granicus.if.org Git - clang/blob - lib/CodeGen/CGCXXABI.h

   1 //===----- CGCXXABI.h - Interface to C++ ABIs -------------------*- 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 provides an abstract class for C++ code generation. Concrete subclasses
  11 // of this implement code generation for specific C++ ABIs.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef CLANG_CODEGEN_CXXABI_H
  16 #define CLANG_CODEGEN_CXXABI_H
  17
  18 #include "CodeGenFunction.h"
  19 #include "clang/Basic/LLVM.h"
  20
  21 namespace llvm {
  22   class Constant;
  23   class Type;
  24   class Value;
  25 }
  26
  27 namespace clang {
  28   class CastExpr;
  29   class CXXConstructorDecl;
  30   class CXXDestructorDecl;
  31   class CXXMethodDecl;
  32   class CXXRecordDecl;
  33   class FieldDecl;
  34   class MangleContext;
  35
  36 namespace CodeGen {
  37   class CodeGenFunction;
  38   class CodeGenModule;
  39
  40 /// \brief Implements C++ ABI-specific code generation functions.
  41 class CGCXXABI {
  42 protected:
  43   CodeGenModule &CGM;
  44   OwningPtr<MangleContext> MangleCtx;
  45
  46   CGCXXABI(CodeGenModule &CGM)
  47     : CGM(CGM), MangleCtx(CGM.getContext().createMangleContext()) {}
  48
  49 protected:
  50   ImplicitParamDecl *&getThisDecl(CodeGenFunction &CGF) {
  51     return CGF.CXXABIThisDecl;
  52   }
  53   llvm::Value *&getThisValue(CodeGenFunction &CGF) {
  54     return CGF.CXXABIThisValue;
  55   }
  56
  57   // FIXME: Every place that calls getVTT{Decl,Value} is something
  58   // that needs to be abstracted properly.
  59   ImplicitParamDecl *&getVTTDecl(CodeGenFunction &CGF) {
  60     return CGF.CXXStructorImplicitParamDecl;
  61   }
  62   llvm::Value *&getVTTValue(CodeGenFunction &CGF) {
  63     return CGF.CXXStructorImplicitParamValue;
  64   }
  65
  66   ImplicitParamDecl *&getStructorImplicitParamDecl(CodeGenFunction &CGF) {
  67     return CGF.CXXStructorImplicitParamDecl;
  68   }
  69   llvm::Value *&getStructorImplicitParamValue(CodeGenFunction &CGF) {
  70     return CGF.CXXStructorImplicitParamValue;
  71   }
  72
  73   /// Build a parameter variable suitable for 'this'.
  74   void BuildThisParam(CodeGenFunction &CGF, FunctionArgList &Params);
  75
  76   /// Perform prolog initialization of the parameter variable suitable
  77   /// for 'this' emitted by BuildThisParam.
  78   void EmitThisParam(CodeGenFunction &CGF);
  79
  80   ASTContext &getContext() const { return CGM.getContext(); }
  81
  82   virtual bool requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *E, QualType eltType);
  83   virtual bool requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *E);
  84
  85 public:
  86
  87   virtual ~CGCXXABI();
  88
  89   /// Gets the mangle context.
  90   MangleContext &getMangleContext() {
  91     return *MangleCtx;
  92   }
  93
  94   /// Find the LLVM type used to represent the given member pointer
  95   /// type.
  96   virtual llvm::Type *
  97   ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT);
  98
  99   /// Load a member function from an object and a member function
 100   /// pointer.  Apply the this-adjustment and set 'This' to the
 101   /// adjusted value.
 102   virtual llvm::Value *
 103   EmitLoadOfMemberFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF,
 104                                   llvm::Value *&This,
 105                                   llvm::Value *MemPtr,
 106                                   const MemberPointerType *MPT);
 107
 108   /// Calculate an l-value from an object and a data member pointer.
 109   virtual llvm::Value *EmitMemberDataPointerAddress(CodeGenFunction &CGF,
 110                                                     llvm::Value *Base,
 111                                                     llvm::Value *MemPtr,
 112                                             const MemberPointerType *MPT);
 113
 114   /// Perform a derived-to-base, base-to-derived, or bitcast member
 115   /// pointer conversion.
 116   virtual llvm::Value *EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
 117                                                    const CastExpr *E,
 118                                                    llvm::Value *Src);
 119
 120   /// Perform a derived-to-base, base-to-derived, or bitcast member
 121   /// pointer conversion on a constant value.
 122   virtual llvm::Constant *EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
 123                                                       llvm::Constant *Src);
 124
 125   /// Return true if the given member pointer can be zero-initialized
 126   /// (in the C++ sense) with an LLVM zeroinitializer.
 127   virtual bool isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT);
 128
 129   /// Create a null member pointer of the given type.
 130   virtual llvm::Constant *EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT);
 131
 132   /// Create a member pointer for the given method.
 133   virtual llvm::Constant *EmitMemberPointer(const CXXMethodDecl *MD);
 134
 135   /// Create a member pointer for the given field.
 136   virtual llvm::Constant *EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
 137                                                 CharUnits offset);
 138
 139   /// Create a member pointer for the given member pointer constant.
 140   virtual llvm::Constant *EmitMemberPointer(const APValue &MP, QualType MPT);
 141
 142   /// Emit a comparison between two member pointers.  Returns an i1.
 143   virtual llvm::Value *
 144   EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
 145                               llvm::Value *L,
 146                               llvm::Value *R,
 147                               const MemberPointerType *MPT,
 148                               bool Inequality);
 149
 150   /// Determine if a member pointer is non-null.  Returns an i1.
 151   virtual llvm::Value *
 152   EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
 153                              llvm::Value *MemPtr,
 154                              const MemberPointerType *MPT);
 155
 156 protected:
 157   /// A utility method for computing the offset required for the given
 158   /// base-to-derived or derived-to-base member-pointer conversion.
 159   /// Does not handle virtual conversions (in case we ever fully
 160   /// support an ABI that allows this).  Returns null if no adjustment
 161   /// is required.
 162   llvm::Constant *getMemberPointerAdjustment(const CastExpr *E);
 163
 164 public:
 165   /// Adjust the given non-null pointer to an object of polymorphic
 166   /// type to point to the complete object.
 167   ///
 168   /// The IR type of the result should be a pointer but is otherwise
 169   /// irrelevant.
 170   virtual llvm::Value *adjustToCompleteObject(CodeGenFunction &CGF,
 171                                               llvm::Value *ptr,
 172                                               QualType type) = 0;
 173
 174   /// Build the signature of the given constructor variant by adding
 175   /// any required parameters.  For convenience, ResTy has been
 176   /// initialized to 'void', and ArgTys has been initialized with the
 177   /// type of 'this' (although this may be changed by the ABI) and
 178   /// will have the formal parameters added to it afterwards.
 179   ///
 180   /// If there are ever any ABIs where the implicit parameters are
 181   /// intermixed with the formal parameters, we can address those
 182   /// then.
 183   virtual void BuildConstructorSignature(const CXXConstructorDecl *Ctor,
 184                                          CXXCtorType T,
 185                                          CanQualType &ResTy,
 186                                SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) = 0;
 187
 188   virtual llvm::BasicBlock *EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF);
 189
 190   /// Build the signature of the given destructor variant by adding
 191   /// any required parameters.  For convenience, ResTy has been
 192   /// initialized to 'void' and ArgTys has been initialized with the
 193   /// type of 'this' (although this may be changed by the ABI).
 194   virtual void BuildDestructorSignature(const CXXDestructorDecl *Dtor,
 195                                         CXXDtorType T,
 196                                         CanQualType &ResTy,
 197                                SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) = 0;
 198
 199   /// Build the ABI-specific portion of the parameter list for a
 200   /// function.  This generally involves a 'this' parameter and
 201   /// possibly some extra data for constructors and destructors.
 202   ///
 203   /// ABIs may also choose to override the return type, which has been
 204   /// initialized with the formal return type of the function.
 205   virtual void BuildInstanceFunctionParams(CodeGenFunction &CGF,
 206                                            QualType &ResTy,
 207                                            FunctionArgList &Params) = 0;
 208
 209   /// Emit the ABI-specific prolog for the function.
 210   virtual void EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) = 0;
 211
 212   virtual void EmitConstructorCall(CodeGenFunction &CGF,
 213                                    const CXXConstructorDecl *D,
 214                                    CXXCtorType Type, bool ForVirtualBase,
 215                                    bool Delegating,
 216                                    llvm::Value *This,
 217                                    CallExpr::const_arg_iterator ArgBeg,
 218                                    CallExpr::const_arg_iterator ArgEnd) = 0;
 219
 220   /// Emit the ABI-specific virtual destructor call.
 221   virtual RValue EmitVirtualDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
 222                                            const CXXDestructorDecl *Dtor,
 223                                            CXXDtorType DtorType,
 224                                            SourceLocation CallLoc,
 225                                            ReturnValueSlot ReturnValue,
 226                                            llvm::Value *This) = 0;
 227
 228   virtual void EmitReturnFromThunk(CodeGenFunction &CGF,
 229                                    RValue RV, QualType ResultType);
 230
 231   /// Gets the pure virtual member call function.
 232   virtual StringRef GetPureVirtualCallName() = 0;
 233
 234   /// Gets the deleted virtual member call name.
 235   virtual StringRef GetDeletedVirtualCallName() = 0;
 236
 237   /**************************** Array cookies ******************************/
 238
 239   /// Returns the extra size required in order to store the array
 240   /// cookie for the given new-expression.  May return 0 to indicate that no
 241   /// array cookie is required.
 242   ///
 243   /// Several cases are filtered out before this method is called:
 244   ///   - non-array allocations never need a cookie
 245   ///   - calls to \::operator new(size_t, void*) never need a cookie
 246   ///
 247   /// \param expr - the new-expression being allocated.
 248   virtual CharUnits GetArrayCookieSize(const CXXNewExpr *expr);
 249
 250   /// Initialize the array cookie for the given allocation.
 251   ///
 252   /// \param NewPtr - a char* which is the presumed-non-null
 253   ///   return value of the allocation function
 254   /// \param NumElements - the computed number of elements,
 255   ///   potentially collapsed from the multidimensional array case;
 256   ///   always a size_t
 257   /// \param ElementType - the base element allocated type,
 258   ///   i.e. the allocated type after stripping all array types
 259   virtual llvm::Value *InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
 260                                              llvm::Value *NewPtr,
 261                                              llvm::Value *NumElements,
 262                                              const CXXNewExpr *expr,
 263                                              QualType ElementType);
 264
 265   /// Reads the array cookie associated with the given pointer,
 266   /// if it has one.
 267   ///
 268   /// \param Ptr - a pointer to the first element in the array
 269   /// \param ElementType - the base element type of elements of the array
 270   /// \param NumElements - an out parameter which will be initialized
 271   ///   with the number of elements allocated, or zero if there is no
 272   ///   cookie
 273   /// \param AllocPtr - an out parameter which will be initialized
 274   ///   with a char* pointing to the address returned by the allocation
 275   ///   function
 276   /// \param CookieSize - an out parameter which will be initialized
 277   ///   with the size of the cookie, or zero if there is no cookie
 278   virtual void ReadArrayCookie(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Ptr,
 279                                const CXXDeleteExpr *expr,
 280                                QualType ElementType, llvm::Value *&NumElements,
 281                                llvm::Value *&AllocPtr, CharUnits &CookieSize);
 282
 283 protected:
 284   /// Returns the extra size required in order to store the array
 285   /// cookie for the given type.  Assumes that an array cookie is
 286   /// required.
 287   virtual CharUnits getArrayCookieSizeImpl(QualType elementType);
 288
 289   /// Reads the array cookie for an allocation which is known to have one.
 290   /// This is called by the standard implementation of ReadArrayCookie.
 291   ///
 292   /// \param ptr - a pointer to the allocation made for an array, as a char*
 293   /// \param cookieSize - the computed cookie size of an array
 294   ///
 295   /// Other parameters are as above.
 296   ///
 297   /// \return a size_t
 298   virtual llvm::Value *readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &IGF,
 299                                            llvm::Value *ptr,
 300                                            CharUnits cookieSize);
 301
 302 public:
 303
 304   /*************************** Static local guards ****************************/
 305
 306   /// Emits the guarded initializer and destructor setup for the given
 307   /// variable, given that it couldn't be emitted as a constant.
 308   /// If \p PerformInit is false, the initialization has been folded to a
 309   /// constant and should not be performed.
 310   ///
 311   /// The variable may be:
 312   ///   - a static local variable
 313   ///   - a static data member of a class template instantiation
 314   virtual void EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
 315                                llvm::GlobalVariable *DeclPtr, bool PerformInit);
 316
 317   /// Emit code to force the execution of a destructor during global
 318   /// teardown.  The default implementation of this uses atexit.
 319   ///
 320   /// \param dtor - a function taking a single pointer argument
 321   /// \param addr - a pointer to pass to the destructor function.
 322   virtual void registerGlobalDtor(CodeGenFunction &CGF, llvm::Constant *dtor,
 323                                   llvm::Constant *addr);
 324 };
 325
 326 // Create an instance of a C++ ABI class:
 327
 328 /// Creates an Itanium-family ABI.
 329 CGCXXABI *CreateItaniumCXXABI(CodeGenModule &CGM);
 330
 331 /// Creates a Microsoft-family ABI.
 332 CGCXXABI *CreateMicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM);
 333
 334 }
 335 }
 336
 337 #endif