granicus.if.org Git - clang/blob - include/clang/Analysis/CFG.h

   1 //===--- CFG.h - Classes for representing and building CFGs------*- C++ -*-===//
   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 defines the CFG and CFGBuilder classes for representing and
  11 //  building Control-Flow Graphs (CFGs) from ASTs.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_CLANG_CFG_H
  16 #define LLVM_CLANG_CFG_H
  17
  18 #include "clang/AST/Stmt.h"
  19 #include "clang/Analysis/Support/BumpVector.h"
  20 #include "clang/Basic/SourceLocation.h"
  21 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  22 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
  23 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  24 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  25 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  26 #include "llvm/Support/Casting.h"
  27 #include <bitset>
  28 #include <cassert>
  29 #include <iterator>
  30
  31 namespace clang {
  32   class CXXDestructorDecl;
  33   class Decl;
  34   class Stmt;
  35   class Expr;
  36   class FieldDecl;
  37   class VarDecl;
  38   class CXXCtorInitializer;
  39   class CXXBaseSpecifier;
  40   class CXXBindTemporaryExpr;
  41   class CFG;
  42   class PrinterHelper;
  43   class LangOptions;
  44   class ASTContext;
  45
  46 /// CFGElement - Represents a top-level expression in a basic block.
  47 class CFGElement {
  48 public:
  49   enum Kind {
  50     // main kind
  51     Invalid,
  52     Statement,
  53     Initializer,
  54     // dtor kind
  55     AutomaticObjectDtor,
  56     BaseDtor,
  57     MemberDtor,
  58     TemporaryDtor,
  59     DTOR_BEGIN = AutomaticObjectDtor,
  60     DTOR_END = TemporaryDtor
  61   };
  62
  63 protected:
  64   // The int bits are used to mark the kind.
  65   llvm::PointerIntPair<void *, 2> Data1;
  66   llvm::PointerIntPair<void *, 2> Data2;
  67
  68   CFGElement(Kind kind, const void *Ptr1, const void *Ptr2 = 0)
  69     : Data1(const_cast<void*>(Ptr1), ((unsigned) kind) & 0x3),
  70       Data2(const_cast<void*>(Ptr2), (((unsigned) kind) >> 2) & 0x3) {}
  71
  72 public:
  73   CFGElement() {}
  74
  75   Kind getKind() const {
  76     unsigned x = Data2.getInt();
  77     x <<= 2;
  78     x |= Data1.getInt();
  79     return (Kind) x;
  80   }
  81
  82   bool isValid() const { return getKind() != Invalid; }
  83
  84   operator bool() const { return isValid(); }
  85
  86   template<class ElemTy> const ElemTy *getAs() const LLVM_LVALUE_FUNCTION {
  87     return dyn_cast<ElemTy>(this);
  88   }
  89
  90 #if LLVM_HAS_RVALUE_REFERENCE_THIS
  91   template<class ElemTy> void getAs() && LLVM_DELETED_FUNCTION;
  92 #endif
  93 };
  94
  95 class CFGStmt : public CFGElement {
  96 public:
  97   CFGStmt(Stmt *S) : CFGElement(Statement, S) {}
  98
  99   const Stmt *getStmt() const {
 100     return static_cast<const Stmt *>(Data1.getPointer());
 101   }
 102
 103   static bool classof(const CFGElement *E) {
 104     return E->getKind() == Statement;
 105   }
 106 };
 107
 108 /// CFGInitializer - Represents C++ base or member initializer from
 109 /// constructor's initialization list.
 110 class CFGInitializer : public CFGElement {
 111 public:
 112   CFGInitializer(CXXCtorInitializer *initializer)
 113       : CFGElement(Initializer, initializer) {}
 114
 115   CXXCtorInitializer* getInitializer() const {
 116     return static_cast<CXXCtorInitializer*>(Data1.getPointer());
 117   }
 118
 119   static bool classof(const CFGElement *E) {
 120     return E->getKind() == Initializer;
 121   }
 122 };
 123
 124 /// CFGImplicitDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated
 125 /// by compiler on various occasions.
 126 class CFGImplicitDtor : public CFGElement {
 127 protected:
 128   CFGImplicitDtor(Kind kind, const void *data1, const void *data2 = 0)
 129     : CFGElement(kind, data1, data2) {
 130     assert(kind >= DTOR_BEGIN && kind <= DTOR_END);
 131   }
 132
 133 public:
 134   const CXXDestructorDecl *getDestructorDecl(ASTContext &astContext) const;
 135   bool isNoReturn(ASTContext &astContext) const;
 136
 137   static bool classof(const CFGElement *E) {
 138     Kind kind = E->getKind();
 139     return kind >= DTOR_BEGIN && kind <= DTOR_END;
 140   }
 141 };
 142
 143 /// CFGAutomaticObjDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated
 144 /// for automatic object or temporary bound to const reference at the point
 145 /// of leaving its local scope.
 146 class CFGAutomaticObjDtor: public CFGImplicitDtor {
 147 public:
 148   CFGAutomaticObjDtor(const VarDecl *var, const Stmt *stmt)
 149       : CFGImplicitDtor(AutomaticObjectDtor, var, stmt) {}
 150
 151   const VarDecl *getVarDecl() const {
 152     return static_cast<VarDecl*>(Data1.getPointer());
 153   }
 154
 155   // Get statement end of which triggered the destructor call.
 156   const Stmt *getTriggerStmt() const {
 157     return static_cast<Stmt*>(Data2.getPointer());
 158   }
 159
 160   static bool classof(const CFGElement *elem) {
 161     return elem->getKind() == AutomaticObjectDtor;
 162   }
 163 };
 164
 165 /// CFGBaseDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated for
 166 /// base object in destructor.
 167 class CFGBaseDtor : public CFGImplicitDtor {
 168 public:
 169   CFGBaseDtor(const CXXBaseSpecifier *base)
 170       : CFGImplicitDtor(BaseDtor, base) {}
 171
 172   const CXXBaseSpecifier *getBaseSpecifier() const {
 173     return static_cast<const CXXBaseSpecifier*>(Data1.getPointer());
 174   }
 175
 176   static bool classof(const CFGElement *E) {
 177     return E->getKind() == BaseDtor;
 178   }
 179 };
 180
 181 /// CFGMemberDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated for
 182 /// member object in destructor.
 183 class CFGMemberDtor : public CFGImplicitDtor {
 184 public:
 185   CFGMemberDtor(const FieldDecl *field)
 186       : CFGImplicitDtor(MemberDtor, field, 0) {}
 187
 188   const FieldDecl *getFieldDecl() const {
 189     return static_cast<const FieldDecl*>(Data1.getPointer());
 190   }
 191
 192   static bool classof(const CFGElement *E) {
 193     return E->getKind() == MemberDtor;
 194   }
 195 };
 196
 197 /// CFGTemporaryDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated
 198 /// at the end of full expression for temporary object.
 199 class CFGTemporaryDtor : public CFGImplicitDtor {
 200 public:
 201   CFGTemporaryDtor(CXXBindTemporaryExpr *expr)
 202       : CFGImplicitDtor(TemporaryDtor, expr, 0) {}
 203
 204   const CXXBindTemporaryExpr *getBindTemporaryExpr() const {
 205     return static_cast<const CXXBindTemporaryExpr *>(Data1.getPointer());
 206   }
 207
 208   static bool classof(const CFGElement *E) {
 209     return E->getKind() == TemporaryDtor;
 210   }
 211 };
 212
 213 /// CFGTerminator - Represents CFGBlock terminator statement.
 214 ///
 215 /// TemporaryDtorsBranch bit is set to true if the terminator marks a branch
 216 /// in control flow of destructors of temporaries. In this case terminator
 217 /// statement is the same statement that branches control flow in evaluation
 218 /// of matching full expression.
 219 class CFGTerminator {
 220   llvm::PointerIntPair<Stmt *, 1> Data;
 221 public:
 222   CFGTerminator() {}
 223   CFGTerminator(Stmt *S, bool TemporaryDtorsBranch = false)
 224       : Data(S, TemporaryDtorsBranch) {}
 225
 226   Stmt *getStmt() { return Data.getPointer(); }
 227   const Stmt *getStmt() const { return Data.getPointer(); }
 228
 229   bool isTemporaryDtorsBranch() const { return Data.getInt(); }
 230
 231   operator Stmt *() { return getStmt(); }
 232   operator const Stmt *() const { return getStmt(); }
 233
 234   Stmt *operator->() { return getStmt(); }
 235   const Stmt *operator->() const { return getStmt(); }
 236
 237   Stmt &operator*() { return *getStmt(); }
 238   const Stmt &operator*() const { return *getStmt(); }
 239
 240   operator bool() const { return getStmt(); }
 241 };
 242
 243 /// CFGBlock - Represents a single basic block in a source-level CFG.
 244 ///  It consists of:
 245 ///
 246 ///  (1) A set of statements/expressions (which may contain subexpressions).
 247 ///  (2) A "terminator" statement (not in the set of statements).
 248 ///  (3) A list of successors and predecessors.
 249 ///
 250 /// Terminator: The terminator represents the type of control-flow that occurs
 251 /// at the end of the basic block.  The terminator is a Stmt* referring to an
 252 /// AST node that has control-flow: if-statements, breaks, loops, etc.
 253 /// If the control-flow is conditional, the condition expression will appear
 254 /// within the set of statements in the block (usually the last statement).
 255 ///
 256 /// Predecessors: the order in the set of predecessors is arbitrary.
 257 ///
 258 /// Successors: the order in the set of successors is NOT arbitrary.  We
 259 ///  currently have the following orderings based on the terminator:
 260 ///
 261 ///     Terminator       Successor Ordering
 262 ///  -----------------------------------------------------
 263 ///       if            Then Block;  Else Block
 264 ///     ? operator      LHS expression;  RHS expression
 265 ///     &&, ||          expression that uses result of && or ||, RHS
 266 ///
 267 /// But note that any of that may be NULL in case of optimized-out edges.
 268 ///
 269 class CFGBlock {
 270   class ElementList {
 271     typedef BumpVector<CFGElement> ImplTy;
 272     ImplTy Impl;
 273   public:
 274     ElementList(BumpVectorContext &C) : Impl(C, 4) {}
 275
 276     typedef std::reverse_iterator<ImplTy::iterator>       iterator;
 277     typedef std::reverse_iterator<ImplTy::const_iterator> const_iterator;
 278     typedef ImplTy::iterator                              reverse_iterator;
 279     typedef ImplTy::const_iterator                       const_reverse_iterator;
 280     typedef ImplTy::const_reference                       const_reference;
 281
 282     void push_back(CFGElement e, BumpVectorContext &C) { Impl.push_back(e, C); }
 283     reverse_iterator insert(reverse_iterator I, size_t Cnt, CFGElement E,
 284         BumpVectorContext &C) {
 285       return Impl.insert(I, Cnt, E, C);
 286     }
 287
 288     const_reference front() const { return Impl.back(); }
 289     const_reference back() const { return Impl.front(); }
 290
 291     iterator begin() { return Impl.rbegin(); }
 292     iterator end() { return Impl.rend(); }
 293     const_iterator begin() const { return Impl.rbegin(); }
 294     const_iterator end() const { return Impl.rend(); }
 295     reverse_iterator rbegin() { return Impl.begin(); }
 296     reverse_iterator rend() { return Impl.end(); }
 297     const_reverse_iterator rbegin() const { return Impl.begin(); }
 298     const_reverse_iterator rend() const { return Impl.end(); }
 299
 300    CFGElement operator[](size_t i) const  {
 301      assert(i < Impl.size());
 302      return Impl[Impl.size() - 1 - i];
 303    }
 304
 305     size_t size() const { return Impl.size(); }
 306     bool empty() const { return Impl.empty(); }
 307   };
 308
 309   /// Stmts - The set of statements in the basic block.
 310   ElementList Elements;
 311
 312   /// Label - An (optional) label that prefixes the executable
 313   ///  statements in the block.  When this variable is non-NULL, it is
 314   ///  either an instance of LabelStmt, SwitchCase or CXXCatchStmt.
 315   Stmt *Label;
 316
 317   /// Terminator - The terminator for a basic block that
 318   ///  indicates the type of control-flow that occurs between a block
 319   ///  and its successors.
 320   CFGTerminator Terminator;
 321
 322   /// LoopTarget - Some blocks are used to represent the "loop edge" to
 323   ///  the start of a loop from within the loop body.  This Stmt* will be
 324   ///  refer to the loop statement for such blocks (and be null otherwise).
 325   const Stmt *LoopTarget;
 326
 327   /// BlockID - A numerical ID assigned to a CFGBlock during construction
 328   ///   of the CFG.
 329   unsigned BlockID;
 330
 331   /// Predecessors/Successors - Keep track of the predecessor / successor
 332   /// CFG blocks.
 333   typedef BumpVector<CFGBlock*> AdjacentBlocks;
 334   AdjacentBlocks Preds;
 335   AdjacentBlocks Succs;
 336
 337   /// NoReturn - This bit is set when the basic block contains a function call
 338   /// or implicit destructor that is attributed as 'noreturn'. In that case,
 339   /// control cannot technically ever proceed past this block. All such blocks
 340   /// will have a single immediate successor: the exit block. This allows them
 341   /// to be easily reached from the exit block and using this bit quickly
 342   /// recognized without scanning the contents of the block.
 343   ///
 344   /// Optimization Note: This bit could be profitably folded with Terminator's
 345   /// storage if the memory usage of CFGBlock becomes an issue.
 346   unsigned HasNoReturnElement : 1;
 347
 348   /// Parent - The parent CFG that owns this CFGBlock.
 349   CFG *Parent;
 350
 351 public:
 352   explicit CFGBlock(unsigned blockid, BumpVectorContext &C, CFG *parent)
 353     : Elements(C), Label(NULL), Terminator(NULL), LoopTarget(NULL),
 354       BlockID(blockid), Preds(C, 1), Succs(C, 1), HasNoReturnElement(false),
 355       Parent(parent) {}
 356   ~CFGBlock() {}
 357
 358   // Statement iterators
 359   typedef ElementList::iterator                      iterator;
 360   typedef ElementList::const_iterator                const_iterator;
 361   typedef ElementList::reverse_iterator              reverse_iterator;
 362   typedef ElementList::const_reverse_iterator        const_reverse_iterator;
 363
 364   CFGElement                 front()       const { return Elements.front();   }
 365   CFGElement                 back()        const { return Elements.back();    }
 366
 367   iterator                   begin()             { return Elements.begin();   }
 368   iterator                   end()               { return Elements.end();     }
 369   const_iterator             begin()       const { return Elements.begin();   }
 370   const_iterator             end()         const { return Elements.end();     }
 371
 372   reverse_iterator           rbegin()            { return Elements.rbegin();  }
 373   reverse_iterator           rend()              { return Elements.rend();    }
 374   const_reverse_iterator     rbegin()      const { return Elements.rbegin();  }
 375   const_reverse_iterator     rend()        const { return Elements.rend();    }
 376
 377   unsigned                   size()        const { return Elements.size();    }
 378   bool                       empty()       const { return Elements.empty();   }
 379
 380   CFGElement operator[](size_t i) const  { return Elements[i]; }
 381
 382   // CFG iterators
 383   typedef AdjacentBlocks::iterator                              pred_iterator;
 384   typedef AdjacentBlocks::const_iterator                  const_pred_iterator;
 385   typedef AdjacentBlocks::reverse_iterator              pred_reverse_iterator;
 386   typedef AdjacentBlocks::const_reverse_iterator  const_pred_reverse_iterator;
 387
 388   typedef AdjacentBlocks::iterator                              succ_iterator;
 389   typedef AdjacentBlocks::const_iterator                  const_succ_iterator;
 390   typedef AdjacentBlocks::reverse_iterator              succ_reverse_iterator;
 391   typedef AdjacentBlocks::const_reverse_iterator  const_succ_reverse_iterator;
 392
 393   pred_iterator                pred_begin()        { return Preds.begin();   }
 394   pred_iterator                pred_end()          { return Preds.end();     }
 395   const_pred_iterator          pred_begin()  const { return Preds.begin();   }
 396   const_pred_iterator          pred_end()    const { return Preds.end();     }
 397
 398   pred_reverse_iterator        pred_rbegin()       { return Preds.rbegin();  }
 399   pred_reverse_iterator        pred_rend()         { return Preds.rend();    }
 400   const_pred_reverse_iterator  pred_rbegin() const { return Preds.rbegin();  }
 401   const_pred_reverse_iterator  pred_rend()   const { return Preds.rend();    }
 402
 403   succ_iterator                succ_begin()        { return Succs.begin();   }
 404   succ_iterator                succ_end()          { return Succs.end();     }
 405   const_succ_iterator          succ_begin()  const { return Succs.begin();   }
 406   const_succ_iterator          succ_end()    const { return Succs.end();     }
 407
 408   succ_reverse_iterator        succ_rbegin()       { return Succs.rbegin();  }
 409   succ_reverse_iterator        succ_rend()         { return Succs.rend();    }
 410   const_succ_reverse_iterator  succ_rbegin() const { return Succs.rbegin();  }
 411   const_succ_reverse_iterator  succ_rend()   const { return Succs.rend();    }
 412
 413   unsigned                     succ_size()   const { return Succs.size();    }
 414   bool                         succ_empty()  const { return Succs.empty();   }
 415
 416   unsigned                     pred_size()   const { return Preds.size();    }
 417   bool                         pred_empty()  const { return Preds.empty();   }
 418
 419
 420   class FilterOptions {
 421   public:
 422     FilterOptions() {
 423       IgnoreDefaultsWithCoveredEnums = 0;
 424     }
 425
 426     unsigned IgnoreDefaultsWithCoveredEnums : 1;
 427   };
 428
 429   static bool FilterEdge(const FilterOptions &F, const CFGBlock *Src,
 430        const CFGBlock *Dst);
 431
 432   template <typename IMPL, bool IsPred>
 433   class FilteredCFGBlockIterator {
 434   private:
 435     IMPL I, E;
 436     const FilterOptions F;
 437     const CFGBlock *From;
 438    public:
 439     explicit FilteredCFGBlockIterator(const IMPL &i, const IMPL &e,
 440               const CFGBlock *from,
 441               const FilterOptions &f)
 442       : I(i), E(e), F(f), From(from) {}
 443
 444     bool hasMore() const { return I != E; }
 445
 446     FilteredCFGBlockIterator &operator++() {
 447       do { ++I; } while (hasMore() && Filter(*I));
 448       return *this;
 449     }
 450
 451     const CFGBlock *operator*() const { return *I; }
 452   private:
 453     bool Filter(const CFGBlock *To) {
 454       return IsPred ? FilterEdge(F, To, From) : FilterEdge(F, From, To);
 455     }
 456   };
 457
 458   typedef FilteredCFGBlockIterator<const_pred_iterator, true>
 459           filtered_pred_iterator;
 460
 461   typedef FilteredCFGBlockIterator<const_succ_iterator, false>
 462           filtered_succ_iterator;
 463
 464   filtered_pred_iterator filtered_pred_start_end(const FilterOptions &f) const {
 465     return filtered_pred_iterator(pred_begin(), pred_end(), this, f);
 466   }
 467
 468   filtered_succ_iterator filtered_succ_start_end(const FilterOptions &f) const {
 469     return filtered_succ_iterator(succ_begin(), succ_end(), this, f);
 470   }
 471
 472   // Manipulation of block contents
 473
 474   void setTerminator(Stmt *Statement) { Terminator = Statement; }
 475   void setLabel(Stmt *Statement) { Label = Statement; }
 476   void setLoopTarget(const Stmt *loopTarget) { LoopTarget = loopTarget; }
 477   void setHasNoReturnElement() { HasNoReturnElement = true; }
 478
 479   CFGTerminator getTerminator() { return Terminator; }
 480   const CFGTerminator getTerminator() const { return Terminator; }
 481
 482   Stmt *getTerminatorCondition();
 483
 484   const Stmt *getTerminatorCondition() const {
 485     return const_cast<CFGBlock*>(this)->getTerminatorCondition();
 486   }
 487
 488   const Stmt *getLoopTarget() const { return LoopTarget; }
 489
 490   Stmt *getLabel() { return Label; }
 491   const Stmt *getLabel() const { return Label; }
 492
 493   bool hasNoReturnElement() const { return HasNoReturnElement; }
 494
 495   unsigned getBlockID() const { return BlockID; }
 496
 497   CFG *getParent() const { return Parent; }
 498
 499   void dump(const CFG *cfg, const LangOptions &LO, bool ShowColors = false) const;
 500   void print(raw_ostream &OS, const CFG* cfg, const LangOptions &LO,
 501              bool ShowColors) const;
 502   void printTerminator(raw_ostream &OS, const LangOptions &LO) const;
 503
 504   void addSuccessor(CFGBlock *Block, BumpVectorContext &C) {
 505     if (Block)
 506       Block->Preds.push_back(this, C);
 507     Succs.push_back(Block, C);
 508   }
 509
 510   void appendStmt(Stmt *statement, BumpVectorContext &C) {
 511     Elements.push_back(CFGStmt(statement), C);
 512   }
 513
 514   void appendInitializer(CXXCtorInitializer *initializer,
 515                         BumpVectorContext &C) {
 516     Elements.push_back(CFGInitializer(initializer), C);
 517   }
 518
 519   void appendBaseDtor(const CXXBaseSpecifier *BS, BumpVectorContext &C) {
 520     Elements.push_back(CFGBaseDtor(BS), C);
 521   }
 522
 523   void appendMemberDtor(FieldDecl *FD, BumpVectorContext &C) {
 524     Elements.push_back(CFGMemberDtor(FD), C);
 525   }
 526
 527   void appendTemporaryDtor(CXXBindTemporaryExpr *E, BumpVectorContext &C) {
 528     Elements.push_back(CFGTemporaryDtor(E), C);
 529   }
 530
 531   void appendAutomaticObjDtor(VarDecl *VD, Stmt *S, BumpVectorContext &C) {
 532     Elements.push_back(CFGAutomaticObjDtor(VD, S), C);
 533   }
 534
 535   // Destructors must be inserted in reversed order. So insertion is in two
 536   // steps. First we prepare space for some number of elements, then we insert
 537   // the elements beginning at the last position in prepared space.
 538   iterator beginAutomaticObjDtorsInsert(iterator I, size_t Cnt,
 539       BumpVectorContext &C) {
 540     return iterator(Elements.insert(I.base(), Cnt, CFGElement(), C));
 541   }
 542   iterator insertAutomaticObjDtor(iterator I, VarDecl *VD, Stmt *S) {
 543     *I = CFGAutomaticObjDtor(VD, S);
 544     return ++I;
 545   }
 546 };
 547
 548 /// CFG - Represents a source-level, intra-procedural CFG that represents the
 549 ///  control-flow of a Stmt.  The Stmt can represent an entire function body,
 550 ///  or a single expression.  A CFG will always contain one empty block that
 551 ///  represents the Exit point of the CFG.  A CFG will also contain a designated
 552 ///  Entry block.  The CFG solely represents control-flow; it consists of
 553 ///  CFGBlocks which are simply containers of Stmt*'s in the AST the CFG
 554 ///  was constructed from.
 555 class CFG {
 556 public:
 557   //===--------------------------------------------------------------------===//
 558   // CFG Construction & Manipulation.
 559   //===--------------------------------------------------------------------===//
 560
 561   class BuildOptions {
 562     std::bitset<Stmt::lastStmtConstant> alwaysAddMask;
 563   public:
 564     typedef llvm::DenseMap<const Stmt *, const CFGBlock*> ForcedBlkExprs;
 565     ForcedBlkExprs **forcedBlkExprs;
 566
 567     bool PruneTriviallyFalseEdges;
 568     bool AddEHEdges;
 569     bool AddInitializers;
 570     bool AddImplicitDtors;
 571     bool AddTemporaryDtors;
 572
 573     bool alwaysAdd(const Stmt *stmt) const {
 574       return alwaysAddMask[stmt->getStmtClass()];
 575     }
 576
 577     BuildOptions &setAlwaysAdd(Stmt::StmtClass stmtClass, bool val = true) {
 578       alwaysAddMask[stmtClass] = val;
 579       return *this;
 580     }
 581
 582     BuildOptions &setAllAlwaysAdd() {
 583       alwaysAddMask.set();
 584       return *this;
 585     }
 586
 587     BuildOptions()
 588     : forcedBlkExprs(0), PruneTriviallyFalseEdges(true)
 589       ,AddEHEdges(false)
 590       ,AddInitializers(false)
 591       ,AddImplicitDtors(false)
 592       ,AddTemporaryDtors(false) {}
 593   };
 594
 595   /// \brief Provides a custom implementation of the iterator class to have the
 596   /// same interface as Function::iterator - iterator returns CFGBlock
 597   /// (not a pointer to CFGBlock).
 598   class graph_iterator {
 599   public:
 600     typedef const CFGBlock                  value_type;
 601     typedef value_type&                     reference;
 602     typedef value_type*                     pointer;
 603     typedef BumpVector<CFGBlock*>::iterator ImplTy;
 604
 605     graph_iterator(const ImplTy &i) : I(i) {}
 606
 607     bool operator==(const graph_iterator &X) const { return I == X.I; }
 608     bool operator!=(const graph_iterator &X) const { return I != X.I; }
 609
 610     reference operator*()    const { return **I; }
 611     pointer operator->()     const { return  *I; }
 612     operator CFGBlock* ()          { return  *I; }
 613
 614     graph_iterator &operator++() { ++I; return *this; }
 615     graph_iterator &operator--() { --I; return *this; }
 616
 617   private:
 618     ImplTy I;
 619   };
 620
 621   class const_graph_iterator {
 622   public:
 623     typedef const CFGBlock                  value_type;
 624     typedef value_type&                     reference;
 625     typedef value_type*                     pointer;
 626     typedef BumpVector<CFGBlock*>::const_iterator ImplTy;
 627
 628     const_graph_iterator(const ImplTy &i) : I(i) {}
 629
 630     bool operator==(const const_graph_iterator &X) const { return I == X.I; }
 631     bool operator!=(const const_graph_iterator &X) const { return I != X.I; }
 632
 633     reference operator*() const { return **I; }
 634     pointer operator->()  const { return  *I; }
 635     operator CFGBlock* () const { return  *I; }
 636
 637     const_graph_iterator &operator++() { ++I; return *this; }
 638     const_graph_iterator &operator--() { --I; return *this; }
 639
 640   private:
 641     ImplTy I;
 642   };
 643
 644   /// buildCFG - Builds a CFG from an AST.  The responsibility to free the
 645   ///   constructed CFG belongs to the caller.
 646   static CFG* buildCFG(const Decl *D, Stmt *AST, ASTContext *C,
 647                        const BuildOptions &BO);
 648
 649   /// createBlock - Create a new block in the CFG.  The CFG owns the block;
 650   ///  the caller should not directly free it.
 651   CFGBlock *createBlock();
 652
 653   /// setEntry - Set the entry block of the CFG.  This is typically used
 654   ///  only during CFG construction.  Most CFG clients expect that the
 655   ///  entry block has no predecessors and contains no statements.
 656   void setEntry(CFGBlock *B) { Entry = B; }
 657
 658   /// setIndirectGotoBlock - Set the block used for indirect goto jumps.
 659   ///  This is typically used only during CFG construction.
 660   void setIndirectGotoBlock(CFGBlock *B) { IndirectGotoBlock = B; }
 661
 662   //===--------------------------------------------------------------------===//
 663   // Block Iterators
 664   //===--------------------------------------------------------------------===//
 665
 666   typedef BumpVector<CFGBlock*>                    CFGBlockListTy;
 667   typedef CFGBlockListTy::iterator                 iterator;
 668   typedef CFGBlockListTy::const_iterator           const_iterator;
 669   typedef std::reverse_iterator<iterator>          reverse_iterator;
 670   typedef std::reverse_iterator<const_iterator>    const_reverse_iterator;
 671
 672   CFGBlock &                front()                { return *Blocks.front(); }
 673   CFGBlock &                back()                 { return *Blocks.back(); }
 674
 675   iterator                  begin()                { return Blocks.begin(); }
 676   iterator                  end()                  { return Blocks.end(); }
 677   const_iterator            begin()       const    { return Blocks.begin(); }
 678   const_iterator            end()         const    { return Blocks.end(); }
 679
 680   graph_iterator nodes_begin() { return graph_iterator(Blocks.begin()); }
 681   graph_iterator nodes_end() { return graph_iterator(Blocks.end()); }
 682   const_graph_iterator nodes_begin() const {
 683     return const_graph_iterator(Blocks.begin());
 684   }
 685   const_graph_iterator nodes_end() const {
 686     return const_graph_iterator(Blocks.end());
 687   }
 688
 689   reverse_iterator          rbegin()               { return Blocks.rbegin(); }
 690   reverse_iterator          rend()                 { return Blocks.rend(); }
 691   const_reverse_iterator    rbegin()      const    { return Blocks.rbegin(); }
 692   const_reverse_iterator    rend()        const    { return Blocks.rend(); }
 693
 694   CFGBlock &                getEntry()             { return *Entry; }
 695   const CFGBlock &          getEntry()    const    { return *Entry; }
 696   CFGBlock &                getExit()              { return *Exit; }
 697   const CFGBlock &          getExit()     const    { return *Exit; }
 698
 699   CFGBlock *       getIndirectGotoBlock() { return IndirectGotoBlock; }
 700   const CFGBlock * getIndirectGotoBlock() const { return IndirectGotoBlock; }
 701
 702   typedef std::vector<const CFGBlock*>::const_iterator try_block_iterator;
 703   try_block_iterator try_blocks_begin() const {
 704     return TryDispatchBlocks.begin();
 705   }
 706   try_block_iterator try_blocks_end() const {
 707     return TryDispatchBlocks.end();
 708   }
 709
 710   void addTryDispatchBlock(const CFGBlock *block) {
 711     TryDispatchBlocks.push_back(block);
 712   }
 713
 714   //===--------------------------------------------------------------------===//
 715   // Member templates useful for various batch operations over CFGs.
 716   //===--------------------------------------------------------------------===//
 717
 718   template <typename CALLBACK>
 719   void VisitBlockStmts(CALLBACK& O) const {
 720     for (const_iterator I=begin(), E=end(); I != E; ++I)
 721       for (CFGBlock::const_iterator BI=(*I)->begin(), BE=(*I)->end();
 722            BI != BE; ++BI) {
 723         if (const CFGStmt *stmt = BI->getAs<CFGStmt>())
 724           O(const_cast<Stmt*>(stmt->getStmt()));
 725       }
 726   }
 727
 728   //===--------------------------------------------------------------------===//
 729   // CFG Introspection.
 730   //===--------------------------------------------------------------------===//
 731
 732   struct   BlkExprNumTy {
 733     const signed Idx;
 734     explicit BlkExprNumTy(signed idx) : Idx(idx) {}
 735     explicit BlkExprNumTy() : Idx(-1) {}
 736     operator bool() const { return Idx >= 0; }
 737     operator unsigned() const { assert(Idx >=0); return (unsigned) Idx; }
 738   };
 739
 740   bool isBlkExpr(const Stmt *S) { return getBlkExprNum(S); }
 741   bool isBlkExpr(const Stmt *S) const {
 742     return const_cast<CFG*>(this)->isBlkExpr(S);
 743   }
 744   BlkExprNumTy  getBlkExprNum(const Stmt *S);
 745   unsigned      getNumBlkExprs();
 746
 747   /// getNumBlockIDs - Returns the total number of BlockIDs allocated (which
 748   /// start at 0).
 749   unsigned getNumBlockIDs() const { return NumBlockIDs; }
 750
 751   /// size - Return the total number of CFGBlocks within the CFG
 752   /// This is simply a renaming of the getNumBlockIDs(). This is necessary
 753   /// because the dominator implementation needs such an interface.
 754   unsigned size() const { return NumBlockIDs; }
 755
 756   //===--------------------------------------------------------------------===//
 757   // CFG Debugging: Pretty-Printing and Visualization.
 758   //===--------------------------------------------------------------------===//
 759
 760   void viewCFG(const LangOptions &LO) const;
 761   void print(raw_ostream &OS, const LangOptions &LO, bool ShowColors) const;
 762   void dump(const LangOptions &LO, bool ShowColors) const;
 763
 764   //===--------------------------------------------------------------------===//
 765   // Internal: constructors and data.
 766   //===--------------------------------------------------------------------===//
 767
 768   CFG() : Entry(NULL), Exit(NULL), IndirectGotoBlock(NULL), NumBlockIDs(0),
 769           BlkExprMap(NULL), Blocks(BlkBVC, 10) {}
 770
 771   ~CFG();
 772
 773   llvm::BumpPtrAllocator& getAllocator() {
 774     return BlkBVC.getAllocator();
 775   }
 776
 777   BumpVectorContext &getBumpVectorContext() {
 778     return BlkBVC;
 779   }
 780
 781 private:
 782   CFGBlock *Entry;
 783   CFGBlock *Exit;
 784   CFGBlock* IndirectGotoBlock;  // Special block to contain collective dispatch
 785                                 // for indirect gotos
 786   unsigned  NumBlockIDs;
 787
 788   // BlkExprMap - An opaque pointer to prevent inclusion of DenseMap.h.
 789   //  It represents a map from Expr* to integers to record the set of
 790   //  block-level expressions and their "statement number" in the CFG.
 791   void *    BlkExprMap;
 792
 793   BumpVectorContext BlkBVC;
 794
 795   CFGBlockListTy Blocks;
 796
 797   /// C++ 'try' statements are modeled with an indirect dispatch block.
 798   /// This is the collection of such blocks present in the CFG.
 799   std::vector<const CFGBlock *> TryDispatchBlocks;
 800
 801 };
 802 } // end namespace clang
 803
 804 //===----------------------------------------------------------------------===//
 805 // GraphTraits specializations for CFG basic block graphs (source-level CFGs)
 806 //===----------------------------------------------------------------------===//
 807
 808 namespace llvm {
 809
 810 /// Implement simplify_type for CFGTerminator, so that we can dyn_cast from
 811 /// CFGTerminator to a specific Stmt class.
 812 template <> struct simplify_type<const ::clang::CFGTerminator> {
 813   typedef const ::clang::Stmt *SimpleType;
 814   static SimpleType getSimplifiedValue(const ::clang::CFGTerminator &Val) {
 815     return Val.getStmt();
 816   }
 817 };
 818
 819 template <> struct simplify_type< ::clang::CFGTerminator> {
 820   typedef ::clang::Stmt *SimpleType;
 821   static SimpleType getSimplifiedValue(const ::clang::CFGTerminator &Val) {
 822     return const_cast<SimpleType>(Val.getStmt());
 823   }
 824 };
 825
 826 // Traits for: CFGBlock
 827
 828 template <> struct GraphTraits< ::clang::CFGBlock *> {
 829   typedef ::clang::CFGBlock NodeType;
 830   typedef ::clang::CFGBlock::succ_iterator ChildIteratorType;
 831
 832   static NodeType* getEntryNode(::clang::CFGBlock *BB)
 833   { return BB; }
 834
 835   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 836   { return N->succ_begin(); }
 837
 838   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 839   { return N->succ_end(); }
 840 };
 841
 842 template <> struct GraphTraits< const ::clang::CFGBlock *> {
 843   typedef const ::clang::CFGBlock NodeType;
 844   typedef ::clang::CFGBlock::const_succ_iterator ChildIteratorType;
 845
 846   static NodeType* getEntryNode(const clang::CFGBlock *BB)
 847   { return BB; }
 848
 849   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 850   { return N->succ_begin(); }
 851
 852   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 853   { return N->succ_end(); }
 854 };
 855
 856 template <> struct GraphTraits<Inverse< ::clang::CFGBlock*> > {
 857   typedef ::clang::CFGBlock NodeType;
 858   typedef ::clang::CFGBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 859
 860   static NodeType *getEntryNode(Inverse< ::clang::CFGBlock*> G)
 861   { return G.Graph; }
 862
 863   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 864   { return N->pred_begin(); }
 865
 866   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 867   { return N->pred_end(); }
 868 };
 869
 870 template <> struct GraphTraits<Inverse<const ::clang::CFGBlock*> > {
 871   typedef const ::clang::CFGBlock NodeType;
 872   typedef ::clang::CFGBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 873
 874   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const ::clang::CFGBlock*> G)
 875   { return G.Graph; }
 876
 877   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 878   { return N->pred_begin(); }
 879
 880   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 881   { return N->pred_end(); }
 882 };
 883
 884 // Traits for: CFG
 885
 886 template <> struct GraphTraits< ::clang::CFG* >
 887     : public GraphTraits< ::clang::CFGBlock *>  {
 888
 889   typedef ::clang::CFG::graph_iterator nodes_iterator;
 890
 891   static NodeType     *getEntryNode(::clang::CFG* F) { return &F->getEntry(); }
 892   static nodes_iterator nodes_begin(::clang::CFG* F) { return F->nodes_begin();}
 893   static nodes_iterator   nodes_end(::clang::CFG* F) { return F->nodes_end(); }
 894   static unsigned              size(::clang::CFG* F) { return F->size(); }
 895 };
 896
 897 template <> struct GraphTraits<const ::clang::CFG* >
 898     : public GraphTraits<const ::clang::CFGBlock *>  {
 899
 900   typedef ::clang::CFG::const_graph_iterator nodes_iterator;
 901
 902   static NodeType *getEntryNode( const ::clang::CFG* F) {
 903     return &F->getEntry();
 904   }
 905   static nodes_iterator nodes_begin( const ::clang::CFG* F) {
 906     return F->nodes_begin();
 907   }
 908   static nodes_iterator nodes_end( const ::clang::CFG* F) {
 909     return F->nodes_end();
 910   }
 911   static unsigned size(const ::clang::CFG* F) {
 912     return F->size();
 913   }
 914 };
 915
 916 template <> struct GraphTraits<Inverse< ::clang::CFG*> >
 917   : public GraphTraits<Inverse< ::clang::CFGBlock*> > {
 918
 919   typedef ::clang::CFG::graph_iterator nodes_iterator;
 920
 921   static NodeType *getEntryNode( ::clang::CFG* F) { return &F->getExit(); }
 922   static nodes_iterator nodes_begin( ::clang::CFG* F) {return F->nodes_begin();}
 923   static nodes_iterator nodes_end( ::clang::CFG* F) { return F->nodes_end(); }
 924 };
 925
 926 template <> struct GraphTraits<Inverse<const ::clang::CFG*> >
 927   : public GraphTraits<Inverse<const ::clang::CFGBlock*> > {
 928
 929   typedef ::clang::CFG::const_graph_iterator nodes_iterator;
 930
 931   static NodeType *getEntryNode(const ::clang::CFG* F) { return &F->getExit(); }
 932   static nodes_iterator nodes_begin(const ::clang::CFG* F) {
 933     return F->nodes_begin();
 934   }
 935   static nodes_iterator nodes_end(const ::clang::CFG* F) {
 936     return F->nodes_end();
 937   }
 938 };
 939 } // end llvm namespace
 940 #endif