granicus.if.org Git - clang/blob - Sema/SemaType.cpp

   1 //===--- SemaType.cpp - Semantic Analysis for Types -----------------------===//
   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 type-related semantic analysis.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "Sema.h"
  15 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  16 #include "clang/AST/Decl.h"
  17 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  18 #include "clang/Parse/DeclSpec.h"
  19 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
  20 using namespace clang;
  21
  22 /// ConvertDeclSpecToType - Convert the specified declspec to the appropriate
  23 /// type object.  This returns null on error.
  24 QualType Sema::ConvertDeclSpecToType(DeclSpec &DS) {
  25   // FIXME: Should move the logic from DeclSpec::Finish to here for validity
  26   // checking.
  27   QualType Result;
  28
  29   switch (DS.getTypeSpecType()) {
  30   default: return QualType(); // FIXME: Handle unimp cases!
  31   case DeclSpec::TST_void: return Context.VoidTy;
  32   case DeclSpec::TST_char:
  33     if (DS.getTypeSpecSign() == DeclSpec::TSS_unspecified)
  34       Result = Context.CharTy;
  35     else if (DS.getTypeSpecSign() == DeclSpec::TSS_signed)
  36       Result = Context.SignedCharTy;
  37     else {
  38       assert(DS.getTypeSpecSign() == DeclSpec::TSS_unsigned &&
  39              "Unknown TSS value");
  40       Result = Context.UnsignedCharTy;
  41     }
  42     break;
  43   case DeclSpec::TST_unspecified:  // Unspecific typespec defaults to int.
  44   case DeclSpec::TST_int: {
  45     if (DS.getTypeSpecSign() != DeclSpec::TSS_unsigned) {
  46       switch (DS.getTypeSpecWidth()) {
  47       case DeclSpec::TSW_unspecified: Result = Context.IntTy; break;
  48       case DeclSpec::TSW_short:       Result = Context.ShortTy; break;
  49       case DeclSpec::TSW_long:        Result = Context.LongTy; break;
  50       case DeclSpec::TSW_longlong:    Result = Context.LongLongTy; break;
  51       }
  52     } else {
  53       switch (DS.getTypeSpecWidth()) {
  54       case DeclSpec::TSW_unspecified: Result = Context.UnsignedIntTy; break;
  55       case DeclSpec::TSW_short:       Result = Context.UnsignedShortTy; break;
  56       case DeclSpec::TSW_long:        Result = Context.UnsignedLongTy; break;
  57       case DeclSpec::TSW_longlong:    Result =Context.UnsignedLongLongTy; break;
  58       }
  59     }
  60     break;
  61   }
  62   case DeclSpec::TST_float: Result = Context.FloatTy; break;
  63   case DeclSpec::TST_double:
  64     if (DS.getTypeSpecWidth() == DeclSpec::TSW_long)
  65       Result = Context.LongDoubleTy;
  66     else
  67       Result = Context.DoubleTy;
  68     break;
  69   case DeclSpec::TST_bool: Result = Context.BoolTy; break; // _Bool or bool
  70   case DeclSpec::TST_decimal32:    // _Decimal32
  71   case DeclSpec::TST_decimal64:    // _Decimal64
  72   case DeclSpec::TST_decimal128:   // _Decimal128
  73     assert(0 && "FIXME: GNU decimal extensions not supported yet!");
  74   case DeclSpec::TST_enum:
  75   case DeclSpec::TST_union:
  76   case DeclSpec::TST_struct: {
  77     Decl *D = static_cast<Decl *>(DS.getTypeRep());
  78     assert(D && "Didn't get a decl for a enum/union/struct?");
  79     assert(DS.getTypeSpecWidth() == 0 && DS.getTypeSpecComplex() == 0 &&
  80            DS.getTypeSpecSign() == 0 &&
  81            "Can't handle qualifiers on typedef names yet!");
  82     // TypeQuals handled by caller.
  83     Result = Context.getTagDeclType(cast<TagDecl>(D));
  84     break;
  85   }
  86   case DeclSpec::TST_typedef: {
  87     Decl *D = static_cast<Decl *>(DS.getTypeRep());
  88     assert(D && "Didn't get a decl for a typedef?");
  89     assert(DS.getTypeSpecWidth() == 0 && DS.getTypeSpecComplex() == 0 &&
  90            DS.getTypeSpecSign() == 0 &&
  91            "Can't handle qualifiers on typedef names yet!");
  92     // FIXME: Adding a TST_objcInterface clause doesn't seem ideal, so
  93     // we have this "hack" for now...
  94     if (ObjCInterfaceDecl *ObjCIntDecl = dyn_cast<ObjCInterfaceDecl>(D)) {
  95       if (DS.getProtocolQualifiers() == 0) {
  96         Result = Context.getObjCInterfaceType(ObjCIntDecl);
  97         break;
  98       }
  99
 100       Action::DeclTy **PPDecl = &(*DS.getProtocolQualifiers())[0];
 101       Result = Context.getObjCQualifiedInterfaceType(ObjCIntDecl,
 102                                    reinterpret_cast<ObjCProtocolDecl**>(PPDecl),
 103                                                     DS.NumProtocolQualifiers());
 104       break;
 105     }
 106     else if (TypedefDecl *typeDecl = dyn_cast<TypedefDecl>(D)) {
 107       if (Context.getObjCIdType() == Context.getTypedefType(typeDecl)
 108           && DS.getProtocolQualifiers()) {
 109           // id<protocol-list>
 110         Action::DeclTy **PPDecl = &(*DS.getProtocolQualifiers())[0];
 111         Result = Context.getObjCQualifiedIdType(typeDecl->getUnderlyingType(),
 112                                  reinterpret_cast<ObjCProtocolDecl**>(PPDecl),
 113                                             DS.NumProtocolQualifiers());
 114         break;
 115       }
 116     }
 117     // TypeQuals handled by caller.
 118     Result = Context.getTypedefType(cast<TypedefDecl>(D));
 119     break;
 120   }
 121   case DeclSpec::TST_typeofType:
 122     Result = QualType::getFromOpaquePtr(DS.getTypeRep());
 123     assert(!Result.isNull() && "Didn't get a type for typeof?");
 124     // TypeQuals handled by caller.
 125     Result = Context.getTypeOfType(Result);
 126     break;
 127   case DeclSpec::TST_typeofExpr: {
 128     Expr *E = static_cast<Expr *>(DS.getTypeRep());
 129     assert(E && "Didn't get an expression for typeof?");
 130     // TypeQuals handled by caller.
 131     Result = Context.getTypeOfExpr(E);
 132     break;
 133   }
 134   }
 135
 136   // Handle complex types.
 137   if (DS.getTypeSpecComplex() == DeclSpec::TSC_complex)
 138     Result = Context.getComplexType(Result);
 139
 140   assert(DS.getTypeSpecComplex() != DeclSpec::TSC_imaginary &&
 141          "FIXME: imaginary types not supported yet!");
 142
 143   // See if there are any attributes on the declspec that apply to the type (as
 144   // opposed to the decl).
 145   if (AttributeList *AL = DS.getAttributes())
 146     DS.SetAttributes(ProcessTypeAttributes(Result, AL));
 147
 148   return Result;
 149 }
 150
 151 AttributeList *Sema::ProcessTypeAttributes(QualType &Result, AttributeList *AL){
 152   // Scan through and apply attributes to this type where it makes sense.  Some
 153   // attributes (such as __address_space__, __vector_size__, etc) apply to the
 154   // type, but others can be present in the type specifiers even though they
 155   // apply to the decl.  Here we apply and delete attributes that apply to the
 156   // type and leave the others alone.
 157   llvm::SmallVector<AttributeList *, 8> LeftOverAttrs;
 158   while (AL) {
 159     // Unlink this attribute from the chain, so we can process it independently.
 160     AttributeList *ThisAttr = AL;
 161     AL = AL->getNext();
 162     ThisAttr->setNext(0);
 163
 164     // If this is an attribute we can handle, do so now, otherwise, add it to
 165     // the LeftOverAttrs list for rechaining.
 166     switch (ThisAttr->getKind()) {
 167     default: break;
 168     case AttributeList::AT_address_space:
 169       Result = HandleAddressSpaceTypeAttribute(Result, ThisAttr);
 170       delete ThisAttr;  // Consume the attribute.
 171       continue;
 172     }
 173
 174     LeftOverAttrs.push_back(ThisAttr);
 175   }
 176
 177   // Rechain any attributes that haven't been deleted to the DeclSpec.
 178   AttributeList *List = 0;
 179   for (unsigned i = 0, e = LeftOverAttrs.size(); i != e; ++i) {
 180     LeftOverAttrs[i]->setNext(List);
 181     List = LeftOverAttrs[i];
 182   }
 183
 184   return List;
 185 }
 186
 187 /// HandleAddressSpaceTypeAttribute - Process an address_space attribute on the
 188 /// specified type.
 189 QualType Sema::HandleAddressSpaceTypeAttribute(QualType Type,
 190                                                AttributeList *Attr) {
 191   // If this type is already address space qualified, reject it.
 192   // Clause 6.7.3 - Type qualifiers: "No type shall be qualified by qualifiers
 193   // for two or more different address spaces."
 194   if (Type.getAddressSpace()) {
 195     Diag(Attr->getLoc(), diag::err_attribute_address_multiple_qualifiers);
 196     return Type;
 197   }
 198
 199   // Check the attribute arguments.
 200   if (Attr->getNumArgs() != 1) {
 201     Diag(Attr->getLoc(), diag::err_attribute_wrong_number_arguments,
 202          std::string("1"));
 203     return Type;
 204   }
 205   Expr *ASArgExpr = static_cast<Expr *>(Attr->getArg(0));
 206   llvm::APSInt addrSpace(32);
 207   if (!ASArgExpr->isIntegerConstantExpr(addrSpace, Context)) {
 208     Diag(Attr->getLoc(), diag::err_attribute_address_space_not_int,
 209          ASArgExpr->getSourceRange());
 210     return Type;
 211   }
 212
 213   unsigned ASIdx = static_cast<unsigned>(addrSpace.getZExtValue());
 214   return Context.getASQualType(Type, ASIdx);
 215 }
 216
 217
 218 /// GetTypeForDeclarator - Convert the type for the specified declarator to Type
 219 /// instances.
 220 QualType Sema::GetTypeForDeclarator(Declarator &D, Scope *S) {
 221   // long long is a C99 feature.
 222   if (!getLangOptions().C99 && !getLangOptions().CPlusPlus0x &&
 223       D.getDeclSpec().getTypeSpecWidth() == DeclSpec::TSW_longlong)
 224     Diag(D.getDeclSpec().getTypeSpecWidthLoc(), diag::ext_longlong);
 225
 226   QualType T = ConvertDeclSpecToType(D.getDeclSpec());
 227
 228   // Apply const/volatile/restrict qualifiers to T.
 229   T = T.getQualifiedType(D.getDeclSpec().getTypeQualifiers());
 230
 231   // Walk the DeclTypeInfo, building the recursive type as we go.  DeclTypeInfos
 232   // are ordered from the identifier out, which is opposite of what we want :).
 233   for (unsigned i = 0, e = D.getNumTypeObjects(); i != e; ++i) {
 234     const DeclaratorChunk &DeclType = D.getTypeObject(e-i-1);
 235     switch (DeclType.Kind) {
 236     default: assert(0 && "Unknown decltype!");
 237     case DeclaratorChunk::Pointer:
 238       if (T->isReferenceType()) {
 239         // C++ 8.3.2p4: There shall be no ... pointers to references ...
 240         Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_illegal_decl_pointer_to_reference,
 241              D.getIdentifier() ? D.getIdentifier()->getName() : "type name");
 242         D.setInvalidType(true);
 243         T = Context.IntTy;
 244       }
 245
 246       // Apply the pointer typequals to the pointer object.
 247       T = Context.getPointerType(T).getQualifiedType(DeclType.Ptr.TypeQuals);
 248       break;
 249     case DeclaratorChunk::Reference:
 250       if (const ReferenceType *RT = T->getAsReferenceType()) {
 251         // C++ 8.3.2p4: There shall be no references to references ...
 252         Diag(D.getIdentifierLoc(),
 253              diag::err_illegal_decl_reference_to_reference,
 254              D.getIdentifier() ? D.getIdentifier()->getName() : "type name");
 255         D.setInvalidType(true);
 256         T = RT->getReferenceeType();
 257       }
 258
 259       T = Context.getReferenceType(T);
 260       break;
 261     case DeclaratorChunk::Array: {
 262       const DeclaratorChunk::ArrayTypeInfo &ATI = DeclType.Arr;
 263       Expr *ArraySize = static_cast<Expr*>(ATI.NumElts);
 264       ArrayType::ArraySizeModifier ASM;
 265       if (ATI.isStar)
 266         ASM = ArrayType::Star;
 267       else if (ATI.hasStatic)
 268         ASM = ArrayType::Static;
 269       else
 270         ASM = ArrayType::Normal;
 271
 272       // C99 6.7.5.2p1: If the element type is an incomplete or function type,
 273       // reject it (e.g. void ary[7], struct foo ary[7], void ary[7]())
 274       if (T->isIncompleteType()) {
 275         Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_illegal_decl_array_incomplete_type,
 276              T.getAsString());
 277         T = Context.IntTy;
 278         D.setInvalidType(true);
 279       } else if (T->isFunctionType()) {
 280         Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_illegal_decl_array_of_functions,
 281              D.getIdentifier() ? D.getIdentifier()->getName() : "type name");
 282         T = Context.getPointerType(T);
 283         D.setInvalidType(true);
 284       } else if (const ReferenceType *RT = T->getAsReferenceType()) {
 285         // C++ 8.3.2p4: There shall be no ... arrays of references ...
 286         Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_illegal_decl_array_of_references,
 287              D.getIdentifier() ? D.getIdentifier()->getName() : "type name");
 288         T = RT->getReferenceeType();
 289         D.setInvalidType(true);
 290       } else if (const RecordType *EltTy = T->getAsRecordType()) {
 291         // If the element type is a struct or union that contains a variadic
 292         // array, reject it: C99 6.7.2.1p2.
 293         if (EltTy->getDecl()->hasFlexibleArrayMember()) {
 294           Diag(DeclType.Loc, diag::err_flexible_array_in_array,
 295                T.getAsString());
 296           T = Context.IntTy;
 297           D.setInvalidType(true);
 298         }
 299       }
 300       // C99 6.7.5.2p1: The size expression shall have integer type.
 301       if (ArraySize && !ArraySize->getType()->isIntegerType()) {
 302         Diag(ArraySize->getLocStart(), diag::err_array_size_non_int,
 303              ArraySize->getType().getAsString(), ArraySize->getSourceRange());
 304         D.setInvalidType(true);
 305       }
 306       llvm::APSInt ConstVal(32);
 307       // If no expression was provided, we consider it a VLA.
 308       if (!ArraySize) {
 309         T = Context.getIncompleteArrayType(T, ASM, ATI.TypeQuals);
 310       } else if (!ArraySize->isIntegerConstantExpr(ConstVal, Context)) {
 311         T = Context.getVariableArrayType(T, ArraySize, ASM, ATI.TypeQuals);
 312       } else {
 313         // C99 6.7.5.2p1: If the expression is a constant expression, it shall
 314         // have a value greater than zero.
 315         if (ConstVal.isSigned()) {
 316           if (ConstVal.isNegative()) {
 317             Diag(ArraySize->getLocStart(),
 318                  diag::err_typecheck_negative_array_size,
 319                  ArraySize->getSourceRange());
 320             D.setInvalidType(true);
 321           } else if (ConstVal == 0) {
 322             // GCC accepts zero sized static arrays.
 323             Diag(ArraySize->getLocStart(), diag::ext_typecheck_zero_array_size,
 324                  ArraySize->getSourceRange());
 325           }
 326         }
 327         T = Context.getConstantArrayType(T, ConstVal, ASM, ATI.TypeQuals);
 328       }
 329       // If this is not C99, extwarn about VLA's and C99 array size modifiers.
 330       if (!getLangOptions().C99 &&
 331           (ASM != ArrayType::Normal ||
 332            (ArraySize && !ArraySize->isIntegerConstantExpr(Context))))
 333         Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::ext_vla);
 334       break;
 335     }
 336     case DeclaratorChunk::Function:
 337       // If the function declarator has a prototype (i.e. it is not () and
 338       // does not have a K&R-style identifier list), then the arguments are part
 339       // of the type, otherwise the argument list is ().
 340       const DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = DeclType.Fun;
 341
 342       // C99 6.7.5.3p1: The return type may not be a function or array type.
 343       if (T->isArrayType() || T->isFunctionType()) {
 344         Diag(DeclType.Loc, diag::err_func_returning_array_function,
 345              T.getAsString());
 346         T = Context.IntTy;
 347         D.setInvalidType(true);
 348       }
 349
 350       if (!FTI.hasPrototype) {
 351         // Simple void foo(), where the incoming T is the result type.
 352         T = Context.getFunctionTypeNoProto(T);
 353
 354         // C99 6.7.5.3p3: Reject int(x,y,z) when it's not a function definition.
 355         if (FTI.NumArgs != 0)
 356           Diag(FTI.ArgInfo[0].IdentLoc, diag::err_ident_list_in_fn_declaration);
 357
 358       } else {
 359         // Otherwise, we have a function with an argument list that is
 360         // potentially variadic.
 361         llvm::SmallVector<QualType, 16> ArgTys;
 362
 363         for (unsigned i = 0, e = FTI.NumArgs; i != e; ++i) {
 364           QualType ArgTy = QualType::getFromOpaquePtr(FTI.ArgInfo[i].TypeInfo);
 365           assert(!ArgTy.isNull() && "Couldn't parse type?");
 366           //
 367           // Perform the default function/array conversion (C99 6.7.5.3p[7,8]).
 368           // This matches the conversion that is done in
 369           // Sema::ActOnParamDeclarator(). Without this conversion, the
 370           // argument type in the function prototype *will not* match the
 371           // type in ParmVarDecl (which makes the code generator unhappy).
 372           //
 373           // FIXME: We still apparently need the conversion in
 374           // Sema::ParseParamDeclarator(). This doesn't make any sense, since
 375           // it should be driving off the type being created here.
 376           //
 377           // FIXME: If a source translation tool needs to see the original type,
 378           // then we need to consider storing both types somewhere...
 379           //
 380           if (const ArrayType *AT = ArgTy->getAsArrayType()) {
 381             // int x[restrict 4] ->  int *restrict
 382             ArgTy = Context.getPointerType(AT->getElementType());
 383             ArgTy = ArgTy.getQualifiedType(AT->getIndexTypeQualifier());
 384           } else if (ArgTy->isFunctionType())
 385             ArgTy = Context.getPointerType(ArgTy);
 386           // Look for 'void'.  void is allowed only as a single argument to a
 387           // function with no other parameters (C99 6.7.5.3p10).  We record
 388           // int(void) as a FunctionTypeProto with an empty argument list.
 389           else if (ArgTy->isVoidType()) {
 390             // If this is something like 'float(int, void)', reject it.  'void'
 391             // is an incomplete type (C99 6.2.5p19) and function decls cannot
 392             // have arguments of incomplete type.
 393             if (FTI.NumArgs != 1 || FTI.isVariadic) {
 394               Diag(DeclType.Loc, diag::err_void_only_param);
 395               ArgTy = Context.IntTy;
 396               FTI.ArgInfo[i].TypeInfo = ArgTy.getAsOpaquePtr();
 397             } else if (FTI.ArgInfo[i].Ident) {
 398               // Reject, but continue to parse 'int(void abc)'.
 399               Diag(FTI.ArgInfo[i].IdentLoc,
 400                    diag::err_param_with_void_type);
 401               ArgTy = Context.IntTy;
 402               FTI.ArgInfo[i].TypeInfo = ArgTy.getAsOpaquePtr();
 403             } else {
 404               // Reject, but continue to parse 'float(const void)'.
 405               if (ArgTy.getCVRQualifiers())
 406                 Diag(DeclType.Loc, diag::err_void_param_qualified);
 407
 408               // Do not add 'void' to the ArgTys list.
 409               break;
 410             }
 411           }
 412
 413           ArgTys.push_back(ArgTy);
 414         }
 415         T = Context.getFunctionType(T, &ArgTys[0], ArgTys.size(),
 416                                     FTI.isVariadic);
 417       }
 418       break;
 419     }
 420   }
 421
 422   return T;
 423 }
 424
 425 /// ObjCGetTypeForMethodDefinition - Builds the type for a method definition
 426 /// declarator
 427 QualType Sema::ObjCGetTypeForMethodDefinition(DeclTy *D) {
 428   ObjCMethodDecl *MDecl = dyn_cast<ObjCMethodDecl>(static_cast<Decl *>(D));
 429   QualType T = MDecl->getResultType();
 430   llvm::SmallVector<QualType, 16> ArgTys;
 431
 432   // Add the first two invisible argument types for self and _cmd.
 433   if (MDecl->isInstance()) {
 434     QualType selfTy = Context.getObjCInterfaceType(MDecl->getClassInterface());
 435     selfTy = Context.getPointerType(selfTy);
 436     ArgTys.push_back(selfTy);
 437   }
 438   else
 439     ArgTys.push_back(Context.getObjCIdType());
 440   ArgTys.push_back(Context.getObjCSelType());
 441
 442   for (int i = 0; i <  MDecl->getNumParams(); i++) {
 443     ParmVarDecl *PDecl = MDecl->getParamDecl(i);
 444     QualType ArgTy = PDecl->getType();
 445     assert(!ArgTy.isNull() && "Couldn't parse type?");
 446     // Perform the default function/array conversion (C99 6.7.5.3p[7,8]).
 447     // This matches the conversion that is done in
 448     // Sema::ParseParamDeclarator().
 449     if (const ArrayType *AT = ArgTy->getAsArrayType())
 450       ArgTy = Context.getPointerType(AT->getElementType());
 451     else if (ArgTy->isFunctionType())
 452       ArgTy = Context.getPointerType(ArgTy);
 453     ArgTys.push_back(ArgTy);
 454   }
 455   T = Context.getFunctionType(T, &ArgTys[0], ArgTys.size(),
 456                               MDecl->isVariadic());
 457   return T;
 458 }
 459
 460 Sema::TypeResult Sema::ActOnTypeName(Scope *S, Declarator &D) {
 461   // C99 6.7.6: Type names have no identifier.  This is already validated by
 462   // the parser.
 463   assert(D.getIdentifier() == 0 && "Type name should have no identifier!");
 464
 465   QualType T = GetTypeForDeclarator(D, S);
 466
 467   assert(!T.isNull() && "GetTypeForDeclarator() returned null type");
 468
 469   // In this context, we *do not* check D.getInvalidType(). If the declarator
 470   // type was invalid, GetTypeForDeclarator() still returns a "valid" type,
 471   // though it will not reflect the user specified type.
 472   return T.getAsOpaquePtr();
 473 }
 474
 475 // Called from Parser::ParseParenDeclarator().
 476 Sema::TypeResult Sema::ActOnParamDeclaratorType(Scope *S, Declarator &D) {
 477   // Note: parameters have identifiers, but we don't care about them here, we
 478   // just want the type converted.
 479   QualType T = GetTypeForDeclarator(D, S);
 480
 481   assert(!T.isNull() && "GetTypeForDeclarator() returned null type");
 482
 483   // In this context, we *do not* check D.getInvalidType(). If the declarator
 484   // type was invalid, GetTypeForDeclarator() still returns a "valid" type,
 485   // though it will not reflect the user specified type.
 486   return T.getAsOpaquePtr();
 487 }