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

   1 //===--- CGDebugInfo.h - DebugInfo for LLVM CodeGen -------------*- 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 is the source level debug info generator for llvm translation.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef CLANG_CODEGEN_CGDEBUGINFO_H
  15 #define CLANG_CODEGEN_CGDEBUGINFO_H
  16
  17 #include "CGBuilder.h"
  18 #include "clang/AST/Expr.h"
  19 #include "clang/AST/Type.h"
  20 #include "clang/Basic/SourceLocation.h"
  21 #include "clang/Frontend/CodeGenOptions.h"
  22 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  23 #include "llvm/DIBuilder.h"
  24 #include "llvm/DebugInfo.h"
  25 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  26 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
  27
  28 namespace llvm {
  29   class MDNode;
  30 }
  31
  32 namespace clang {
  33   class CXXMethodDecl;
  34   class VarDecl;
  35   class ObjCInterfaceDecl;
  36   class ObjCIvarDecl;
  37   class ClassTemplateSpecializationDecl;
  38   class GlobalDecl;
  39   class UsingDecl;
  40
  41 namespace CodeGen {
  42   class CodeGenModule;
  43   class CodeGenFunction;
  44   class CGBlockInfo;
  45
  46 /// CGDebugInfo - This class gathers all debug information during compilation
  47 /// and is responsible for emitting to llvm globals or pass directly to
  48 /// the backend.
  49 class CGDebugInfo {
  50   friend class NoLocation;
  51   friend class ArtificialLocation;
  52   CodeGenModule &CGM;
  53   const CodeGenOptions::DebugInfoKind DebugKind;
  54   llvm::DIBuilder DBuilder;
  55   llvm::DICompileUnit TheCU;
  56   SourceLocation CurLoc, PrevLoc;
  57   llvm::DIType VTablePtrType;
  58   llvm::DIType ClassTy;
  59   llvm::DICompositeType ObjTy;
  60   llvm::DIType SelTy;
  61   llvm::DIType OCLImage1dDITy, OCLImage1dArrayDITy, OCLImage1dBufferDITy;
  62   llvm::DIType OCLImage2dDITy, OCLImage2dArrayDITy;
  63   llvm::DIType OCLImage3dDITy;
  64   llvm::DIType OCLEventDITy;
  65   llvm::DIType BlockLiteralGeneric;
  66
  67   /// TypeCache - Cache of previously constructed Types.
  68   llvm::DenseMap<void *, llvm::WeakVH> TypeCache;
  69
  70   /// ObjCInterfaceCache - Cache of previously constructed interfaces
  71   /// which may change. Storing a pair of DIType and checksum.
  72   llvm::DenseMap<void *, std::pair<llvm::WeakVH, unsigned> > ObjCInterfaceCache;
  73
  74   /// RetainedTypes - list of interfaces we want to keep even if orphaned.
  75   std::vector<void *> RetainedTypes;
  76
  77   /// CompleteTypeCache - Cache of previously constructed complete RecordTypes.
  78   llvm::DenseMap<void *, llvm::WeakVH> CompletedTypeCache;
  79
  80   /// ReplaceMap - Cache of forward declared types to RAUW at the end of
  81   /// compilation.
  82   std::vector<std::pair<void *, llvm::WeakVH> >ReplaceMap;
  83
  84   // LexicalBlockStack - Keep track of our current nested lexical block.
  85   std::vector<llvm::TrackingVH<llvm::MDNode> > LexicalBlockStack;
  86   llvm::DenseMap<const Decl *, llvm::WeakVH> RegionMap;
  87   // FnBeginRegionCount - Keep track of LexicalBlockStack counter at the
  88   // beginning of a function. This is used to pop unbalanced regions at
  89   // the end of a function.
  90   std::vector<unsigned> FnBeginRegionCount;
  91
  92   /// DebugInfoNames - This is a storage for names that are
  93   /// constructed on demand. For example, C++ destructors, C++ operators etc..
  94   llvm::BumpPtrAllocator DebugInfoNames;
  95   StringRef CWDName;
  96
  97   llvm::DenseMap<const char *, llvm::WeakVH> DIFileCache;
  98   llvm::DenseMap<const FunctionDecl *, llvm::WeakVH> SPCache;
  99   /// \brief Cache declarations relevant to DW_TAG_imported_declarations (C++
 100   /// using declarations) that aren't covered by other more specific caches.
 101   llvm::DenseMap<const Decl *, llvm::WeakVH> DeclCache;
 102   llvm::DenseMap<const NamespaceDecl *, llvm::WeakVH> NameSpaceCache;
 103   llvm::DenseMap<const NamespaceAliasDecl *, llvm::WeakVH> NamespaceAliasCache;
 104   llvm::DenseMap<const Decl *, llvm::WeakVH> StaticDataMemberCache;
 105
 106   /// Helper functions for getOrCreateType.
 107   unsigned Checksum(const ObjCInterfaceDecl *InterfaceDecl);
 108   llvm::DIType CreateType(const BuiltinType *Ty);
 109   llvm::DIType CreateType(const ComplexType *Ty);
 110   llvm::DIType CreateQualifiedType(QualType Ty, llvm::DIFile F, bool Declaration);
 111   llvm::DIType CreateType(const TypedefType *Ty, llvm::DIFile F, bool Declaration);
 112   llvm::DIType CreateType(const ObjCObjectPointerType *Ty,
 113                           llvm::DIFile F);
 114   llvm::DIType CreateType(const PointerType *Ty, llvm::DIFile F);
 115   llvm::DIType CreateType(const BlockPointerType *Ty, llvm::DIFile F);
 116   llvm::DIType CreateType(const FunctionType *Ty, llvm::DIFile F);
 117   llvm::DIType CreateType(const RecordType *Ty, bool Declaration);
 118   llvm::DIType CreateTypeDefinition(const RecordType *Ty);
 119   llvm::DIType CreateLimitedType(const RecordType *Ty);
 120   llvm::DIType CreateType(const ObjCInterfaceType *Ty, llvm::DIFile F);
 121   llvm::DIType CreateType(const ObjCObjectType *Ty, llvm::DIFile F);
 122   llvm::DIType CreateType(const VectorType *Ty, llvm::DIFile F);
 123   llvm::DIType CreateType(const ArrayType *Ty, llvm::DIFile F);
 124   llvm::DIType CreateType(const LValueReferenceType *Ty, llvm::DIFile F);
 125   llvm::DIType CreateType(const RValueReferenceType *Ty, llvm::DIFile Unit);
 126   llvm::DIType CreateType(const MemberPointerType *Ty, llvm::DIFile F);
 127   llvm::DIType CreateType(const AtomicType *Ty, llvm::DIFile F);
 128   llvm::DIType CreateEnumType(const EnumDecl *ED);
 129   llvm::DIType CreateSelfType(const QualType &QualTy, llvm::DIType Ty);
 130   llvm::DIType getTypeOrNull(const QualType);
 131   llvm::DIType getCompletedTypeOrNull(const QualType);
 132   llvm::DICompositeType getOrCreateMethodType(const CXXMethodDecl *Method,
 133                                               llvm::DIFile F);
 134   llvm::DICompositeType getOrCreateInstanceMethodType(
 135       QualType ThisPtr, const FunctionProtoType *Func, llvm::DIFile Unit);
 136   llvm::DICompositeType getOrCreateFunctionType(const Decl *D, QualType FnType,
 137                                                 llvm::DIFile F);
 138   llvm::DIType getOrCreateVTablePtrType(llvm::DIFile F);
 139   llvm::DINameSpace getOrCreateNameSpace(const NamespaceDecl *N);
 140   llvm::DIType getOrCreateTypeDeclaration(QualType PointeeTy, llvm::DIFile F);
 141   llvm::DIType CreatePointerLikeType(unsigned Tag,
 142                                      const Type *Ty, QualType PointeeTy,
 143                                      llvm::DIFile F);
 144
 145   llvm::Value *getCachedInterfaceTypeOrNull(const QualType Ty);
 146   llvm::DIType getOrCreateStructPtrType(StringRef Name, llvm::DIType &Cache);
 147
 148   llvm::DISubprogram CreateCXXMemberFunction(const CXXMethodDecl *Method,
 149                                              llvm::DIFile F,
 150                                              llvm::DIType RecordTy);
 151
 152   void CollectCXXMemberFunctions(const CXXRecordDecl *Decl,
 153                                  llvm::DIFile F,
 154                                  SmallVectorImpl<llvm::Value *> &E,
 155                                  llvm::DIType T);
 156
 157   void CollectCXXFriends(const CXXRecordDecl *Decl,
 158                        llvm::DIFile F,
 159                        SmallVectorImpl<llvm::Value *> &EltTys,
 160                        llvm::DIType RecordTy);
 161
 162   void CollectCXXBases(const CXXRecordDecl *Decl,
 163                        llvm::DIFile F,
 164                        SmallVectorImpl<llvm::Value *> &EltTys,
 165                        llvm::DIType RecordTy);
 166
 167   llvm::DIArray
 168   CollectTemplateParams(const TemplateParameterList *TPList,
 169                         ArrayRef<TemplateArgument> TAList,
 170                         llvm::DIFile Unit);
 171   llvm::DIArray
 172   CollectFunctionTemplateParams(const FunctionDecl *FD, llvm::DIFile Unit);
 173   llvm::DIArray
 174   CollectCXXTemplateParams(const ClassTemplateSpecializationDecl *TS,
 175                            llvm::DIFile F);
 176
 177   llvm::DIType createFieldType(StringRef name, QualType type,
 178                                uint64_t sizeInBitsOverride, SourceLocation loc,
 179                                AccessSpecifier AS, uint64_t offsetInBits,
 180                                llvm::DIFile tunit,
 181                                llvm::DIDescriptor scope);
 182
 183   // Helpers for collecting fields of a record.
 184   void CollectRecordLambdaFields(const CXXRecordDecl *CXXDecl,
 185                                  SmallVectorImpl<llvm::Value *> &E,
 186                                  llvm::DIType RecordTy);
 187   void CollectRecordStaticField(const VarDecl *Var,
 188                                 SmallVectorImpl<llvm::Value *> &E,
 189                                 llvm::DIType RecordTy);
 190   void CollectRecordNormalField(const FieldDecl *Field, uint64_t OffsetInBits,
 191                                 llvm::DIFile F,
 192                                 SmallVectorImpl<llvm::Value *> &E,
 193                                 llvm::DIType RecordTy);
 194   void CollectRecordFields(const RecordDecl *Decl, llvm::DIFile F,
 195                            SmallVectorImpl<llvm::Value *> &E,
 196                            llvm::DIType RecordTy);
 197
 198   void CollectVTableInfo(const CXXRecordDecl *Decl,
 199                          llvm::DIFile F,
 200                          SmallVectorImpl<llvm::Value *> &EltTys);
 201
 202   // CreateLexicalBlock - Create a new lexical block node and push it on
 203   // the stack.
 204   void CreateLexicalBlock(SourceLocation Loc);
 205
 206 public:
 207   CGDebugInfo(CodeGenModule &CGM);
 208   ~CGDebugInfo();
 209
 210   void finalize();
 211
 212   /// setLocation - Update the current source location. If \arg loc is
 213   /// invalid it is ignored.
 214   void setLocation(SourceLocation Loc);
 215
 216   /// getLocation - Return the current source location.
 217   SourceLocation getLocation() const { return CurLoc; }
 218
 219   /// EmitLocation - Emit metadata to indicate a change in line/column
 220   /// information in the source file.
 221   /// \param ForceColumnInfo  Assume DebugColumnInfo option is true.
 222   void EmitLocation(CGBuilderTy &Builder, SourceLocation Loc,
 223                     bool ForceColumnInfo = false);
 224
 225   /// EmitFunctionStart - Emit a call to llvm.dbg.function.start to indicate
 226   /// start of a new function.
 227   void EmitFunctionStart(GlobalDecl GD, QualType FnType,
 228                          llvm::Function *Fn, CGBuilderTy &Builder);
 229
 230   /// EmitFunctionEnd - Constructs the debug code for exiting a function.
 231   void EmitFunctionEnd(CGBuilderTy &Builder);
 232
 233   /// EmitLexicalBlockStart - Emit metadata to indicate the beginning of a
 234   /// new lexical block and push the block onto the stack.
 235   void EmitLexicalBlockStart(CGBuilderTy &Builder, SourceLocation Loc);
 236
 237   /// EmitLexicalBlockEnd - Emit metadata to indicate the end of a new lexical
 238   /// block and pop the current block.
 239   void EmitLexicalBlockEnd(CGBuilderTy &Builder, SourceLocation Loc);
 240
 241   /// EmitDeclareOfAutoVariable - Emit call to llvm.dbg.declare for an automatic
 242   /// variable declaration.
 243   void EmitDeclareOfAutoVariable(const VarDecl *Decl, llvm::Value *AI,
 244                                  CGBuilderTy &Builder);
 245
 246   /// EmitDeclareOfBlockDeclRefVariable - Emit call to llvm.dbg.declare for an
 247   /// imported variable declaration in a block.
 248   void EmitDeclareOfBlockDeclRefVariable(const VarDecl *variable,
 249                                          llvm::Value *storage,
 250                                          CGBuilderTy &Builder,
 251                                          const CGBlockInfo &blockInfo);
 252
 253   /// EmitDeclareOfArgVariable - Emit call to llvm.dbg.declare for an argument
 254   /// variable declaration.
 255   void EmitDeclareOfArgVariable(const VarDecl *Decl, llvm::Value *AI,
 256                                 unsigned ArgNo, CGBuilderTy &Builder);
 257
 258   /// EmitDeclareOfBlockLiteralArgVariable - Emit call to
 259   /// llvm.dbg.declare for the block-literal argument to a block
 260   /// invocation function.
 261   void EmitDeclareOfBlockLiteralArgVariable(const CGBlockInfo &block,
 262                                             llvm::Value *Arg,
 263                                             llvm::Value *LocalAddr,
 264                                             CGBuilderTy &Builder);
 265
 266   /// EmitGlobalVariable - Emit information about a global variable.
 267   void EmitGlobalVariable(llvm::GlobalVariable *GV, const VarDecl *Decl);
 268
 269   /// EmitGlobalVariable - Emit information about an objective-c interface.
 270   void EmitGlobalVariable(llvm::GlobalVariable *GV, ObjCInterfaceDecl *Decl);
 271
 272   /// EmitGlobalVariable - Emit global variable's debug info.
 273   void EmitGlobalVariable(const ValueDecl *VD, llvm::Constant *Init);
 274
 275   /// \brief - Emit C++ using directive.
 276   void EmitUsingDirective(const UsingDirectiveDecl &UD);
 277
 278   /// \brief - Emit C++ using declaration.
 279   void EmitUsingDecl(const UsingDecl &UD);
 280
 281   /// \brief - Emit C++ namespace alias.
 282   llvm::DIImportedEntity EmitNamespaceAlias(const NamespaceAliasDecl &NA);
 283
 284   /// getOrCreateRecordType - Emit record type's standalone debug info.
 285   llvm::DIType getOrCreateRecordType(QualType Ty, SourceLocation L);
 286
 287   /// getOrCreateInterfaceType - Emit an objective c interface type standalone
 288   /// debug info.
 289   llvm::DIType getOrCreateInterfaceType(QualType Ty,
 290                                         SourceLocation Loc);
 291
 292   void completeType(const RecordDecl *RD);
 293   void completeRequiredType(const RecordDecl *RD);
 294
 295
 296 private:
 297   /// EmitDeclare - Emit call to llvm.dbg.declare for a variable declaration.
 298   void EmitDeclare(const VarDecl *decl, unsigned Tag, llvm::Value *AI,
 299                    unsigned ArgNo, CGBuilderTy &Builder);
 300
 301   // EmitTypeForVarWithBlocksAttr - Build up structure info for the byref.
 302   // See BuildByRefType.
 303   llvm::DIType EmitTypeForVarWithBlocksAttr(const VarDecl *VD,
 304                                             uint64_t *OffSet);
 305
 306   /// getContextDescriptor - Get context info for the decl.
 307   llvm::DIScope getContextDescriptor(const Decl *Decl);
 308
 309   llvm::DIScope getCurrentContextDescriptor(const Decl *Decl);
 310
 311   /// \brief Create a forward decl for a RecordType in a given context.
 312   llvm::DIType getOrCreateRecordFwdDecl(const RecordDecl *, llvm::DIDescriptor);
 313
 314   /// createContextChain - Create a set of decls for the context chain.
 315   llvm::DIDescriptor createContextChain(const Decl *Decl);
 316
 317   /// getCurrentDirname - Return current directory name.
 318   StringRef getCurrentDirname();
 319
 320   /// CreateCompileUnit - Create new compile unit.
 321   void CreateCompileUnit();
 322
 323   /// getOrCreateFile - Get the file debug info descriptor for the input
 324   /// location.
 325   llvm::DIFile getOrCreateFile(SourceLocation Loc);
 326
 327   /// getOrCreateMainFile - Get the file info for main compile unit.
 328   llvm::DIFile getOrCreateMainFile();
 329
 330   /// getOrCreateType - Get the type from the cache or create a new type if
 331   /// necessary.
 332   llvm::DIType getOrCreateType(QualType Ty, llvm::DIFile F, bool Declaration = false);
 333
 334   /// getOrCreateLimitedType - Get the type from the cache or create a new
 335   /// partial type if necessary.
 336   llvm::DIType getOrCreateLimitedType(const RecordType *Ty, llvm::DIFile F);
 337
 338   /// CreateTypeNode - Create type metadata for a source language type.
 339   llvm::DIType CreateTypeNode(QualType Ty, llvm::DIFile F, bool Declaration);
 340
 341   /// getObjCInterfaceDecl - return the underlying ObjCInterfaceDecl
 342   /// if Ty is an ObjCInterface or a pointer to one.
 343   ObjCInterfaceDecl* getObjCInterfaceDecl(QualType Ty);
 344
 345   /// CreateMemberType - Create new member and increase Offset by FType's size.
 346   llvm::DIType CreateMemberType(llvm::DIFile Unit, QualType FType,
 347                                 StringRef Name, uint64_t *Offset);
 348
 349   /// \brief Retrieve the DIDescriptor, if any, for the canonical form of this
 350   /// declaration.
 351   llvm::DIDescriptor getDeclarationOrDefinition(const Decl *D);
 352
 353   /// getFunctionDeclaration - Return debug info descriptor to describe method
 354   /// declaration for the given method definition.
 355   llvm::DISubprogram getFunctionDeclaration(const Decl *D);
 356
 357   /// getStaticDataMemberDeclaration - Return debug info descriptor to
 358   /// describe in-class static data member declaration for the given
 359   /// out-of-class definition.
 360   llvm::DIDerivedType getStaticDataMemberDeclarationOrNull(const VarDecl *D);
 361   llvm::DIDerivedType getStaticDataMemberDeclaration(const VarDecl *D);
 362
 363   /// getFunctionName - Get function name for the given FunctionDecl. If the
 364   /// name is constructred on demand (e.g. C++ destructor) then the name
 365   /// is stored on the side.
 366   StringRef getFunctionName(const FunctionDecl *FD);
 367
 368   /// getObjCMethodName - Returns the unmangled name of an Objective-C method.
 369   /// This is the display name for the debugging info.
 370   StringRef getObjCMethodName(const ObjCMethodDecl *FD);
 371
 372   /// getSelectorName - Return selector name. This is used for debugging
 373   /// info.
 374   StringRef getSelectorName(Selector S);
 375
 376   /// getClassName - Get class name including template argument list.
 377   StringRef getClassName(const RecordDecl *RD);
 378
 379   /// getVTableName - Get vtable name for the given Class.
 380   StringRef getVTableName(const CXXRecordDecl *Decl);
 381
 382   /// getLineNumber - Get line number for the location. If location is invalid
 383   /// then use current location.
 384   unsigned getLineNumber(SourceLocation Loc);
 385
 386   /// getColumnNumber - Get column number for the location. If location is
 387   /// invalid then use current location.
 388   /// \param Force  Assume DebugColumnInfo option is true.
 389   unsigned getColumnNumber(SourceLocation Loc, bool Force=false);
 390 };
 391
 392 /// NoLocation - An RAII object that temporarily disables debug
 393 /// locations. This is useful for emitting instructions that should be
 394 /// counted towards the function prologue.
 395 class NoLocation {
 396   SourceLocation SavedLoc;
 397   CGDebugInfo *DI;
 398   CGBuilderTy &Builder;
 399 public:
 400   NoLocation(CodeGenFunction &CGF, CGBuilderTy &B);
 401   /// ~NoLocation - Autorestore everything back to normal.
 402   ~NoLocation();
 403 };
 404
 405 /// ArtificialLocation - An RAII object that temporarily switches to
 406 /// an artificial debug location that has a valid scope, but no line
 407 /// information. This is useful when emitting compiler-generated
 408 /// helper functions that have no source location associated with
 409 /// them. The DWARF specification allows the compiler to use the
 410 /// special line number 0 to indicate code that can not be attributed
 411 /// to any source location.
 412 ///
 413 /// This is necessary because passing an empty SourceLocation to
 414 /// CGDebugInfo::setLocation() will result in the last valid location
 415 /// being reused.
 416 class ArtificialLocation {
 417   SourceLocation SavedLoc;
 418   CGDebugInfo *DI;
 419   CGBuilderTy &Builder;
 420 public:
 421   ArtificialLocation(CodeGenFunction &CGF, CGBuilderTy &B);
 422
 423   /// Set the current location to line 0, but within the current scope
 424   /// (= the top of the LexicalBlockStack).
 425   void Emit();
 426
 427   /// ~ArtificialLocation - Autorestore everything back to normal.
 428   ~ArtificialLocation();
 429 };
 430
 431
 432 } // namespace CodeGen
 433 } // namespace clang
 434
 435
 436 #endif