find;
365   struct tree_map *found;
366   void **slot = NULL;
367
368   to_find.from = key;
369   to_find.hash = htab_hash_pointer (key);
370   slot = htab_find_slot (ref_map, &to_find, NO_INSERT);
371
372   if (!slot)
373     return NULL_TREE;
374
375   found = (struct tree_map *) *slot;
376   return found->to;
377 }
378
379
380 /* Set the entry corresponding to KEY, but only if the entry
381    already exists and its value is NULL_TREE.  Otherwise, do nothing.  */
382
383 static inline void
384 maybe_add_match (htab_t ref_map, struct tree_map *key)
385 {
386   struct tree_map *found = htab_find (ref_map, key);
387
388   if (found && !found->to)
389     found->to = key->to;
390 }
391
392
393 /* Add an entry to HT, with key T and value NULL_TREE.  */
394
395 static void
396 add_key (htab_t ht, tree t, alloc_pool references_pool)
397 {
398   void **slot;
399   struct tree_map *tp = pool_alloc (references_pool);
400
401   tp->from = t;
402   tp->to = NULL_TREE;
403   tp->hash = htab_hash_pointer(tp->from);
404
405   slot = htab_find_slot (ht, tp, INSERT);
406   *slot = (void *) tp;
407 }
408
409
410 /* Some memory to keep the objects in the reference table.  */
411
412 static alloc_pool ref_table_alloc_pool = NULL;
413
414
415 /* Get some memory to keep the objects in the reference table.  */
416
417 static inline alloc_pool
418 reference_table_alloc_pool (bool build)
419 {
420   if (ref_table_alloc_pool || !build)
421     return ref_table_alloc_pool;
422
423   ref_table_alloc_pool =
424     create_alloc_pool ("ref_table_alloc_pool", sizeof (struct tree_map), 20);
425
426   return ref_table_alloc_pool;
427 }
428
429
430 /* Initialize the reference table by adding all pointers in the points-to
431    table as keys, and NULL_TREE as associated values.  */
432
433 static struct reference_matches *
434 build_reference_table (void)
435 {
436   unsigned int i;
437   struct reference_matches *ref_table = NULL;
438   alloc_pool references_pool = reference_table_alloc_pool (true);
439
440   ref_table = XNEW (struct reference_matches);
441   ref_table->objs = htab_create (10, tree_map_hash, tree_map_eq, NULL);
442   ref_table->ptrs = htab_create (10, tree_map_hash, tree_map_eq, NULL);
443
444   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
445     {
446       tree ptr = ssa_name (i);
447       struct ptr_info_def *pi;
448
449       if (ptr == NULL_TREE)
450         continue;
451
452       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
453
454       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr) && pi && pi->name_mem_tag)
455         {
456           /* Add pointer to the interesting dereference list.  */
457           add_key (ref_table->ptrs, ptr, references_pool);
458
459           /* Add all aliased names to the interesting reference list.  */
460           if (pi->pt_vars)
461             {
462               unsigned ix;
463               bitmap_iterator bi;
464
465               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
466                 {
467                   tree alias = referenced_var (ix);
468                   add_key (ref_table->objs, alias, references_pool);
469                 }
470             }
471         }
472     }
473
474   return ref_table;
475 }
476
477
478 /*  Reference table.  */
479
480 static struct reference_matches *ref_table = NULL;
481
482
483 /* Clean up the reference table if allocated.  */
484
485 static void
486 maybe_free_reference_table (void)
487 {
488   if (ref_table)
489     {
490       htab_delete (ref_table->ptrs);
491       htab_delete (ref_table->objs);
492       free (ref_table);
493       ref_table = NULL;
494     }
495
496   if (ref_table_alloc_pool)
497     {
498       free_alloc_pool (ref_table_alloc_pool);
499       ref_table_alloc_pool = NULL;
500     }
501 }
502
503
504 /* Get the reference table.  Initialize it if needed.  */
505
506 static inline struct reference_matches *
507 reference_table (bool build)
508 {
509   if (ref_table || !build)
510     return ref_table;
511
512   ref_table = build_reference_table ();
513   find_references_in_function ();
514   return ref_table;
515 }
516
517
518 /* Callback for find_references_in_function.
519    Check whether *TP is an object reference or pointer dereference for the
520    variables given in ((struct match_info*)DATA)->OBJS or
521    ((struct match_info*)DATA)->PTRS.  The total number of references
522    is stored in the same structures.  */
523
524 static tree
525 find_references_in_tree_helper (tree *tp,
526                                 int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
527                                 void *data)
528 {
529   struct tree_map match;
530   static int parent_tree_code = ERROR_MARK;
531
532   /* Do not report references just for the purpose of taking an address.
533      XXX: we rely on the fact that the tree walk is in preorder
534      and that ADDR_EXPR is not a leaf, thus cannot be carried over across
535      walks.  */
536   if (parent_tree_code == ADDR_EXPR)
537     goto finish;
538
539   match.to = (tree) data;
540
541   if (TREE_CODE (*tp) == INDIRECT_REF)
542     {
543       match.from = TREE_OPERAND (*tp, 0);
544       match.hash = htab_hash_pointer (match.from);
545       maybe_add_match (reference_table (true)->ptrs, &match);
546     }
547   else
548     {
549       match.from = *tp;
550       match.hash = htab_hash_pointer (match.from);
551       maybe_add_match (reference_table (true)->objs, &match);
552     }
553
554 finish:
555   parent_tree_code = TREE_CODE (*tp);
556   return NULL_TREE;
557 }
558
559
560 /* Find all the references to aliased variables in the current function.  */
561
562 static void
563 find_references_in_function (void)
564 {
565   basic_block bb;
566   block_stmt_iterator i;
567
568   FOR_EACH_BB (bb)
569     for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
570       walk_tree (bsi_stmt_ptr (i), find_references_in_tree_helper,
571                  (void *) *bsi_stmt_ptr (i), NULL);
572 }
573
574
575 /* Find the reference site for OBJECT.
576    If IS_PTR is true, look for derferences of OBJECT instead.
577    XXX: only the first site is returned in the current
578    implementation.  If there are no matching sites, return NULL_TREE.  */
579
580 static tree
581 reference_site (tree object, bool is_ptr)
582 {
583   if (is_ptr)
584     return match (reference_table (true)->ptrs, object);
585   else
586     return match (reference_table (true)->objs, object);
587 }
588
589
590 /* Try to get more location info when something is missing.
591    OBJECT1 and OBJECT2 are aliased names.  If IS_PTR1 or IS_PTR2, the alias
592    is on the memory referenced or pointed to by OBJECT1 and OBJECT2.
593    ALIAS_SITE, DEREF_SITE1 and DEREF_SITE2 are the statements where the
594    alias takes place (some pointer assignment usually) and where the
595    alias is referenced through OBJECT1 and OBJECT2 respectively.
596    REF_TYPE1 and REF_TYPE2 will return the type of the reference at the
597    respective sites.  Only the first matching reference is returned for
598    each name.  If no statement is found, the function header is returned.  */
599
600 static void
601 maybe_find_missing_stmts (tree object1, bool is_ptr1,
602                           tree object2, bool is_ptr2,
603                           tree *alias_site,
604                           tree *deref_site1,
605                           tree *deref_site2)
606 {
607   if (object1 && object2)
608     {
609       if (!*alias_site || !EXPR_HAS_LOCATION (*alias_site))
610         *alias_site = find_alias_site (object1, is_ptr1, object2, is_ptr2);
611
612       if (!*deref_site1 || !EXPR_HAS_LOCATION (*deref_site1))
613         *deref_site1 = reference_site (object1, is_ptr1);
614
615       if (!*deref_site2 || !EXPR_HAS_LOCATION (*deref_site2))
616         *deref_site2 = reference_site (object2, is_ptr2);
617     }
618
619   /* If we could not find the alias site, set it to one of the dereference
620      sites, if available.  */
621   if (!*alias_site)
622     {
623       if (*deref_site1)
624         *alias_site = *deref_site1;
625       else if (*deref_site2)
626         *alias_site = *deref_site2;
627     }
628
629   /* If we could not find the dereference sites, set them to the alias site,
630      if known.  */
631   if (!*deref_site1 && *alias_site)
632     *deref_site1 = *alias_site;
633   if (!*deref_site2 && *alias_site)
634     *deref_site2 = *alias_site;
635 }
636
637
638 /* Callback for find_first_artificial_name.
639    Find out if there are no artificial names at tree node *T.  */
640
641 static tree
642 ffan_walker (tree *t,
643              int *go_below ATTRIBUTE_UNUSED,
644              void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
645 {
646   if (TREE_CODE (*t) == VAR_DECL || TREE_CODE (*t) == PARM_DECL)
647     if (DECL_ARTIFICIAL (*t))
648       return *t;
649   
650   return NULL_TREE;
651 }
652
653 /* Return the first artificial name within EXPR, or NULL_TREE if
654    none exists.  */
655
656 static tree
657 find_first_artificial_name (tree expr)
658 {
659   return walk_tree_without_duplicates (&expr, ffan_walker, NULL);
660 }
661
662
663 /* Get a name from the original program for VAR.  */
664
665 static const char *
666 get_var_name (tree var)
667 {
668   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
669     return get_var_name (get_ssa_base (var));
670
671   if (find_first_artificial_name (var))
672     return "{unknown}";
673
674   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL || TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
675     if (DECL_NAME (var))
676       return IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (var));
677
678   return "{unknown}";
679 }
680
681
682 /* Return true if VAR contains an artificial name.  */
683
684 static bool
685 contains_artificial_name_p (tree var)
686 {
687   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
688     return contains_artificial_name_p (get_ssa_base (var));
689
690   return find_first_artificial_name (var) != NULL_TREE;
691 }
692
693
694 /* Return "*" if OBJECT is not the actual alias but a pointer to it, or
695    "" otherwise.
696    IS_PTR is true when OBJECT is not the actual alias.
697    In addition to checking IS_PTR, we also make sure that OBJECT is a pointer
698    since IS_PTR would also be true for C++ references, but we should only
699    print a * before a pointer and not before a reference.  */
700
701 static const char *
702 get_maybe_star_prefix (tree object, bool is_ptr)
703 {
704   gcc_assert (object);
705   return (is_ptr
706           && TREE_CODE (TREE_TYPE (object)) == POINTER_TYPE) ? "*" : "";
707 }
708
709
710 /* Callback for contains_node_type_p.
711    Returns true if *T has tree code *(int*)DATA.  */
712
713 static tree
714 contains_node_type_p_callback (tree *t,
715                                int *go_below ATTRIBUTE_UNUSED,
716                                void *data)
717 {
718   return ((int) TREE_CODE (*t) == *((int *) data)) ? *t : NULL_TREE;
719 }
720
721
722 /* Return true if T contains a node with tree code TYPE.  */
723
724 static bool
725 contains_node_type_p (tree t, int type)
726 {
727   return (walk_tree_without_duplicates (&t, contains_node_type_p_callback,
728                                         (void *) &type)
729           != NULL_TREE);
730 }
731
732
733 /* Return true if a warning was issued in the front end at STMT.  */
734
735 static bool
736 already_warned_in_frontend_p (tree stmt)
737 {
738   tree rhs_pointer;
739
740   if (stmt == NULL_TREE)
741     return false;
742
743   rhs_pointer = get_rhs (stmt);
744
745   if ((TREE_CODE (rhs_pointer) == NOP_EXPR
746        || TREE_CODE (rhs_pointer) == CONVERT_EXPR
747        || TREE_CODE (rhs_pointer) == VIEW_CONVERT_EXPR)
748       && TREE_NO_WARNING (rhs_pointer))
749     return true;
750   else
751     return false;
752 }
753
754
755 /* Return true if and only if TYPE is a function or method pointer type,
756    or pointer to a pointer to ... to a function or method.  */
757
758 static bool
759 is_method_pointer (tree type)
760 {
761   while (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE)
762     type = TREE_TYPE (type);
763   return TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE;
764 }
765
766
767 /* Issue a -Wstrict-aliasing warning.
768    OBJECT1 and OBJECT2 are aliased names.
769    If IS_PTR1 and/or IS_PTR2 is true, then the corresponding name
770    OBJECT1/OBJECT2 is a pointer or reference to the aliased memory,
771    rather than actual storage.
772    ALIAS_SITE is a statement where the alias took place.  In the most common
773    case, that is where a pointer was assigned to the address of an object.  */
774
775 static bool
776 strict_aliasing_warn (tree alias_site,
777                       tree object1, bool is_ptr1,
778                       tree object2, bool is_ptr2,
779                       bool filter_artificials)
780 {
781   tree ref_site1 = NULL_TREE;
782   tree ref_site2 = NULL_TREE;
783   const char *name1;
784   const char *name2;
785   location_t alias_loc;
786   location_t ref1_loc;
787   location_t ref2_loc;
788   gcc_assert (object1);
789   gcc_assert (object2);
790
791   if (contains_artificial_name_p (object1)
792       || contains_artificial_name_p (object2))
793     return false;
794
795   name1 = get_var_name (object1);
796   name2 = get_var_name (object2);
797
798   if (is_method_pointer (get_main_type (TREE_TYPE (object2))))
799     return false;
800
801   maybe_find_missing_stmts (object1, is_ptr1, object2, is_ptr2, &alias_site,
802                             &ref_site1, &ref_site2);
803
804   if (!alias_site)
805     return false;
806
807   if (EXPR_HAS_LOCATION (alias_site))
808     alias_loc = EXPR_LOCATION (alias_site);
809   else
810     return false;
811
812   if (EXPR_HAS_LOCATION (ref_site1))
813     ref1_loc = EXPR_LOCATION (ref_site1);
814   else
815     ref1_loc = alias_loc;
816
817   if (EXPR_HAS_LOCATION (ref_site2))
818     ref2_loc = EXPR_LOCATION (ref_site2);
819   else
820     ref2_loc = alias_loc;
821
822   if (already_warned_in_frontend_p (alias_site))
823     return false;
824
825   /* If they are not SSA names, but contain SSA names, drop the warning
826      because it cannot be displayed well.
827      Also drop it if they both contain artificials.
828      XXX: this is a hack, must figure out a better way to display them.  */
829   if (filter_artificials)
830     if ((find_first_artificial_name (get_ssa_base (object1))
831          && find_first_artificial_name (get_ssa_base (object2)))
832         || (TREE_CODE (object1) != SSA_NAME
833             && contains_node_type_p (object1, SSA_NAME))
834         || (TREE_CODE (object2) != SSA_NAME
835             && contains_node_type_p (object2, SSA_NAME)))
836       return false;
837
838   /* XXX: In the following format string, %s:%d should be replaced by %H.
839      However, in my tests only the first %H printed ok, while the
840      second and third were printed as blanks.  */
841   warning (OPT_Wstrict_aliasing,
842            "%Hlikely type-punning may break strict-aliasing rules: "
843            "object %<%s%s%> of main type %qT is referenced at or around "
844            "%s:%d and may be "
845            "aliased to object %<%s%s%> of main type %qT which is referenced "
846            "at or around %s:%d.",
847            &alias_loc,
848            get_maybe_star_prefix (object1, is_ptr1),
849            name1, get_otype (object1, is_ptr1),
850            LOCATION_FILE (ref1_loc), LOCATION_LINE (ref1_loc),
851            get_maybe_star_prefix (object2, is_ptr2),
852            name2, get_otype (object2, is_ptr2),
853            LOCATION_FILE (ref2_loc), LOCATION_LINE (ref2_loc));
854
855   return true;
856 }
857 \f
858
859
860 /* Return true when any objects of TYPE1 and TYPE2 respectively
861    may not be aliased according to the language standard.  */
862
863 static bool
864 nonstandard_alias_types_p (tree type1, tree type2)
865 {
866   HOST_WIDE_INT set1;
867   HOST_WIDE_INT set2;
868
869   if (VOID_TYPE_P (type1) || VOID_TYPE_P (type2))
870     return false;
871
872   set1 = get_alias_set (type1);
873   set2 = get_alias_set (type2);
874   return !alias_sets_conflict_p (set1, set2);
875 }
876 \f
877
878
879 /* Returns true if the given name is a struct field tag (SFT).  */
880
881 static bool
882 struct_field_tag_p (tree var)
883 {
884   return TREE_CODE (var) == STRUCT_FIELD_TAG;
885 }
886
887
888 /* Returns true when *PTR may not be aliased to ALIAS.
889    See C standard 6.5p7 and C++ standard 3.10p15.
890    If PTR_PTR is true, ALIAS represents a pointer or reference to the
891    aliased storage rather than its actual name.  */
892
893 static bool
894 nonstandard_alias_p (tree ptr, tree alias, bool ptr_ptr)
895 {
896   /* Find the types to compare.  */
897   tree ptr_type = get_otype (ptr, true);
898   tree alias_type = get_otype (alias, ptr_ptr);
899
900   /* XXX: for now, say it's OK if the alias escapes.
901      Not sure this is needed in general, but otherwise GCC will not
902      bootstrap.  */
903   if (var_ann (get_ssa_base (alias))->escape_mask != NO_ESCAPE)
904       return false;
905
906   /* XXX: don't get into structures for now.  It brings much complication
907      and little benefit.  */
908   if (struct_class_union_p (ptr_type) || struct_class_union_p (alias_type))
909     return false;
910
911   /* XXX: In 4.2.1, field resolution in alias is not as good as in pre-4.3
912      This fixes problems found during the backport, where a pointer to the
913      first field of a struct appears to be aliased to the whole struct.  */
914   if (struct_field_tag_p (alias))
915      return false;
916
917   /* If they are both SSA names of artificials, let it go, the warning
918      is too confusing.  */
919   if (find_first_artificial_name (ptr) && find_first_artificial_name (alias))
920     return false;
921
922   /* Compare the types.  */
923   return nonstandard_alias_types_p (ptr_type, alias_type);
924 }
925
926
927 /* Return true when we should skip analysis for pointer PTR based on the
928    fact that their alias information *PI is not considered relevant.  */
929
930 static bool
931 skip_this_pointer (tree ptr ATTRIBUTE_UNUSED, struct ptr_info_def *pi)
932 {
933   /* If it is not dereferenced, it is not a problem (locally).  */
934   if (!pi->is_dereferenced)
935     return true;
936
937   /* This would probably cause too many false positives.  */
938   if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
939     return true;
940
941   return false;
942 }
943
944
945 /* Find aliasing to named objects for pointer PTR.  */
946
947 static void
948 dsa_named_for (tree ptr)
949 {
950   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
951
952   if (pi)
953     {
954       if (skip_this_pointer (ptr, pi))
955         return;
956
957       /* For all the variables it could be aliased to.  */
958       if (pi->pt_vars)
959         {
960           unsigned ix;
961           bitmap_iterator bi;
962
963           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
964             {
965               tree alias = referenced_var (ix);
966
967               if (is_global_var (alias))
968                 continue;
969
970               if (nonstandard_alias_p (ptr, alias, false))
971                 strict_aliasing_warn (SSA_NAME_DEF_STMT (ptr),
972                                       ptr, true, alias, false, true);
973             }
974         }
975     }
976 }
977
978
979 /* Detect and report strict aliasing violation of named objects.  */
980
981 static void
982 detect_strict_aliasing_named (void)
983 {
984   unsigned int i;
985
986   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
987     {
988       tree ptr = ssa_name (i);
989       struct ptr_info_def *pi;
990
991       if (ptr == NULL_TREE)
992         continue;
993
994       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
995
996       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr) && pi && pi->name_mem_tag)
997         dsa_named_for (ptr);
998     }
999 }
1000
1001
1002 /* Return false only the first time I see each instance of FUNC.  */
1003
1004 static bool
1005 processed_func_p (tree func)
1006 {
1007   static htab_t seen = NULL;
1008   void **slot;
1009
1010   if (!seen)
1011     seen = htab_create (100, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
1012
1013   slot = htab_find_slot (seen, func, INSERT);
1014   gcc_assert (slot);
1015
1016   if (*slot)
1017     return true;
1018
1019   *slot = func;
1020   return false;
1021 }
1022
1023
1024 /* Detect and warn about type-punning using points-to information.  */
1025
1026 void
1027 strict_aliasing_warning_backend (void)
1028 {
1029   if (!(flag_strict_aliasing
1030         && warn_strict_aliasing == 3
1031         && !processed_func_p (current_function_decl)))
1032     return;
1033
1034   detect_strict_aliasing_named ();
1035   maybe_free_reference_table ();
1036 }