]> granicus.if.org Git - clang/blob - lib/CodeGen/CGExpr.cpp
[ubsan] Skip null checks on pointers to the start of an alloca
[clang] / lib / CodeGen / CGExpr.cpp
1 //===--- CGExpr.cpp - Emit LLVM Code from Expressions ---------------------===//
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 contains code to emit Expr nodes as LLVM code.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "CGCXXABI.h"
15 #include "CGCall.h"
16 #include "CGCleanup.h"
17 #include "CGDebugInfo.h"
18 #include "CGObjCRuntime.h"
19 #include "CGOpenMPRuntime.h"
20 #include "CGRecordLayout.h"
21 #include "CodeGenFunction.h"
22 #include "CodeGenModule.h"
23 #include "TargetInfo.h"
24 #include "clang/AST/ASTContext.h"
25 #include "clang/AST/Attr.h"
26 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
27 #include "clang/AST/NSAPI.h"
28 #include "clang/Frontend/CodeGenOptions.h"
29 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
30 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
31 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
32 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
33 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
34 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
35 #include "llvm/Support/ConvertUTF.h"
36 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
37 #include "llvm/Support/Path.h"
38 #include "llvm/Transforms/Utils/SanitizerStats.h"
39
40 #include <string>
41
42 using namespace clang;
43 using namespace CodeGen;
44
45 //===--------------------------------------------------------------------===//
46 //                        Miscellaneous Helper Methods
47 //===--------------------------------------------------------------------===//
48
49 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitCastToVoidPtr(llvm::Value *value) {
50   unsigned addressSpace =
51     cast<llvm::PointerType>(value->getType())->getAddressSpace();
52
53   llvm::PointerType *destType = Int8PtrTy;
54   if (addressSpace)
55     destType = llvm::Type::getInt8PtrTy(getLLVMContext(), addressSpace);
56
57   if (value->getType() == destType) return value;
58   return Builder.CreateBitCast(value, destType);
59 }
60
61 /// CreateTempAlloca - This creates a alloca and inserts it into the entry
62 /// block.
63 Address CodeGenFunction::CreateTempAlloca(llvm::Type *Ty, CharUnits Align,
64                                           const Twine &Name) {
65   auto Alloca = CreateTempAlloca(Ty, Name);
66   Alloca->setAlignment(Align.getQuantity());
67   return Address(Alloca, Align);
68 }
69
70 /// CreateTempAlloca - This creates a alloca and inserts it into the entry
71 /// block.
72 llvm::AllocaInst *CodeGenFunction::CreateTempAlloca(llvm::Type *Ty,
73                                                     const Twine &Name) {
74   return new llvm::AllocaInst(Ty, CGM.getDataLayout().getAllocaAddrSpace(),
75                               nullptr, Name, AllocaInsertPt);
76 }
77
78 /// CreateDefaultAlignTempAlloca - This creates an alloca with the
79 /// default alignment of the corresponding LLVM type, which is *not*
80 /// guaranteed to be related in any way to the expected alignment of
81 /// an AST type that might have been lowered to Ty.
82 Address CodeGenFunction::CreateDefaultAlignTempAlloca(llvm::Type *Ty,
83                                                       const Twine &Name) {
84   CharUnits Align =
85     CharUnits::fromQuantity(CGM.getDataLayout().getABITypeAlignment(Ty));
86   return CreateTempAlloca(Ty, Align, Name);
87 }
88
89 void CodeGenFunction::InitTempAlloca(Address Var, llvm::Value *Init) {
90   assert(isa<llvm::AllocaInst>(Var.getPointer()));
91   auto *Store = new llvm::StoreInst(Init, Var.getPointer());
92   Store->setAlignment(Var.getAlignment().getQuantity());
93   llvm::BasicBlock *Block = AllocaInsertPt->getParent();
94   Block->getInstList().insertAfter(AllocaInsertPt->getIterator(), Store);
95 }
96
97 Address CodeGenFunction::CreateIRTemp(QualType Ty, const Twine &Name) {
98   CharUnits Align = getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
99   return CreateTempAlloca(ConvertType(Ty), Align, Name);
100 }
101
102 Address CodeGenFunction::CreateMemTemp(QualType Ty, const Twine &Name) {
103   // FIXME: Should we prefer the preferred type alignment here?
104   return CreateMemTemp(Ty, getContext().getTypeAlignInChars(Ty), Name);
105 }
106
107 Address CodeGenFunction::CreateMemTemp(QualType Ty, CharUnits Align,
108                                        const Twine &Name) {
109   return CreateTempAlloca(ConvertTypeForMem(Ty), Align, Name);
110 }
111
112 /// EvaluateExprAsBool - Perform the usual unary conversions on the specified
113 /// expression and compare the result against zero, returning an Int1Ty value.
114 llvm::Value *CodeGenFunction::EvaluateExprAsBool(const Expr *E) {
115   PGO.setCurrentStmt(E);
116   if (const MemberPointerType *MPT = E->getType()->getAs<MemberPointerType>()) {
117     llvm::Value *MemPtr = EmitScalarExpr(E);
118     return CGM.getCXXABI().EmitMemberPointerIsNotNull(*this, MemPtr, MPT);
119   }
120
121   QualType BoolTy = getContext().BoolTy;
122   SourceLocation Loc = E->getExprLoc();
123   if (!E->getType()->isAnyComplexType())
124     return EmitScalarConversion(EmitScalarExpr(E), E->getType(), BoolTy, Loc);
125
126   return EmitComplexToScalarConversion(EmitComplexExpr(E), E->getType(), BoolTy,
127                                        Loc);
128 }
129
130 /// EmitIgnoredExpr - Emit code to compute the specified expression,
131 /// ignoring the result.
132 void CodeGenFunction::EmitIgnoredExpr(const Expr *E) {
133   if (E->isRValue())
134     return (void) EmitAnyExpr(E, AggValueSlot::ignored(), true);
135
136   // Just emit it as an l-value and drop the result.
137   EmitLValue(E);
138 }
139
140 /// EmitAnyExpr - Emit code to compute the specified expression which
141 /// can have any type.  The result is returned as an RValue struct.
142 /// If this is an aggregate expression, AggSlot indicates where the
143 /// result should be returned.
144 RValue CodeGenFunction::EmitAnyExpr(const Expr *E,
145                                     AggValueSlot aggSlot,
146                                     bool ignoreResult) {
147   switch (getEvaluationKind(E->getType())) {
148   case TEK_Scalar:
149     return RValue::get(EmitScalarExpr(E, ignoreResult));
150   case TEK_Complex:
151     return RValue::getComplex(EmitComplexExpr(E, ignoreResult, ignoreResult));
152   case TEK_Aggregate:
153     if (!ignoreResult && aggSlot.isIgnored())
154       aggSlot = CreateAggTemp(E->getType(), "agg-temp");
155     EmitAggExpr(E, aggSlot);
156     return aggSlot.asRValue();
157   }
158   llvm_unreachable("bad evaluation kind");
159 }
160
161 /// EmitAnyExprToTemp - Similary to EmitAnyExpr(), however, the result will
162 /// always be accessible even if no aggregate location is provided.
163 RValue CodeGenFunction::EmitAnyExprToTemp(const Expr *E) {
164   AggValueSlot AggSlot = AggValueSlot::ignored();
165
166   if (hasAggregateEvaluationKind(E->getType()))
167     AggSlot = CreateAggTemp(E->getType(), "agg.tmp");
168   return EmitAnyExpr(E, AggSlot);
169 }
170
171 /// EmitAnyExprToMem - Evaluate an expression into a given memory
172 /// location.
173 void CodeGenFunction::EmitAnyExprToMem(const Expr *E,
174                                        Address Location,
175                                        Qualifiers Quals,
176                                        bool IsInit) {
177   // FIXME: This function should take an LValue as an argument.
178   switch (getEvaluationKind(E->getType())) {
179   case TEK_Complex:
180     EmitComplexExprIntoLValue(E, MakeAddrLValue(Location, E->getType()),
181                               /*isInit*/ false);
182     return;
183
184   case TEK_Aggregate: {
185     EmitAggExpr(E, AggValueSlot::forAddr(Location, Quals,
186                                          AggValueSlot::IsDestructed_t(IsInit),
187                                          AggValueSlot::DoesNotNeedGCBarriers,
188                                          AggValueSlot::IsAliased_t(!IsInit)));
189     return;
190   }
191
192   case TEK_Scalar: {
193     RValue RV = RValue::get(EmitScalarExpr(E, /*Ignore*/ false));
194     LValue LV = MakeAddrLValue(Location, E->getType());
195     EmitStoreThroughLValue(RV, LV);
196     return;
197   }
198   }
199   llvm_unreachable("bad evaluation kind");
200 }
201
202 static void
203 pushTemporaryCleanup(CodeGenFunction &CGF, const MaterializeTemporaryExpr *M,
204                      const Expr *E, Address ReferenceTemporary) {
205   // Objective-C++ ARC:
206   //   If we are binding a reference to a temporary that has ownership, we
207   //   need to perform retain/release operations on the temporary.
208   //
209   // FIXME: This should be looking at E, not M.
210   if (auto Lifetime = M->getType().getObjCLifetime()) {
211     switch (Lifetime) {
212     case Qualifiers::OCL_None:
213     case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
214       // Carry on to normal cleanup handling.
215       break;
216
217     case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
218       // Nothing to do; cleaned up by an autorelease pool.
219       return;
220
221     case Qualifiers::OCL_Strong:
222     case Qualifiers::OCL_Weak:
223       switch (StorageDuration Duration = M->getStorageDuration()) {
224       case SD_Static:
225         // Note: we intentionally do not register a cleanup to release
226         // the object on program termination.
227         return;
228
229       case SD_Thread:
230         // FIXME: We should probably register a cleanup in this case.
231         return;
232
233       case SD_Automatic:
234       case SD_FullExpression:
235         CodeGenFunction::Destroyer *Destroy;
236         CleanupKind CleanupKind;
237         if (Lifetime == Qualifiers::OCL_Strong) {
238           const ValueDecl *VD = M->getExtendingDecl();
239           bool Precise =
240               VD && isa<VarDecl>(VD) && VD->hasAttr<ObjCPreciseLifetimeAttr>();
241           CleanupKind = CGF.getARCCleanupKind();
242           Destroy = Precise ? &CodeGenFunction::destroyARCStrongPrecise
243                             : &CodeGenFunction::destroyARCStrongImprecise;
244         } else {
245           // __weak objects always get EH cleanups; otherwise, exceptions
246           // could cause really nasty crashes instead of mere leaks.
247           CleanupKind = NormalAndEHCleanup;
248           Destroy = &CodeGenFunction::destroyARCWeak;
249         }
250         if (Duration == SD_FullExpression)
251           CGF.pushDestroy(CleanupKind, ReferenceTemporary,
252                           M->getType(), *Destroy,
253                           CleanupKind & EHCleanup);
254         else
255           CGF.pushLifetimeExtendedDestroy(CleanupKind, ReferenceTemporary,
256                                           M->getType(),
257                                           *Destroy, CleanupKind & EHCleanup);
258         return;
259
260       case SD_Dynamic:
261         llvm_unreachable("temporary cannot have dynamic storage duration");
262       }
263       llvm_unreachable("unknown storage duration");
264     }
265   }
266
267   CXXDestructorDecl *ReferenceTemporaryDtor = nullptr;
268   if (const RecordType *RT =
269           E->getType()->getBaseElementTypeUnsafe()->getAs<RecordType>()) {
270     // Get the destructor for the reference temporary.
271     auto *ClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
272     if (!ClassDecl->hasTrivialDestructor())
273       ReferenceTemporaryDtor = ClassDecl->getDestructor();
274   }
275
276   if (!ReferenceTemporaryDtor)
277     return;
278
279   // Call the destructor for the temporary.
280   switch (M->getStorageDuration()) {
281   case SD_Static:
282   case SD_Thread: {
283     llvm::Constant *CleanupFn;
284     llvm::Constant *CleanupArg;
285     if (E->getType()->isArrayType()) {
286       CleanupFn = CodeGenFunction(CGF.CGM).generateDestroyHelper(
287           ReferenceTemporary, E->getType(),
288           CodeGenFunction::destroyCXXObject, CGF.getLangOpts().Exceptions,
289           dyn_cast_or_null<VarDecl>(M->getExtendingDecl()));
290       CleanupArg = llvm::Constant::getNullValue(CGF.Int8PtrTy);
291     } else {
292       CleanupFn = CGF.CGM.getAddrOfCXXStructor(ReferenceTemporaryDtor,
293                                                StructorType::Complete);
294       CleanupArg = cast<llvm::Constant>(ReferenceTemporary.getPointer());
295     }
296     CGF.CGM.getCXXABI().registerGlobalDtor(
297         CGF, *cast<VarDecl>(M->getExtendingDecl()), CleanupFn, CleanupArg);
298     break;
299   }
300
301   case SD_FullExpression:
302     CGF.pushDestroy(NormalAndEHCleanup, ReferenceTemporary, E->getType(),
303                     CodeGenFunction::destroyCXXObject,
304                     CGF.getLangOpts().Exceptions);
305     break;
306
307   case SD_Automatic:
308     CGF.pushLifetimeExtendedDestroy(NormalAndEHCleanup,
309                                     ReferenceTemporary, E->getType(),
310                                     CodeGenFunction::destroyCXXObject,
311                                     CGF.getLangOpts().Exceptions);
312     break;
313
314   case SD_Dynamic:
315     llvm_unreachable("temporary cannot have dynamic storage duration");
316   }
317 }
318
319 static Address
320 createReferenceTemporary(CodeGenFunction &CGF,
321                          const MaterializeTemporaryExpr *M, const Expr *Inner) {
322   switch (M->getStorageDuration()) {
323   case SD_FullExpression:
324   case SD_Automatic: {
325     // If we have a constant temporary array or record try to promote it into a
326     // constant global under the same rules a normal constant would've been
327     // promoted. This is easier on the optimizer and generally emits fewer
328     // instructions.
329     QualType Ty = Inner->getType();
330     if (CGF.CGM.getCodeGenOpts().MergeAllConstants &&
331         (Ty->isArrayType() || Ty->isRecordType()) &&
332         CGF.CGM.isTypeConstant(Ty, true))
333       if (llvm::Constant *Init = CGF.CGM.EmitConstantExpr(Inner, Ty, &CGF)) {
334         auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
335             CGF.CGM.getModule(), Init->getType(), /*isConstant=*/true,
336             llvm::GlobalValue::PrivateLinkage, Init, ".ref.tmp");
337         CharUnits alignment = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
338         GV->setAlignment(alignment.getQuantity());
339         // FIXME: Should we put the new global into a COMDAT?
340         return Address(GV, alignment);
341       }
342     return CGF.CreateMemTemp(Ty, "ref.tmp");
343   }
344   case SD_Thread:
345   case SD_Static:
346     return CGF.CGM.GetAddrOfGlobalTemporary(M, Inner);
347
348   case SD_Dynamic:
349     llvm_unreachable("temporary can't have dynamic storage duration");
350   }
351   llvm_unreachable("unknown storage duration");
352 }
353
354 LValue CodeGenFunction::
355 EmitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *M) {
356   const Expr *E = M->GetTemporaryExpr();
357
358     // FIXME: ideally this would use EmitAnyExprToMem, however, we cannot do so
359     // as that will cause the lifetime adjustment to be lost for ARC
360   auto ownership = M->getType().getObjCLifetime();
361   if (ownership != Qualifiers::OCL_None &&
362       ownership != Qualifiers::OCL_ExplicitNone) {
363     Address Object = createReferenceTemporary(*this, M, E);
364     if (auto *Var = dyn_cast<llvm::GlobalVariable>(Object.getPointer())) {
365       Object = Address(llvm::ConstantExpr::getBitCast(Var,
366                            ConvertTypeForMem(E->getType())
367                              ->getPointerTo(Object.getAddressSpace())),
368                        Object.getAlignment());
369
370       // createReferenceTemporary will promote the temporary to a global with a
371       // constant initializer if it can.  It can only do this to a value of
372       // ARC-manageable type if the value is global and therefore "immune" to
373       // ref-counting operations.  Therefore we have no need to emit either a
374       // dynamic initialization or a cleanup and we can just return the address
375       // of the temporary.
376       if (Var->hasInitializer())
377         return MakeAddrLValue(Object, M->getType(), AlignmentSource::Decl);
378
379       Var->setInitializer(CGM.EmitNullConstant(E->getType()));
380     }
381     LValue RefTempDst = MakeAddrLValue(Object, M->getType(),
382                                        AlignmentSource::Decl);
383
384     switch (getEvaluationKind(E->getType())) {
385     default: llvm_unreachable("expected scalar or aggregate expression");
386     case TEK_Scalar:
387       EmitScalarInit(E, M->getExtendingDecl(), RefTempDst, false);
388       break;
389     case TEK_Aggregate: {
390       EmitAggExpr(E, AggValueSlot::forAddr(Object,
391                                            E->getType().getQualifiers(),
392                                            AggValueSlot::IsDestructed,
393                                            AggValueSlot::DoesNotNeedGCBarriers,
394                                            AggValueSlot::IsNotAliased));
395       break;
396     }
397     }
398
399     pushTemporaryCleanup(*this, M, E, Object);
400     return RefTempDst;
401   }
402
403   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
404   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
405   E = E->skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
406
407   for (const auto &Ignored : CommaLHSs)
408     EmitIgnoredExpr(Ignored);
409
410   if (const auto *opaque = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(E)) {
411     if (opaque->getType()->isRecordType()) {
412       assert(Adjustments.empty());
413       return EmitOpaqueValueLValue(opaque);
414     }
415   }
416
417   // Create and initialize the reference temporary.
418   Address Object = createReferenceTemporary(*this, M, E);
419   if (auto *Var = dyn_cast<llvm::GlobalVariable>(Object.getPointer())) {
420     Object = Address(llvm::ConstantExpr::getBitCast(
421         Var, ConvertTypeForMem(E->getType())->getPointerTo()),
422                      Object.getAlignment());
423     // If the temporary is a global and has a constant initializer or is a
424     // constant temporary that we promoted to a global, we may have already
425     // initialized it.
426     if (!Var->hasInitializer()) {
427       Var->setInitializer(CGM.EmitNullConstant(E->getType()));
428       EmitAnyExprToMem(E, Object, Qualifiers(), /*IsInit*/true);
429     }
430   } else {
431     switch (M->getStorageDuration()) {
432     case SD_Automatic:
433     case SD_FullExpression:
434       if (auto *Size = EmitLifetimeStart(
435               CGM.getDataLayout().getTypeAllocSize(Object.getElementType()),
436               Object.getPointer())) {
437         if (M->getStorageDuration() == SD_Automatic)
438           pushCleanupAfterFullExpr<CallLifetimeEnd>(NormalEHLifetimeMarker,
439                                                     Object, Size);
440         else
441           pushFullExprCleanup<CallLifetimeEnd>(NormalEHLifetimeMarker, Object,
442                                                Size);
443       }
444       break;
445     default:
446       break;
447     }
448     EmitAnyExprToMem(E, Object, Qualifiers(), /*IsInit*/true);
449   }
450   pushTemporaryCleanup(*this, M, E, Object);
451
452   // Perform derived-to-base casts and/or field accesses, to get from the
453   // temporary object we created (and, potentially, for which we extended
454   // the lifetime) to the subobject we're binding the reference to.
455   for (unsigned I = Adjustments.size(); I != 0; --I) {
456     SubobjectAdjustment &Adjustment = Adjustments[I-1];
457     switch (Adjustment.Kind) {
458     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
459       Object =
460           GetAddressOfBaseClass(Object, Adjustment.DerivedToBase.DerivedClass,
461                                 Adjustment.DerivedToBase.BasePath->path_begin(),
462                                 Adjustment.DerivedToBase.BasePath->path_end(),
463                                 /*NullCheckValue=*/ false, E->getExprLoc());
464       break;
465
466     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment: {
467       LValue LV = MakeAddrLValue(Object, E->getType(),
468                                  AlignmentSource::Decl);
469       LV = EmitLValueForField(LV, Adjustment.Field);
470       assert(LV.isSimple() &&
471              "materialized temporary field is not a simple lvalue");
472       Object = LV.getAddress();
473       break;
474     }
475
476     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment: {
477       llvm::Value *Ptr = EmitScalarExpr(Adjustment.Ptr.RHS);
478       Object = EmitCXXMemberDataPointerAddress(E, Object, Ptr,
479                                                Adjustment.Ptr.MPT);
480       break;
481     }
482     }
483   }
484
485   return MakeAddrLValue(Object, M->getType(), AlignmentSource::Decl);
486 }
487
488 RValue
489 CodeGenFunction::EmitReferenceBindingToExpr(const Expr *E) {
490   // Emit the expression as an lvalue.
491   LValue LV = EmitLValue(E);
492   assert(LV.isSimple());
493   llvm::Value *Value = LV.getPointer();
494
495   if (sanitizePerformTypeCheck() && !E->getType()->isFunctionType()) {
496     // C++11 [dcl.ref]p5 (as amended by core issue 453):
497     //   If a glvalue to which a reference is directly bound designates neither
498     //   an existing object or function of an appropriate type nor a region of
499     //   storage of suitable size and alignment to contain an object of the
500     //   reference's type, the behavior is undefined.
501     QualType Ty = E->getType();
502     EmitTypeCheck(TCK_ReferenceBinding, E->getExprLoc(), Value, Ty);
503   }
504
505   return RValue::get(Value);
506 }
507
508
509 /// getAccessedFieldNo - Given an encoded value and a result number, return the
510 /// input field number being accessed.
511 unsigned CodeGenFunction::getAccessedFieldNo(unsigned Idx,
512                                              const llvm::Constant *Elts) {
513   return cast<llvm::ConstantInt>(Elts->getAggregateElement(Idx))
514       ->getZExtValue();
515 }
516
517 /// Emit the hash_16_bytes function from include/llvm/ADT/Hashing.h.
518 static llvm::Value *emitHash16Bytes(CGBuilderTy &Builder, llvm::Value *Low,
519                                     llvm::Value *High) {
520   llvm::Value *KMul = Builder.getInt64(0x9ddfea08eb382d69ULL);
521   llvm::Value *K47 = Builder.getInt64(47);
522   llvm::Value *A0 = Builder.CreateMul(Builder.CreateXor(Low, High), KMul);
523   llvm::Value *A1 = Builder.CreateXor(Builder.CreateLShr(A0, K47), A0);
524   llvm::Value *B0 = Builder.CreateMul(Builder.CreateXor(High, A1), KMul);
525   llvm::Value *B1 = Builder.CreateXor(Builder.CreateLShr(B0, K47), B0);
526   return Builder.CreateMul(B1, KMul);
527 }
528
529 bool CodeGenFunction::sanitizePerformTypeCheck() const {
530   return SanOpts.has(SanitizerKind::Null) |
531          SanOpts.has(SanitizerKind::Alignment) |
532          SanOpts.has(SanitizerKind::ObjectSize) |
533          SanOpts.has(SanitizerKind::Vptr);
534 }
535
536 /// Check if a runtime null check for \p Ptr can be omitted.
537 static bool canOmitPointerNullCheck(llvm::Value *Ptr) {
538   // Note: do not perform any constant-folding in this function. That is best
539   // left to the IR builder.
540
541   // Pointers to alloca'd memory are non-null.
542   return isa<llvm::AllocaInst>(Ptr->stripPointerCastsNoFollowAliases());
543 }
544
545 void CodeGenFunction::EmitTypeCheck(TypeCheckKind TCK, SourceLocation Loc,
546                                     llvm::Value *Ptr, QualType Ty,
547                                     CharUnits Alignment,
548                                     SanitizerSet SkippedChecks) {
549   if (!sanitizePerformTypeCheck())
550     return;
551
552   // Don't check pointers outside the default address space. The null check
553   // isn't correct, the object-size check isn't supported by LLVM, and we can't
554   // communicate the addresses to the runtime handler for the vptr check.
555   if (Ptr->getType()->getPointerAddressSpace())
556     return;
557
558   SanitizerScope SanScope(this);
559
560   SmallVector<std::pair<llvm::Value *, SanitizerMask>, 3> Checks;
561   llvm::BasicBlock *Done = nullptr;
562
563   bool AllowNullPointers = TCK == TCK_DowncastPointer || TCK == TCK_Upcast ||
564                            TCK == TCK_UpcastToVirtualBase;
565   if ((SanOpts.has(SanitizerKind::Null) || AllowNullPointers) &&
566       !SkippedChecks.has(SanitizerKind::Null) &&
567       !canOmitPointerNullCheck(Ptr)) {
568     // The glvalue must not be an empty glvalue.
569     llvm::Value *IsNonNull = Builder.CreateIsNotNull(Ptr);
570
571     if (AllowNullPointers) {
572       // When performing pointer casts, it's OK if the value is null.
573       // Skip the remaining checks in that case.
574       Done = createBasicBlock("null");
575       llvm::BasicBlock *Rest = createBasicBlock("not.null");
576       Builder.CreateCondBr(IsNonNull, Rest, Done);
577       EmitBlock(Rest);
578     } else {
579       Checks.push_back(std::make_pair(IsNonNull, SanitizerKind::Null));
580     }
581   }
582
583   if (SanOpts.has(SanitizerKind::ObjectSize) &&
584       !SkippedChecks.has(SanitizerKind::ObjectSize) &&
585       !Ty->isIncompleteType()) {
586     uint64_t Size = getContext().getTypeSizeInChars(Ty).getQuantity();
587
588     // The glvalue must refer to a large enough storage region.
589     // FIXME: If Address Sanitizer is enabled, insert dynamic instrumentation
590     //        to check this.
591     // FIXME: Get object address space
592     llvm::Type *Tys[2] = { IntPtrTy, Int8PtrTy };
593     llvm::Value *F = CGM.getIntrinsic(llvm::Intrinsic::objectsize, Tys);
594     llvm::Value *Min = Builder.getFalse();
595     llvm::Value *NullIsUnknown = Builder.getFalse();
596     llvm::Value *CastAddr = Builder.CreateBitCast(Ptr, Int8PtrTy);
597     llvm::Value *LargeEnough = Builder.CreateICmpUGE(
598         Builder.CreateCall(F, {CastAddr, Min, NullIsUnknown}),
599         llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, Size));
600     Checks.push_back(std::make_pair(LargeEnough, SanitizerKind::ObjectSize));
601   }
602
603   uint64_t AlignVal = 0;
604
605   if (SanOpts.has(SanitizerKind::Alignment) &&
606       !SkippedChecks.has(SanitizerKind::Alignment)) {
607     AlignVal = Alignment.getQuantity();
608     if (!Ty->isIncompleteType() && !AlignVal)
609       AlignVal = getContext().getTypeAlignInChars(Ty).getQuantity();
610
611     // The glvalue must be suitably aligned.
612     if (AlignVal > 1) {
613       llvm::Value *Align =
614           Builder.CreateAnd(Builder.CreatePtrToInt(Ptr, IntPtrTy),
615                             llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, AlignVal - 1));
616       llvm::Value *Aligned =
617         Builder.CreateICmpEQ(Align, llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, 0));
618       Checks.push_back(std::make_pair(Aligned, SanitizerKind::Alignment));
619     }
620   }
621
622   if (Checks.size() > 0) {
623     // Make sure we're not losing information. Alignment needs to be a power of
624     // 2
625     assert(!AlignVal || (uint64_t)1 << llvm::Log2_64(AlignVal) == AlignVal);
626     llvm::Constant *StaticData[] = {
627         EmitCheckSourceLocation(Loc), EmitCheckTypeDescriptor(Ty),
628         llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, AlignVal ? llvm::Log2_64(AlignVal) : 1),
629         llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, TCK)};
630     EmitCheck(Checks, SanitizerHandler::TypeMismatch, StaticData, Ptr);
631   }
632
633   // If possible, check that the vptr indicates that there is a subobject of
634   // type Ty at offset zero within this object.
635   //
636   // C++11 [basic.life]p5,6:
637   //   [For storage which does not refer to an object within its lifetime]
638   //   The program has undefined behavior if:
639   //    -- the [pointer or glvalue] is used to access a non-static data member
640   //       or call a non-static member function
641   CXXRecordDecl *RD = Ty->getAsCXXRecordDecl();
642   if (SanOpts.has(SanitizerKind::Vptr) &&
643       !SkippedChecks.has(SanitizerKind::Vptr) &&
644       (TCK == TCK_MemberAccess || TCK == TCK_MemberCall ||
645        TCK == TCK_DowncastPointer || TCK == TCK_DowncastReference ||
646        TCK == TCK_UpcastToVirtualBase) &&
647       RD && RD->hasDefinition() && RD->isDynamicClass()) {
648     // Compute a hash of the mangled name of the type.
649     //
650     // FIXME: This is not guaranteed to be deterministic! Move to a
651     //        fingerprinting mechanism once LLVM provides one. For the time
652     //        being the implementation happens to be deterministic.
653     SmallString<64> MangledName;
654     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
655     CGM.getCXXABI().getMangleContext().mangleCXXRTTI(Ty.getUnqualifiedType(),
656                                                      Out);
657
658     // Blacklist based on the mangled type.
659     if (!CGM.getContext().getSanitizerBlacklist().isBlacklistedType(
660             Out.str())) {
661       llvm::hash_code TypeHash = hash_value(Out.str());
662
663       // Load the vptr, and compute hash_16_bytes(TypeHash, vptr).
664       llvm::Value *Low = llvm::ConstantInt::get(Int64Ty, TypeHash);
665       llvm::Type *VPtrTy = llvm::PointerType::get(IntPtrTy, 0);
666       Address VPtrAddr(Builder.CreateBitCast(Ptr, VPtrTy), getPointerAlign());
667       llvm::Value *VPtrVal = Builder.CreateLoad(VPtrAddr);
668       llvm::Value *High = Builder.CreateZExt(VPtrVal, Int64Ty);
669
670       llvm::Value *Hash = emitHash16Bytes(Builder, Low, High);
671       Hash = Builder.CreateTrunc(Hash, IntPtrTy);
672
673       // Look the hash up in our cache.
674       const int CacheSize = 128;
675       llvm::Type *HashTable = llvm::ArrayType::get(IntPtrTy, CacheSize);
676       llvm::Value *Cache = CGM.CreateRuntimeVariable(HashTable,
677                                                      "__ubsan_vptr_type_cache");
678       llvm::Value *Slot = Builder.CreateAnd(Hash,
679                                             llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy,
680                                                                    CacheSize-1));
681       llvm::Value *Indices[] = { Builder.getInt32(0), Slot };
682       llvm::Value *CacheVal =
683         Builder.CreateAlignedLoad(Builder.CreateInBoundsGEP(Cache, Indices),
684                                   getPointerAlign());
685
686       // If the hash isn't in the cache, call a runtime handler to perform the
687       // hard work of checking whether the vptr is for an object of the right
688       // type. This will either fill in the cache and return, or produce a
689       // diagnostic.
690       llvm::Value *EqualHash = Builder.CreateICmpEQ(CacheVal, Hash);
691       llvm::Constant *StaticData[] = {
692         EmitCheckSourceLocation(Loc),
693         EmitCheckTypeDescriptor(Ty),
694         CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(Ty.getUnqualifiedType()),
695         llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, TCK)
696       };
697       llvm::Value *DynamicData[] = { Ptr, Hash };
698       EmitCheck(std::make_pair(EqualHash, SanitizerKind::Vptr),
699                 SanitizerHandler::DynamicTypeCacheMiss, StaticData,
700                 DynamicData);
701     }
702   }
703
704   if (Done) {
705     Builder.CreateBr(Done);
706     EmitBlock(Done);
707   }
708 }
709
710 /// Determine whether this expression refers to a flexible array member in a
711 /// struct. We disable array bounds checks for such members.
712 static bool isFlexibleArrayMemberExpr(const Expr *E) {
713   // For compatibility with existing code, we treat arrays of length 0 or
714   // 1 as flexible array members.
715   const ArrayType *AT = E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe();
716   if (const auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT)) {
717     if (CAT->getSize().ugt(1))
718       return false;
719   } else if (!isa<IncompleteArrayType>(AT))
720     return false;
721
722   E = E->IgnoreParens();
723
724   // A flexible array member must be the last member in the class.
725   if (const auto *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
726     // FIXME: If the base type of the member expr is not FD->getParent(),
727     // this should not be treated as a flexible array member access.
728     if (const auto *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
729       RecordDecl::field_iterator FI(
730           DeclContext::decl_iterator(const_cast<FieldDecl *>(FD)));
731       return ++FI == FD->getParent()->field_end();
732     }
733   } else if (const auto *IRE = dyn_cast<ObjCIvarRefExpr>(E)) {
734     return IRE->getDecl()->getNextIvar() == nullptr;
735   }
736
737   return false;
738 }
739
740 /// If Base is known to point to the start of an array, return the length of
741 /// that array. Return 0 if the length cannot be determined.
742 static llvm::Value *getArrayIndexingBound(
743     CodeGenFunction &CGF, const Expr *Base, QualType &IndexedType) {
744   // For the vector indexing extension, the bound is the number of elements.
745   if (const VectorType *VT = Base->getType()->getAs<VectorType>()) {
746     IndexedType = Base->getType();
747     return CGF.Builder.getInt32(VT->getNumElements());
748   }
749
750   Base = Base->IgnoreParens();
751
752   if (const auto *CE = dyn_cast<CastExpr>(Base)) {
753     if (CE->getCastKind() == CK_ArrayToPointerDecay &&
754         !isFlexibleArrayMemberExpr(CE->getSubExpr())) {
755       IndexedType = CE->getSubExpr()->getType();
756       const ArrayType *AT = IndexedType->castAsArrayTypeUnsafe();
757       if (const auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
758         return CGF.Builder.getInt(CAT->getSize());
759       else if (const auto *VAT = dyn_cast<VariableArrayType>(AT))
760         return CGF.getVLASize(VAT).first;
761     }
762   }
763
764   return nullptr;
765 }
766
767 void CodeGenFunction::EmitBoundsCheck(const Expr *E, const Expr *Base,
768                                       llvm::Value *Index, QualType IndexType,
769                                       bool Accessed) {
770   assert(SanOpts.has(SanitizerKind::ArrayBounds) &&
771          "should not be called unless adding bounds checks");
772   SanitizerScope SanScope(this);
773
774   QualType IndexedType;
775   llvm::Value *Bound = getArrayIndexingBound(*this, Base, IndexedType);
776   if (!Bound)
777     return;
778
779   bool IndexSigned = IndexType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
780   llvm::Value *IndexVal = Builder.CreateIntCast(Index, SizeTy, IndexSigned);
781   llvm::Value *BoundVal = Builder.CreateIntCast(Bound, SizeTy, false);
782
783   llvm::Constant *StaticData[] = {
784     EmitCheckSourceLocation(E->getExprLoc()),
785     EmitCheckTypeDescriptor(IndexedType),
786     EmitCheckTypeDescriptor(IndexType)
787   };
788   llvm::Value *Check = Accessed ? Builder.CreateICmpULT(IndexVal, BoundVal)
789                                 : Builder.CreateICmpULE(IndexVal, BoundVal);
790   EmitCheck(std::make_pair(Check, SanitizerKind::ArrayBounds),
791             SanitizerHandler::OutOfBounds, StaticData, Index);
792 }
793
794
795 CodeGenFunction::ComplexPairTy CodeGenFunction::
796 EmitComplexPrePostIncDec(const UnaryOperator *E, LValue LV,
797                          bool isInc, bool isPre) {
798   ComplexPairTy InVal = EmitLoadOfComplex(LV, E->getExprLoc());
799
800   llvm::Value *NextVal;
801   if (isa<llvm::IntegerType>(InVal.first->getType())) {
802     uint64_t AmountVal = isInc ? 1 : -1;
803     NextVal = llvm::ConstantInt::get(InVal.first->getType(), AmountVal, true);
804
805     // Add the inc/dec to the real part.
806     NextVal = Builder.CreateAdd(InVal.first, NextVal, isInc ? "inc" : "dec");
807   } else {
808     QualType ElemTy = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
809     llvm::APFloat FVal(getContext().getFloatTypeSemantics(ElemTy), 1);
810     if (!isInc)
811       FVal.changeSign();
812     NextVal = llvm::ConstantFP::get(getLLVMContext(), FVal);
813
814     // Add the inc/dec to the real part.
815     NextVal = Builder.CreateFAdd(InVal.first, NextVal, isInc ? "inc" : "dec");
816   }
817
818   ComplexPairTy IncVal(NextVal, InVal.second);
819
820   // Store the updated result through the lvalue.
821   EmitStoreOfComplex(IncVal, LV, /*init*/ false);
822
823   // If this is a postinc, return the value read from memory, otherwise use the
824   // updated value.
825   return isPre ? IncVal : InVal;
826 }
827
828 void CodeGenModule::EmitExplicitCastExprType(const ExplicitCastExpr *E,
829                                              CodeGenFunction *CGF) {
830   // Bind VLAs in the cast type.
831   if (CGF && E->getType()->isVariablyModifiedType())
832     CGF->EmitVariablyModifiedType(E->getType());
833
834   if (CGDebugInfo *DI = getModuleDebugInfo())
835     DI->EmitExplicitCastType(E->getType());
836 }
837
838 //===----------------------------------------------------------------------===//
839 //                         LValue Expression Emission
840 //===----------------------------------------------------------------------===//
841
842 /// EmitPointerWithAlignment - Given an expression of pointer type, try to
843 /// derive a more accurate bound on the alignment of the pointer.
844 Address CodeGenFunction::EmitPointerWithAlignment(const Expr *E,
845                                                   AlignmentSource  *Source) {
846   // We allow this with ObjC object pointers because of fragile ABIs.
847   assert(E->getType()->isPointerType() ||
848          E->getType()->isObjCObjectPointerType());
849   E = E->IgnoreParens();
850
851   // Casts:
852   if (const CastExpr *CE = dyn_cast<CastExpr>(E)) {
853     if (const auto *ECE = dyn_cast<ExplicitCastExpr>(CE))
854       CGM.EmitExplicitCastExprType(ECE, this);
855
856     switch (CE->getCastKind()) {
857     // Non-converting casts (but not C's implicit conversion from void*).
858     case CK_BitCast:
859     case CK_NoOp:
860       if (auto PtrTy = CE->getSubExpr()->getType()->getAs<PointerType>()) {
861         if (PtrTy->getPointeeType()->isVoidType())
862           break;
863
864         AlignmentSource InnerSource;
865         Address Addr = EmitPointerWithAlignment(CE->getSubExpr(), &InnerSource);
866         if (Source) *Source = InnerSource;
867
868         // If this is an explicit bitcast, and the source l-value is
869         // opaque, honor the alignment of the casted-to type.
870         if (isa<ExplicitCastExpr>(CE) &&
871             InnerSource != AlignmentSource::Decl) {
872           Addr = Address(Addr.getPointer(),
873                          getNaturalPointeeTypeAlignment(E->getType(), Source));
874         }
875
876         if (SanOpts.has(SanitizerKind::CFIUnrelatedCast) &&
877             CE->getCastKind() == CK_BitCast) {
878           if (auto PT = E->getType()->getAs<PointerType>())
879             EmitVTablePtrCheckForCast(PT->getPointeeType(), Addr.getPointer(),
880                                       /*MayBeNull=*/true,
881                                       CodeGenFunction::CFITCK_UnrelatedCast,
882                                       CE->getLocStart());
883         }
884
885         return Builder.CreateBitCast(Addr, ConvertType(E->getType()));
886       }
887       break;
888
889     // Array-to-pointer decay.
890     case CK_ArrayToPointerDecay:
891       return EmitArrayToPointerDecay(CE->getSubExpr(), Source);
892
893     // Derived-to-base conversions.
894     case CK_UncheckedDerivedToBase:
895     case CK_DerivedToBase: {
896       Address Addr = EmitPointerWithAlignment(CE->getSubExpr(), Source);
897       auto Derived = CE->getSubExpr()->getType()->getPointeeCXXRecordDecl();
898       return GetAddressOfBaseClass(Addr, Derived,
899                                    CE->path_begin(), CE->path_end(),
900                                    ShouldNullCheckClassCastValue(CE),
901                                    CE->getExprLoc());
902     }
903
904     // TODO: Is there any reason to treat base-to-derived conversions
905     // specially?
906     default:
907       break;
908     }
909   }
910
911   // Unary &.
912   if (const UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
913     if (UO->getOpcode() == UO_AddrOf) {
914       LValue LV = EmitLValue(UO->getSubExpr());
915       if (Source) *Source = LV.getAlignmentSource();
916       return LV.getAddress();
917     }
918   }
919
920   // TODO: conditional operators, comma.
921
922   // Otherwise, use the alignment of the type.
923   CharUnits Align = getNaturalPointeeTypeAlignment(E->getType(), Source);
924   return Address(EmitScalarExpr(E), Align);
925 }
926
927 RValue CodeGenFunction::GetUndefRValue(QualType Ty) {
928   if (Ty->isVoidType())
929     return RValue::get(nullptr);
930
931   switch (getEvaluationKind(Ty)) {
932   case TEK_Complex: {
933     llvm::Type *EltTy =
934       ConvertType(Ty->castAs<ComplexType>()->getElementType());
935     llvm::Value *U = llvm::UndefValue::get(EltTy);
936     return RValue::getComplex(std::make_pair(U, U));
937   }
938
939   // If this is a use of an undefined aggregate type, the aggregate must have an
940   // identifiable address.  Just because the contents of the value are undefined
941   // doesn't mean that the address can't be taken and compared.
942   case TEK_Aggregate: {
943     Address DestPtr = CreateMemTemp(Ty, "undef.agg.tmp");
944     return RValue::getAggregate(DestPtr);
945   }
946
947   case TEK_Scalar:
948     return RValue::get(llvm::UndefValue::get(ConvertType(Ty)));
949   }
950   llvm_unreachable("bad evaluation kind");
951 }
952
953 RValue CodeGenFunction::EmitUnsupportedRValue(const Expr *E,
954                                               const char *Name) {
955   ErrorUnsupported(E, Name);
956   return GetUndefRValue(E->getType());
957 }
958
959 LValue CodeGenFunction::EmitUnsupportedLValue(const Expr *E,
960                                               const char *Name) {
961   ErrorUnsupported(E, Name);
962   llvm::Type *Ty = llvm::PointerType::getUnqual(ConvertType(E->getType()));
963   return MakeAddrLValue(Address(llvm::UndefValue::get(Ty), CharUnits::One()),
964                         E->getType());
965 }
966
967 bool CodeGenFunction::IsWrappedCXXThis(const Expr *Obj) {
968   const Expr *Base = Obj;
969   while (!isa<CXXThisExpr>(Base)) {
970     // The result of a dynamic_cast can be null.
971     if (isa<CXXDynamicCastExpr>(Base))
972       return false;
973
974     if (const auto *CE = dyn_cast<CastExpr>(Base)) {
975       Base = CE->getSubExpr();
976     } else if (const auto *PE = dyn_cast<ParenExpr>(Base)) {
977       Base = PE->getSubExpr();
978     } else if (const auto *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(Base)) {
979       if (UO->getOpcode() == UO_Extension)
980         Base = UO->getSubExpr();
981       else
982         return false;
983     } else {
984       return false;
985     }
986   }
987   return true;
988 }
989
990 LValue CodeGenFunction::EmitCheckedLValue(const Expr *E, TypeCheckKind TCK) {
991   LValue LV;
992   if (SanOpts.has(SanitizerKind::ArrayBounds) && isa<ArraySubscriptExpr>(E))
993     LV = EmitArraySubscriptExpr(cast<ArraySubscriptExpr>(E), /*Accessed*/true);
994   else
995     LV = EmitLValue(E);
996   if (!isa<DeclRefExpr>(E) && !LV.isBitField() && LV.isSimple()) {
997     SanitizerSet SkippedChecks;
998     if (const auto *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
999       bool IsBaseCXXThis = IsWrappedCXXThis(ME->getBase());
1000       if (IsBaseCXXThis)
1001         SkippedChecks.set(SanitizerKind::Alignment, true);
1002       if (IsBaseCXXThis || isa<DeclRefExpr>(ME->getBase()))
1003         SkippedChecks.set(SanitizerKind::Null, true);
1004     }
1005     EmitTypeCheck(TCK, E->getExprLoc(), LV.getPointer(),
1006                   E->getType(), LV.getAlignment(), SkippedChecks);
1007   }
1008   return LV;
1009 }
1010
1011 /// EmitLValue - Emit code to compute a designator that specifies the location
1012 /// of the expression.
1013 ///
1014 /// This can return one of two things: a simple address or a bitfield reference.
1015 /// In either case, the LLVM Value* in the LValue structure is guaranteed to be
1016 /// an LLVM pointer type.
1017 ///
1018 /// If this returns a bitfield reference, nothing about the pointee type of the
1019 /// LLVM value is known: For example, it may not be a pointer to an integer.
1020 ///
1021 /// If this returns a normal address, and if the lvalue's C type is fixed size,
1022 /// this method guarantees that the returned pointer type will point to an LLVM
1023 /// type of the same size of the lvalue's type.  If the lvalue has a variable
1024 /// length type, this is not possible.
1025 ///
1026 LValue CodeGenFunction::EmitLValue(const Expr *E) {
1027   ApplyDebugLocation DL(*this, E);
1028   switch (E->getStmtClass()) {
1029   default: return EmitUnsupportedLValue(E, "l-value expression");
1030
1031   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
1032     llvm_unreachable("cannot emit a property reference directly");
1033
1034   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
1035     return EmitObjCSelectorLValue(cast<ObjCSelectorExpr>(E));
1036   case Expr::ObjCIsaExprClass:
1037     return EmitObjCIsaExpr(cast<ObjCIsaExpr>(E));
1038   case Expr::BinaryOperatorClass:
1039     return EmitBinaryOperatorLValue(cast<BinaryOperator>(E));
1040   case Expr::CompoundAssignOperatorClass: {
1041     QualType Ty = E->getType();
1042     if (const AtomicType *AT = Ty->getAs<AtomicType>())
1043       Ty = AT->getValueType();
1044     if (!Ty->isAnyComplexType())
1045       return EmitCompoundAssignmentLValue(cast<CompoundAssignOperator>(E));
1046     return EmitComplexCompoundAssignmentLValue(cast<CompoundAssignOperator>(E));
1047   }
1048   case Expr::CallExprClass:
1049   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
1050   case Expr::CXXOperatorCallExprClass:
1051   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
1052     return EmitCallExprLValue(cast<CallExpr>(E));
1053   case Expr::VAArgExprClass:
1054     return EmitVAArgExprLValue(cast<VAArgExpr>(E));
1055   case Expr::DeclRefExprClass:
1056     return EmitDeclRefLValue(cast<DeclRefExpr>(E));
1057   case Expr::ParenExprClass:
1058     return EmitLValue(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr());
1059   case Expr::GenericSelectionExprClass:
1060     return EmitLValue(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr());
1061   case Expr::PredefinedExprClass:
1062     return EmitPredefinedLValue(cast<PredefinedExpr>(E));
1063   case Expr::StringLiteralClass:
1064     return EmitStringLiteralLValue(cast<StringLiteral>(E));
1065   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1066     return EmitObjCEncodeExprLValue(cast<ObjCEncodeExpr>(E));
1067   case Expr::PseudoObjectExprClass:
1068     return EmitPseudoObjectLValue(cast<PseudoObjectExpr>(E));
1069   case Expr::InitListExprClass:
1070     return EmitInitListLValue(cast<InitListExpr>(E));
1071   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
1072   case Expr::CXXConstructExprClass:
1073     return EmitCXXConstructLValue(cast<CXXConstructExpr>(E));
1074   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
1075     return EmitCXXBindTemporaryLValue(cast<CXXBindTemporaryExpr>(E));
1076   case Expr::CXXUuidofExprClass:
1077     return EmitCXXUuidofLValue(cast<CXXUuidofExpr>(E));
1078   case Expr::LambdaExprClass:
1079     return EmitLambdaLValue(cast<LambdaExpr>(E));
1080
1081   case Expr::ExprWithCleanupsClass: {
1082     const auto *cleanups = cast<ExprWithCleanups>(E);
1083     enterFullExpression(cleanups);
1084     RunCleanupsScope Scope(*this);
1085     LValue LV = EmitLValue(cleanups->getSubExpr());
1086     if (LV.isSimple()) {
1087       // Defend against branches out of gnu statement expressions surrounded by
1088       // cleanups.
1089       llvm::Value *V = LV.getPointer();
1090       Scope.ForceCleanup({&V});
1091       return LValue::MakeAddr(Address(V, LV.getAlignment()), LV.getType(),
1092                               getContext(), LV.getAlignmentSource(),
1093                               LV.getTBAAInfo());
1094     }
1095     // FIXME: Is it possible to create an ExprWithCleanups that produces a
1096     // bitfield lvalue or some other non-simple lvalue?
1097     return LV;
1098   }
1099
1100   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
1101     return EmitLValue(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr());
1102   case Expr::CXXDefaultInitExprClass: {
1103     CXXDefaultInitExprScope Scope(*this);
1104     return EmitLValue(cast<CXXDefaultInitExpr>(E)->getExpr());
1105   }
1106   case Expr::CXXTypeidExprClass:
1107     return EmitCXXTypeidLValue(cast<CXXTypeidExpr>(E));
1108
1109   case Expr::ObjCMessageExprClass:
1110     return EmitObjCMessageExprLValue(cast<ObjCMessageExpr>(E));
1111   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
1112     return EmitObjCIvarRefLValue(cast<ObjCIvarRefExpr>(E));
1113   case Expr::StmtExprClass:
1114     return EmitStmtExprLValue(cast<StmtExpr>(E));
1115   case Expr::UnaryOperatorClass:
1116     return EmitUnaryOpLValue(cast<UnaryOperator>(E));
1117   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
1118     return EmitArraySubscriptExpr(cast<ArraySubscriptExpr>(E));
1119   case Expr::OMPArraySectionExprClass:
1120     return EmitOMPArraySectionExpr(cast<OMPArraySectionExpr>(E));
1121   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
1122     return EmitExtVectorElementExpr(cast<ExtVectorElementExpr>(E));
1123   case Expr::MemberExprClass:
1124     return EmitMemberExpr(cast<MemberExpr>(E));
1125   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
1126     return EmitCompoundLiteralLValue(cast<CompoundLiteralExpr>(E));
1127   case Expr::ConditionalOperatorClass:
1128     return EmitConditionalOperatorLValue(cast<ConditionalOperator>(E));
1129   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass:
1130     return EmitConditionalOperatorLValue(cast<BinaryConditionalOperator>(E));
1131   case Expr::ChooseExprClass:
1132     return EmitLValue(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr());
1133   case Expr::OpaqueValueExprClass:
1134     return EmitOpaqueValueLValue(cast<OpaqueValueExpr>(E));
1135   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
1136     return EmitLValue(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement());
1137   case Expr::ImplicitCastExprClass:
1138   case Expr::CStyleCastExprClass:
1139   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
1140   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
1141   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
1142   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
1143   case Expr::CXXConstCastExprClass:
1144   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass:
1145     return EmitCastLValue(cast<CastExpr>(E));
1146
1147   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
1148     return EmitMaterializeTemporaryExpr(cast<MaterializeTemporaryExpr>(E));
1149   }
1150 }
1151
1152 /// Given an object of the given canonical type, can we safely copy a
1153 /// value out of it based on its initializer?
1154 static bool isConstantEmittableObjectType(QualType type) {
1155   assert(type.isCanonical());
1156   assert(!type->isReferenceType());
1157
1158   // Must be const-qualified but non-volatile.
1159   Qualifiers qs = type.getLocalQualifiers();
1160   if (!qs.hasConst() || qs.hasVolatile()) return false;
1161
1162   // Otherwise, all object types satisfy this except C++ classes with
1163   // mutable subobjects or non-trivial copy/destroy behavior.
1164   if (const auto *RT = dyn_cast<RecordType>(type))
1165     if (const auto *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl()))
1166       if (RD->hasMutableFields() || !RD->isTrivial())
1167         return false;
1168
1169   return true;
1170 }
1171
1172 /// Can we constant-emit a load of a reference to a variable of the
1173 /// given type?  This is different from predicates like
1174 /// Decl::isUsableInConstantExpressions because we do want it to apply
1175 /// in situations that don't necessarily satisfy the language's rules
1176 /// for this (e.g. C++'s ODR-use rules).  For example, we want to able
1177 /// to do this with const float variables even if those variables
1178 /// aren't marked 'constexpr'.
1179 enum ConstantEmissionKind {
1180   CEK_None,
1181   CEK_AsReferenceOnly,
1182   CEK_AsValueOrReference,
1183   CEK_AsValueOnly
1184 };
1185 static ConstantEmissionKind checkVarTypeForConstantEmission(QualType type) {
1186   type = type.getCanonicalType();
1187   if (const auto *ref = dyn_cast<ReferenceType>(type)) {
1188     if (isConstantEmittableObjectType(ref->getPointeeType()))
1189       return CEK_AsValueOrReference;
1190     return CEK_AsReferenceOnly;
1191   }
1192   if (isConstantEmittableObjectType(type))
1193     return CEK_AsValueOnly;
1194   return CEK_None;
1195 }
1196
1197 /// Try to emit a reference to the given value without producing it as
1198 /// an l-value.  This is actually more than an optimization: we can't
1199 /// produce an l-value for variables that we never actually captured
1200 /// in a block or lambda, which means const int variables or constexpr
1201 /// literals or similar.
1202 CodeGenFunction::ConstantEmission
1203 CodeGenFunction::tryEmitAsConstant(DeclRefExpr *refExpr) {
1204   ValueDecl *value = refExpr->getDecl();
1205
1206   // The value needs to be an enum constant or a constant variable.
1207   ConstantEmissionKind CEK;
1208   if (isa<ParmVarDecl>(value)) {
1209     CEK = CEK_None;
1210   } else if (auto *var = dyn_cast<VarDecl>(value)) {
1211     CEK = checkVarTypeForConstantEmission(var->getType());
1212   } else if (isa<EnumConstantDecl>(value)) {
1213     CEK = CEK_AsValueOnly;
1214   } else {
1215     CEK = CEK_None;
1216   }
1217   if (CEK == CEK_None) return ConstantEmission();
1218
1219   Expr::EvalResult result;
1220   bool resultIsReference;
1221   QualType resultType;
1222
1223   // It's best to evaluate all the way as an r-value if that's permitted.
1224   if (CEK != CEK_AsReferenceOnly &&
1225       refExpr->EvaluateAsRValue(result, getContext())) {
1226     resultIsReference = false;
1227     resultType = refExpr->getType();
1228
1229   // Otherwise, try to evaluate as an l-value.
1230   } else if (CEK != CEK_AsValueOnly &&
1231              refExpr->EvaluateAsLValue(result, getContext())) {
1232     resultIsReference = true;
1233     resultType = value->getType();
1234
1235   // Failure.
1236   } else {
1237     return ConstantEmission();
1238   }
1239
1240   // In any case, if the initializer has side-effects, abandon ship.
1241   if (result.HasSideEffects)
1242     return ConstantEmission();
1243
1244   // Emit as a constant.
1245   llvm::Constant *C = CGM.EmitConstantValue(result.Val, resultType, this);
1246
1247   // Make sure we emit a debug reference to the global variable.
1248   // This should probably fire even for
1249   if (isa<VarDecl>(value)) {
1250     if (!getContext().DeclMustBeEmitted(cast<VarDecl>(value)))
1251       EmitDeclRefExprDbgValue(refExpr, result.Val);
1252   } else {
1253     assert(isa<EnumConstantDecl>(value));
1254     EmitDeclRefExprDbgValue(refExpr, result.Val);
1255   }
1256
1257   // If we emitted a reference constant, we need to dereference that.
1258   if (resultIsReference)
1259     return ConstantEmission::forReference(C);
1260
1261   return ConstantEmission::forValue(C);
1262 }
1263
1264 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitLoadOfScalar(LValue lvalue,
1265                                                SourceLocation Loc) {
1266   return EmitLoadOfScalar(lvalue.getAddress(), lvalue.isVolatile(),
1267                           lvalue.getType(), Loc, lvalue.getAlignmentSource(),
1268                           lvalue.getTBAAInfo(),
1269                           lvalue.getTBAABaseType(), lvalue.getTBAAOffset(),
1270                           lvalue.isNontemporal());
1271 }
1272
1273 static bool hasBooleanRepresentation(QualType Ty) {
1274   if (Ty->isBooleanType())
1275     return true;
1276
1277   if (const EnumType *ET = Ty->getAs<EnumType>())
1278     return ET->getDecl()->getIntegerType()->isBooleanType();
1279
1280   if (const AtomicType *AT = Ty->getAs<AtomicType>())
1281     return hasBooleanRepresentation(AT->getValueType());
1282
1283   return false;
1284 }
1285
1286 static bool getRangeForType(CodeGenFunction &CGF, QualType Ty,
1287                             llvm::APInt &Min, llvm::APInt &End,
1288                             bool StrictEnums, bool IsBool) {
1289   const EnumType *ET = Ty->getAs<EnumType>();
1290   bool IsRegularCPlusPlusEnum = CGF.getLangOpts().CPlusPlus && StrictEnums &&
1291                                 ET && !ET->getDecl()->isFixed();
1292   if (!IsBool && !IsRegularCPlusPlusEnum)
1293     return false;
1294
1295   if (IsBool) {
1296     Min = llvm::APInt(CGF.getContext().getTypeSize(Ty), 0);
1297     End = llvm::APInt(CGF.getContext().getTypeSize(Ty), 2);
1298   } else {
1299     const EnumDecl *ED = ET->getDecl();
1300     llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(ED->getIntegerType());
1301     unsigned Bitwidth = LTy->getScalarSizeInBits();
1302     unsigned NumNegativeBits = ED->getNumNegativeBits();
1303     unsigned NumPositiveBits = ED->getNumPositiveBits();
1304
1305     if (NumNegativeBits) {
1306       unsigned NumBits = std::max(NumNegativeBits, NumPositiveBits + 1);
1307       assert(NumBits <= Bitwidth);
1308       End = llvm::APInt(Bitwidth, 1) << (NumBits - 1);
1309       Min = -End;
1310     } else {
1311       assert(NumPositiveBits <= Bitwidth);
1312       End = llvm::APInt(Bitwidth, 1) << NumPositiveBits;
1313       Min = llvm::APInt(Bitwidth, 0);
1314     }
1315   }
1316   return true;
1317 }
1318
1319 llvm::MDNode *CodeGenFunction::getRangeForLoadFromType(QualType Ty) {
1320   llvm::APInt Min, End;
1321   if (!getRangeForType(*this, Ty, Min, End, CGM.getCodeGenOpts().StrictEnums,
1322                        hasBooleanRepresentation(Ty)))
1323     return nullptr;
1324
1325   llvm::MDBuilder MDHelper(getLLVMContext());
1326   return MDHelper.createRange(Min, End);
1327 }
1328
1329 bool CodeGenFunction::EmitScalarRangeCheck(llvm::Value *Value, QualType Ty,
1330                                            SourceLocation Loc) {
1331   bool HasBoolCheck = SanOpts.has(SanitizerKind::Bool);
1332   bool HasEnumCheck = SanOpts.has(SanitizerKind::Enum);
1333   if (!HasBoolCheck && !HasEnumCheck)
1334     return false;
1335
1336   bool IsBool = hasBooleanRepresentation(Ty) ||
1337                 NSAPI(CGM.getContext()).isObjCBOOLType(Ty);
1338   bool NeedsBoolCheck = HasBoolCheck && IsBool;
1339   bool NeedsEnumCheck = HasEnumCheck && Ty->getAs<EnumType>();
1340   if (!NeedsBoolCheck && !NeedsEnumCheck)
1341     return false;
1342
1343   // Single-bit booleans don't need to be checked. Special-case this to avoid
1344   // a bit width mismatch when handling bitfield values. This is handled by
1345   // EmitFromMemory for the non-bitfield case.
1346   if (IsBool &&
1347       cast<llvm::IntegerType>(Value->getType())->getBitWidth() == 1)
1348     return false;
1349
1350   llvm::APInt Min, End;
1351   if (!getRangeForType(*this, Ty, Min, End, /*StrictEnums=*/true, IsBool))
1352     return true;
1353
1354   SanitizerScope SanScope(this);
1355   llvm::Value *Check;
1356   --End;
1357   if (!Min) {
1358     Check = Builder.CreateICmpULE(
1359         Value, llvm::ConstantInt::get(getLLVMContext(), End));
1360   } else {
1361     llvm::Value *Upper = Builder.CreateICmpSLE(
1362         Value, llvm::ConstantInt::get(getLLVMContext(), End));
1363     llvm::Value *Lower = Builder.CreateICmpSGE(
1364         Value, llvm::ConstantInt::get(getLLVMContext(), Min));
1365     Check = Builder.CreateAnd(Upper, Lower);
1366   }
1367   llvm::Constant *StaticArgs[] = {EmitCheckSourceLocation(Loc),
1368                                   EmitCheckTypeDescriptor(Ty)};
1369   SanitizerMask Kind =
1370       NeedsEnumCheck ? SanitizerKind::Enum : SanitizerKind::Bool;
1371   EmitCheck(std::make_pair(Check, Kind), SanitizerHandler::LoadInvalidValue,
1372             StaticArgs, EmitCheckValue(Value));
1373   return true;
1374 }
1375
1376 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitLoadOfScalar(Address Addr, bool Volatile,
1377                                                QualType Ty,
1378                                                SourceLocation Loc,
1379                                                AlignmentSource AlignSource,
1380                                                llvm::MDNode *TBAAInfo,
1381                                                QualType TBAABaseType,
1382                                                uint64_t TBAAOffset,
1383                                                bool isNontemporal) {
1384   if (!CGM.getCodeGenOpts().PreserveVec3Type) {
1385     // For better performance, handle vector loads differently.
1386     if (Ty->isVectorType()) {
1387       const llvm::Type *EltTy = Addr.getElementType();
1388
1389       const auto *VTy = cast<llvm::VectorType>(EltTy);
1390
1391       // Handle vectors of size 3 like size 4 for better performance.
1392       if (VTy->getNumElements() == 3) {
1393
1394         // Bitcast to vec4 type.
1395         llvm::VectorType *vec4Ty =
1396             llvm::VectorType::get(VTy->getElementType(), 4);
1397         Address Cast = Builder.CreateElementBitCast(Addr, vec4Ty, "castToVec4");
1398         // Now load value.
1399         llvm::Value *V = Builder.CreateLoad(Cast, Volatile, "loadVec4");
1400
1401         // Shuffle vector to get vec3.
1402         V = Builder.CreateShuffleVector(V, llvm::UndefValue::get(vec4Ty),
1403                                         {0, 1, 2}, "extractVec");
1404         return EmitFromMemory(V, Ty);
1405       }
1406     }
1407   }
1408
1409   // Atomic operations have to be done on integral types.
1410   LValue AtomicLValue =
1411       LValue::MakeAddr(Addr, Ty, getContext(), AlignSource, TBAAInfo);
1412   if (Ty->isAtomicType() || LValueIsSuitableForInlineAtomic(AtomicLValue)) {
1413     return EmitAtomicLoad(AtomicLValue, Loc).getScalarVal();
1414   }
1415
1416   llvm::LoadInst *Load = Builder.CreateLoad(Addr, Volatile);
1417   if (isNontemporal) {
1418     llvm::MDNode *Node = llvm::MDNode::get(
1419         Load->getContext(), llvm::ConstantAsMetadata::get(Builder.getInt32(1)));
1420     Load->setMetadata(CGM.getModule().getMDKindID("nontemporal"), Node);
1421   }
1422   if (TBAAInfo) {
1423     llvm::MDNode *TBAAPath = CGM.getTBAAStructTagInfo(TBAABaseType, TBAAInfo,
1424                                                       TBAAOffset);
1425     if (TBAAPath)
1426       CGM.DecorateInstructionWithTBAA(Load, TBAAPath,
1427                                       false /*ConvertTypeToTag*/);
1428   }
1429
1430   if (EmitScalarRangeCheck(Load, Ty, Loc)) {
1431     // In order to prevent the optimizer from throwing away the check, don't
1432     // attach range metadata to the load.
1433   } else if (CGM.getCodeGenOpts().OptimizationLevel > 0)
1434     if (llvm::MDNode *RangeInfo = getRangeForLoadFromType(Ty))
1435       Load->setMetadata(llvm::LLVMContext::MD_range, RangeInfo);
1436
1437   return EmitFromMemory(Load, Ty);
1438 }
1439
1440 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitToMemory(llvm::Value *Value, QualType Ty) {
1441   // Bool has a different representation in memory than in registers.
1442   if (hasBooleanRepresentation(Ty)) {
1443     // This should really always be an i1, but sometimes it's already
1444     // an i8, and it's awkward to track those cases down.
1445     if (Value->getType()->isIntegerTy(1))
1446       return Builder.CreateZExt(Value, ConvertTypeForMem(Ty), "frombool");
1447     assert(Value->getType()->isIntegerTy(getContext().getTypeSize(Ty)) &&
1448            "wrong value rep of bool");
1449   }
1450
1451   return Value;
1452 }
1453
1454 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitFromMemory(llvm::Value *Value, QualType Ty) {
1455   // Bool has a different representation in memory than in registers.
1456   if (hasBooleanRepresentation(Ty)) {
1457     assert(Value->getType()->isIntegerTy(getContext().getTypeSize(Ty)) &&
1458            "wrong value rep of bool");
1459     return Builder.CreateTrunc(Value, Builder.getInt1Ty(), "tobool");
1460   }
1461
1462   return Value;
1463 }
1464
1465 void CodeGenFunction::EmitStoreOfScalar(llvm::Value *Value, Address Addr,
1466                                         bool Volatile, QualType Ty,
1467                                         AlignmentSource AlignSource,
1468                                         llvm::MDNode *TBAAInfo,
1469                                         bool isInit, QualType TBAABaseType,
1470                                         uint64_t TBAAOffset,
1471                                         bool isNontemporal) {
1472
1473   if (!CGM.getCodeGenOpts().PreserveVec3Type) {
1474     // Handle vectors differently to get better performance.
1475     if (Ty->isVectorType()) {
1476       llvm::Type *SrcTy = Value->getType();
1477       auto *VecTy = cast<llvm::VectorType>(SrcTy);
1478       // Handle vec3 special.
1479       if (VecTy->getNumElements() == 3) {
1480         // Our source is a vec3, do a shuffle vector to make it a vec4.
1481         llvm::Constant *Mask[] = {Builder.getInt32(0), Builder.getInt32(1),
1482                                   Builder.getInt32(2),
1483                                   llvm::UndefValue::get(Builder.getInt32Ty())};
1484         llvm::Value *MaskV = llvm::ConstantVector::get(Mask);
1485         Value = Builder.CreateShuffleVector(Value, llvm::UndefValue::get(VecTy),
1486                                             MaskV, "extractVec");
1487         SrcTy = llvm::VectorType::get(VecTy->getElementType(), 4);
1488       }
1489       if (Addr.getElementType() != SrcTy) {
1490         Addr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, SrcTy, "storetmp");
1491       }
1492     }
1493   }
1494
1495   Value = EmitToMemory(Value, Ty);
1496
1497   LValue AtomicLValue =
1498       LValue::MakeAddr(Addr, Ty, getContext(), AlignSource, TBAAInfo);
1499   if (Ty->isAtomicType() ||
1500       (!isInit && LValueIsSuitableForInlineAtomic(AtomicLValue))) {
1501     EmitAtomicStore(RValue::get(Value), AtomicLValue, isInit);
1502     return;
1503   }
1504
1505   llvm::StoreInst *Store = Builder.CreateStore(Value, Addr, Volatile);
1506   if (isNontemporal) {
1507     llvm::MDNode *Node =
1508         llvm::MDNode::get(Store->getContext(),
1509                           llvm::ConstantAsMetadata::get(Builder.getInt32(1)));
1510     Store->setMetadata(CGM.getModule().getMDKindID("nontemporal"), Node);
1511   }
1512   if (TBAAInfo) {
1513     llvm::MDNode *TBAAPath = CGM.getTBAAStructTagInfo(TBAABaseType, TBAAInfo,
1514                                                       TBAAOffset);
1515     if (TBAAPath)
1516       CGM.DecorateInstructionWithTBAA(Store, TBAAPath,
1517                                       false /*ConvertTypeToTag*/);
1518   }
1519 }
1520
1521 void CodeGenFunction::EmitStoreOfScalar(llvm::Value *value, LValue lvalue,
1522                                         bool isInit) {
1523   EmitStoreOfScalar(value, lvalue.getAddress(), lvalue.isVolatile(),
1524                     lvalue.getType(), lvalue.getAlignmentSource(),
1525                     lvalue.getTBAAInfo(), isInit, lvalue.getTBAABaseType(),
1526                     lvalue.getTBAAOffset(), lvalue.isNontemporal());
1527 }
1528
1529 /// EmitLoadOfLValue - Given an expression that represents a value lvalue, this
1530 /// method emits the address of the lvalue, then loads the result as an rvalue,
1531 /// returning the rvalue.
1532 RValue CodeGenFunction::EmitLoadOfLValue(LValue LV, SourceLocation Loc) {
1533   if (LV.isObjCWeak()) {
1534     // load of a __weak object.
1535     Address AddrWeakObj = LV.getAddress();
1536     return RValue::get(CGM.getObjCRuntime().EmitObjCWeakRead(*this,
1537                                                              AddrWeakObj));
1538   }
1539   if (LV.getQuals().getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_Weak) {
1540     // In MRC mode, we do a load+autorelease.
1541     if (!getLangOpts().ObjCAutoRefCount) {
1542       return RValue::get(EmitARCLoadWeak(LV.getAddress()));
1543     }
1544
1545     // In ARC mode, we load retained and then consume the value.
1546     llvm::Value *Object = EmitARCLoadWeakRetained(LV.getAddress());
1547     Object = EmitObjCConsumeObject(LV.getType(), Object);
1548     return RValue::get(Object);
1549   }
1550
1551   if (LV.isSimple()) {
1552     assert(!LV.getType()->isFunctionType());
1553
1554     // Everything needs a load.
1555     return RValue::get(EmitLoadOfScalar(LV, Loc));
1556   }
1557
1558   if (LV.isVectorElt()) {
1559     llvm::LoadInst *Load = Builder.CreateLoad(LV.getVectorAddress(),
1560                                               LV.isVolatileQualified());
1561     return RValue::get(Builder.CreateExtractElement(Load, LV.getVectorIdx(),
1562                                                     "vecext"));
1563   }
1564
1565   // If this is a reference to a subset of the elements of a vector, either
1566   // shuffle the input or extract/insert them as appropriate.
1567   if (LV.isExtVectorElt())
1568     return EmitLoadOfExtVectorElementLValue(LV);
1569
1570   // Global Register variables always invoke intrinsics
1571   if (LV.isGlobalReg())
1572     return EmitLoadOfGlobalRegLValue(LV);
1573
1574   assert(LV.isBitField() && "Unknown LValue type!");
1575   return EmitLoadOfBitfieldLValue(LV, Loc);
1576 }
1577
1578 RValue CodeGenFunction::EmitLoadOfBitfieldLValue(LValue LV,
1579                                                  SourceLocation Loc) {
1580   const CGBitFieldInfo &Info = LV.getBitFieldInfo();
1581
1582   // Get the output type.
1583   llvm::Type *ResLTy = ConvertType(LV.getType());
1584
1585   Address Ptr = LV.getBitFieldAddress();
1586   llvm::Value *Val = Builder.CreateLoad(Ptr, LV.isVolatileQualified(), "bf.load");
1587
1588   if (Info.IsSigned) {
1589     assert(static_cast<unsigned>(Info.Offset + Info.Size) <= Info.StorageSize);
1590     unsigned HighBits = Info.StorageSize - Info.Offset - Info.Size;
1591     if (HighBits)
1592       Val = Builder.CreateShl(Val, HighBits, "bf.shl");
1593     if (Info.Offset + HighBits)
1594       Val = Builder.CreateAShr(Val, Info.Offset + HighBits, "bf.ashr");
1595   } else {
1596     if (Info.Offset)
1597       Val = Builder.CreateLShr(Val, Info.Offset, "bf.lshr");
1598     if (static_cast<unsigned>(Info.Offset) + Info.Size < Info.StorageSize)
1599       Val = Builder.CreateAnd(Val, llvm::APInt::getLowBitsSet(Info.StorageSize,
1600                                                               Info.Size),
1601                               "bf.clear");
1602   }
1603   Val = Builder.CreateIntCast(Val, ResLTy, Info.IsSigned, "bf.cast");
1604   EmitScalarRangeCheck(Val, LV.getType(), Loc);
1605   return RValue::get(Val);
1606 }
1607
1608 // If this is a reference to a subset of the elements of a vector, create an
1609 // appropriate shufflevector.
1610 RValue CodeGenFunction::EmitLoadOfExtVectorElementLValue(LValue LV) {
1611   llvm::Value *Vec = Builder.CreateLoad(LV.getExtVectorAddress(),
1612                                         LV.isVolatileQualified());
1613
1614   const llvm::Constant *Elts = LV.getExtVectorElts();
1615
1616   // If the result of the expression is a non-vector type, we must be extracting
1617   // a single element.  Just codegen as an extractelement.
1618   const VectorType *ExprVT = LV.getType()->getAs<VectorType>();
1619   if (!ExprVT) {
1620     unsigned InIdx = getAccessedFieldNo(0, Elts);
1621     llvm::Value *Elt = llvm::ConstantInt::get(SizeTy, InIdx);
1622     return RValue::get(Builder.CreateExtractElement(Vec, Elt));
1623   }
1624
1625   // Always use shuffle vector to try to retain the original program structure
1626   unsigned NumResultElts = ExprVT->getNumElements();
1627
1628   SmallVector<llvm::Constant*, 4> Mask;
1629   for (unsigned i = 0; i != NumResultElts; ++i)
1630     Mask.push_back(Builder.getInt32(getAccessedFieldNo(i, Elts)));
1631
1632   llvm::Value *MaskV = llvm::ConstantVector::get(Mask);
1633   Vec = Builder.CreateShuffleVector(Vec, llvm::UndefValue::get(Vec->getType()),
1634                                     MaskV);
1635   return RValue::get(Vec);
1636 }
1637
1638 /// @brief Generates lvalue for partial ext_vector access.
1639 Address CodeGenFunction::EmitExtVectorElementLValue(LValue LV) {
1640   Address VectorAddress = LV.getExtVectorAddress();
1641   const VectorType *ExprVT = LV.getType()->getAs<VectorType>();
1642   QualType EQT = ExprVT->getElementType();
1643   llvm::Type *VectorElementTy = CGM.getTypes().ConvertType(EQT);
1644   
1645   Address CastToPointerElement =
1646     Builder.CreateElementBitCast(VectorAddress, VectorElementTy,
1647                                  "conv.ptr.element");
1648   
1649   const llvm::Constant *Elts = LV.getExtVectorElts();
1650   unsigned ix = getAccessedFieldNo(0, Elts);
1651   
1652   Address VectorBasePtrPlusIx =
1653     Builder.CreateConstInBoundsGEP(CastToPointerElement, ix,
1654                                    getContext().getTypeSizeInChars(EQT),
1655                                    "vector.elt");
1656
1657   return VectorBasePtrPlusIx;
1658 }
1659
1660 /// @brief Load of global gamed gegisters are always calls to intrinsics.
1661 RValue CodeGenFunction::EmitLoadOfGlobalRegLValue(LValue LV) {
1662   assert((LV.getType()->isIntegerType() || LV.getType()->isPointerType()) &&
1663          "Bad type for register variable");
1664   llvm::MDNode *RegName = cast<llvm::MDNode>(
1665       cast<llvm::MetadataAsValue>(LV.getGlobalReg())->getMetadata());
1666
1667   // We accept integer and pointer types only
1668   llvm::Type *OrigTy = CGM.getTypes().ConvertType(LV.getType());
1669   llvm::Type *Ty = OrigTy;
1670   if (OrigTy->isPointerTy())
1671     Ty = CGM.getTypes().getDataLayout().getIntPtrType(OrigTy);
1672   llvm::Type *Types[] = { Ty };
1673
1674   llvm::Value *F = CGM.getIntrinsic(llvm::Intrinsic::read_register, Types);
1675   llvm::Value *Call = Builder.CreateCall(
1676       F, llvm::MetadataAsValue::get(Ty->getContext(), RegName));
1677   if (OrigTy->isPointerTy())
1678     Call = Builder.CreateIntToPtr(Call, OrigTy);
1679   return RValue::get(Call);
1680 }
1681
1682
1683 /// EmitStoreThroughLValue - Store the specified rvalue into the specified
1684 /// lvalue, where both are guaranteed to the have the same type, and that type
1685 /// is 'Ty'.
1686 void CodeGenFunction::EmitStoreThroughLValue(RValue Src, LValue Dst,
1687                                              bool isInit) {
1688   if (!Dst.isSimple()) {
1689     if (Dst.isVectorElt()) {
1690       // Read/modify/write the vector, inserting the new element.
1691       llvm::Value *Vec = Builder.CreateLoad(Dst.getVectorAddress(),
1692                                             Dst.isVolatileQualified());
1693       Vec = Builder.CreateInsertElement(Vec, Src.getScalarVal(),
1694                                         Dst.getVectorIdx(), "vecins");
1695       Builder.CreateStore(Vec, Dst.getVectorAddress(),
1696                           Dst.isVolatileQualified());
1697       return;
1698     }
1699
1700     // If this is an update of extended vector elements, insert them as
1701     // appropriate.
1702     if (Dst.isExtVectorElt())
1703       return EmitStoreThroughExtVectorComponentLValue(Src, Dst);
1704
1705     if (Dst.isGlobalReg())
1706       return EmitStoreThroughGlobalRegLValue(Src, Dst);
1707
1708     assert(Dst.isBitField() && "Unknown LValue type");
1709     return EmitStoreThroughBitfieldLValue(Src, Dst);
1710   }
1711
1712   // There's special magic for assigning into an ARC-qualified l-value.
1713   if (Qualifiers::ObjCLifetime Lifetime = Dst.getQuals().getObjCLifetime()) {
1714     switch (Lifetime) {
1715     case Qualifiers::OCL_None:
1716       llvm_unreachable("present but none");
1717
1718     case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
1719       // nothing special
1720       break;
1721
1722     case Qualifiers::OCL_Strong:
1723       if (isInit) {
1724         Src = RValue::get(EmitARCRetain(Dst.getType(), Src.getScalarVal()));
1725         break;
1726       }
1727       EmitARCStoreStrong(Dst, Src.getScalarVal(), /*ignore*/ true);
1728       return;
1729
1730     case Qualifiers::OCL_Weak:
1731       if (isInit)
1732         // Initialize and then skip the primitive store.
1733         EmitARCInitWeak(Dst.getAddress(), Src.getScalarVal());
1734       else
1735         EmitARCStoreWeak(Dst.getAddress(), Src.getScalarVal(), /*ignore*/ true);
1736       return;
1737
1738     case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
1739       Src = RValue::get(EmitObjCExtendObjectLifetime(Dst.getType(),
1740                                                      Src.getScalarVal()));
1741       // fall into the normal path
1742       break;
1743     }
1744   }
1745
1746   if (Dst.isObjCWeak() && !Dst.isNonGC()) {
1747     // load of a __weak object.
1748     Address LvalueDst = Dst.getAddress();
1749     llvm::Value *src = Src.getScalarVal();
1750      CGM.getObjCRuntime().EmitObjCWeakAssign(*this, src, LvalueDst);
1751     return;
1752   }
1753
1754   if (Dst.isObjCStrong() && !Dst.isNonGC()) {
1755     // load of a __strong object.
1756     Address LvalueDst = Dst.getAddress();
1757     llvm::Value *src = Src.getScalarVal();
1758     if (Dst.isObjCIvar()) {
1759       assert(Dst.getBaseIvarExp() && "BaseIvarExp is NULL");
1760       llvm::Type *ResultType = IntPtrTy;
1761       Address dst = EmitPointerWithAlignment(Dst.getBaseIvarExp());
1762       llvm::Value *RHS = dst.getPointer();
1763       RHS = Builder.CreatePtrToInt(RHS, ResultType, "sub.ptr.rhs.cast");
1764       llvm::Value *LHS =
1765         Builder.CreatePtrToInt(LvalueDst.getPointer(), ResultType,
1766                                "sub.ptr.lhs.cast");
1767       llvm::Value *BytesBetween = Builder.CreateSub(LHS, RHS, "ivar.offset");
1768       CGM.getObjCRuntime().EmitObjCIvarAssign(*this, src, dst,
1769                                               BytesBetween);
1770     } else if (Dst.isGlobalObjCRef()) {
1771       CGM.getObjCRuntime().EmitObjCGlobalAssign(*this, src, LvalueDst,
1772                                                 Dst.isThreadLocalRef());
1773     }
1774     else
1775       CGM.getObjCRuntime().EmitObjCStrongCastAssign(*this, src, LvalueDst);
1776     return;
1777   }
1778
1779   assert(Src.isScalar() && "Can't emit an agg store with this method");
1780   EmitStoreOfScalar(Src.getScalarVal(), Dst, isInit);
1781 }
1782
1783 void CodeGenFunction::EmitStoreThroughBitfieldLValue(RValue Src, LValue Dst,
1784                                                      llvm::Value **Result) {
1785   const CGBitFieldInfo &Info = Dst.getBitFieldInfo();
1786   llvm::Type *ResLTy = ConvertTypeForMem(Dst.getType());
1787   Address Ptr = Dst.getBitFieldAddress();
1788
1789   // Get the source value, truncated to the width of the bit-field.
1790   llvm::Value *SrcVal = Src.getScalarVal();
1791
1792   // Cast the source to the storage type and shift it into place.
1793   SrcVal = Builder.CreateIntCast(SrcVal, Ptr.getElementType(),
1794                                  /*IsSigned=*/false);
1795   llvm::Value *MaskedVal = SrcVal;
1796
1797   // See if there are other bits in the bitfield's storage we'll need to load
1798   // and mask together with source before storing.
1799   if (Info.StorageSize != Info.Size) {
1800     assert(Info.StorageSize > Info.Size && "Invalid bitfield size.");
1801     llvm::Value *Val =
1802       Builder.CreateLoad(Ptr, Dst.isVolatileQualified(), "bf.load");
1803
1804     // Mask the source value as needed.
1805     if (!hasBooleanRepresentation(Dst.getType()))
1806       SrcVal = Builder.CreateAnd(SrcVal,
1807                                  llvm::APInt::getLowBitsSet(Info.StorageSize,
1808                                                             Info.Size),
1809                                  "bf.value");
1810     MaskedVal = SrcVal;
1811     if (Info.Offset)
1812       SrcVal = Builder.CreateShl(SrcVal, Info.Offset, "bf.shl");
1813
1814     // Mask out the original value.
1815     Val = Builder.CreateAnd(Val,
1816                             ~llvm::APInt::getBitsSet(Info.StorageSize,
1817                                                      Info.Offset,
1818                                                      Info.Offset + Info.Size),
1819                             "bf.clear");
1820
1821     // Or together the unchanged values and the source value.
1822     SrcVal = Builder.CreateOr(Val, SrcVal, "bf.set");
1823   } else {
1824     assert(Info.Offset == 0);
1825   }
1826
1827   // Write the new value back out.
1828   Builder.CreateStore(SrcVal, Ptr, Dst.isVolatileQualified());
1829
1830   // Return the new value of the bit-field, if requested.
1831   if (Result) {
1832     llvm::Value *ResultVal = MaskedVal;
1833
1834     // Sign extend the value if needed.
1835     if (Info.IsSigned) {
1836       assert(Info.Size <= Info.StorageSize);
1837       unsigned HighBits = Info.StorageSize - Info.Size;
1838       if (HighBits) {
1839         ResultVal = Builder.CreateShl(ResultVal, HighBits, "bf.result.shl");
1840         ResultVal = Builder.CreateAShr(ResultVal, HighBits, "bf.result.ashr");
1841       }
1842     }
1843
1844     ResultVal = Builder.CreateIntCast(ResultVal, ResLTy, Info.IsSigned,
1845                                       "bf.result.cast");
1846     *Result = EmitFromMemory(ResultVal, Dst.getType());
1847   }
1848 }
1849
1850 void CodeGenFunction::EmitStoreThroughExtVectorComponentLValue(RValue Src,
1851                                                                LValue Dst) {
1852   // This access turns into a read/modify/write of the vector.  Load the input
1853   // value now.
1854   llvm::Value *Vec = Builder.CreateLoad(Dst.getExtVectorAddress(),
1855                                         Dst.isVolatileQualified());
1856   const llvm::Constant *Elts = Dst.getExtVectorElts();
1857
1858   llvm::Value *SrcVal = Src.getScalarVal();
1859
1860   if (const VectorType *VTy = Dst.getType()->getAs<VectorType>()) {
1861     unsigned NumSrcElts = VTy->getNumElements();
1862     unsigned NumDstElts = Vec->getType()->getVectorNumElements();
1863     if (NumDstElts == NumSrcElts) {
1864       // Use shuffle vector is the src and destination are the same number of
1865       // elements and restore the vector mask since it is on the side it will be
1866       // stored.
1867       SmallVector<llvm::Constant*, 4> Mask(NumDstElts);
1868       for (unsigned i = 0; i != NumSrcElts; ++i)
1869         Mask[getAccessedFieldNo(i, Elts)] = Builder.getInt32(i);
1870
1871       llvm::Value *MaskV = llvm::ConstantVector::get(Mask);
1872       Vec = Builder.CreateShuffleVector(SrcVal,
1873                                         llvm::UndefValue::get(Vec->getType()),
1874                                         MaskV);
1875     } else if (NumDstElts > NumSrcElts) {
1876       // Extended the source vector to the same length and then shuffle it
1877       // into the destination.
1878       // FIXME: since we're shuffling with undef, can we just use the indices
1879       //        into that?  This could be simpler.
1880       SmallVector<llvm::Constant*, 4> ExtMask;
1881       for (unsigned i = 0; i != NumSrcElts; ++i)
1882         ExtMask.push_back(Builder.getInt32(i));
1883       ExtMask.resize(NumDstElts, llvm::UndefValue::get(Int32Ty));
1884       llvm::Value *ExtMaskV = llvm::ConstantVector::get(ExtMask);
1885       llvm::Value *ExtSrcVal =
1886         Builder.CreateShuffleVector(SrcVal,
1887                                     llvm::UndefValue::get(SrcVal->getType()),
1888                                     ExtMaskV);
1889       // build identity
1890       SmallVector<llvm::Constant*, 4> Mask;
1891       for (unsigned i = 0; i != NumDstElts; ++i)
1892         Mask.push_back(Builder.getInt32(i));
1893
1894       // When the vector size is odd and .odd or .hi is used, the last element
1895       // of the Elts constant array will be one past the size of the vector.
1896       // Ignore the last element here, if it is greater than the mask size.
1897       if (getAccessedFieldNo(NumSrcElts - 1, Elts) == Mask.size())
1898         NumSrcElts--;
1899
1900       // modify when what gets shuffled in
1901       for (unsigned i = 0; i != NumSrcElts; ++i)
1902         Mask[getAccessedFieldNo(i, Elts)] = Builder.getInt32(i+NumDstElts);
1903       llvm::Value *MaskV = llvm::ConstantVector::get(Mask);
1904       Vec = Builder.CreateShuffleVector(Vec, ExtSrcVal, MaskV);
1905     } else {
1906       // We should never shorten the vector
1907       llvm_unreachable("unexpected shorten vector length");
1908     }
1909   } else {
1910     // If the Src is a scalar (not a vector) it must be updating one element.
1911     unsigned InIdx = getAccessedFieldNo(0, Elts);
1912     llvm::Value *Elt = llvm::ConstantInt::get(SizeTy, InIdx);
1913     Vec = Builder.CreateInsertElement(Vec, SrcVal, Elt);
1914   }
1915
1916   Builder.CreateStore(Vec, Dst.getExtVectorAddress(),
1917                       Dst.isVolatileQualified());
1918 }
1919
1920 /// @brief Store of global named registers are always calls to intrinsics.
1921 void CodeGenFunction::EmitStoreThroughGlobalRegLValue(RValue Src, LValue Dst) {
1922   assert((Dst.getType()->isIntegerType() || Dst.getType()->isPointerType()) &&
1923          "Bad type for register variable");
1924   llvm::MDNode *RegName = cast<llvm::MDNode>(
1925       cast<llvm::MetadataAsValue>(Dst.getGlobalReg())->getMetadata());
1926   assert(RegName && "Register LValue is not metadata");
1927
1928   // We accept integer and pointer types only
1929   llvm::Type *OrigTy = CGM.getTypes().ConvertType(Dst.getType());
1930   llvm::Type *Ty = OrigTy;
1931   if (OrigTy->isPointerTy())
1932     Ty = CGM.getTypes().getDataLayout().getIntPtrType(OrigTy);
1933   llvm::Type *Types[] = { Ty };
1934
1935   llvm::Value *F = CGM.getIntrinsic(llvm::Intrinsic::write_register, Types);
1936   llvm::Value *Value = Src.getScalarVal();
1937   if (OrigTy->isPointerTy())
1938     Value = Builder.CreatePtrToInt(Value, Ty);
1939   Builder.CreateCall(
1940       F, {llvm::MetadataAsValue::get(Ty->getContext(), RegName), Value});
1941 }
1942
1943 // setObjCGCLValueClass - sets class of the lvalue for the purpose of
1944 // generating write-barries API. It is currently a global, ivar,
1945 // or neither.
1946 static void setObjCGCLValueClass(const ASTContext &Ctx, const Expr *E,
1947                                  LValue &LV,
1948                                  bool IsMemberAccess=false) {
1949   if (Ctx.getLangOpts().getGC() == LangOptions::NonGC)
1950     return;
1951
1952   if (isa<ObjCIvarRefExpr>(E)) {
1953     QualType ExpTy = E->getType();
1954     if (IsMemberAccess && ExpTy->isPointerType()) {
1955       // If ivar is a structure pointer, assigning to field of
1956       // this struct follows gcc's behavior and makes it a non-ivar
1957       // writer-barrier conservatively.
1958       ExpTy = ExpTy->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
1959       if (ExpTy->isRecordType()) {
1960         LV.setObjCIvar(false);
1961         return;
1962       }
1963     }
1964     LV.setObjCIvar(true);
1965     auto *Exp = cast<ObjCIvarRefExpr>(const_cast<Expr *>(E));
1966     LV.setBaseIvarExp(Exp->getBase());
1967     LV.setObjCArray(E->getType()->isArrayType());
1968     return;
1969   }
1970
1971   if (const auto *Exp = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
1972     if (const auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(Exp->getDecl())) {
1973       if (VD->hasGlobalStorage()) {
1974         LV.setGlobalObjCRef(true);
1975         LV.setThreadLocalRef(VD->getTLSKind() != VarDecl::TLS_None);
1976       }
1977     }
1978     LV.setObjCArray(E->getType()->isArrayType());
1979     return;
1980   }
1981
1982   if (const auto *Exp = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
1983     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getSubExpr(), LV, IsMemberAccess);
1984     return;
1985   }
1986
1987   if (const auto *Exp = dyn_cast<ParenExpr>(E)) {
1988     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getSubExpr(), LV, IsMemberAccess);
1989     if (LV.isObjCIvar()) {
1990       // If cast is to a structure pointer, follow gcc's behavior and make it
1991       // a non-ivar write-barrier.
1992       QualType ExpTy = E->getType();
1993       if (ExpTy->isPointerType())
1994         ExpTy = ExpTy->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
1995       if (ExpTy->isRecordType())
1996         LV.setObjCIvar(false);
1997     }
1998     return;
1999   }
2000
2001   if (const auto *Exp = dyn_cast<GenericSelectionExpr>(E)) {
2002     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getResultExpr(), LV);
2003     return;
2004   }
2005
2006   if (const auto *Exp = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
2007     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getSubExpr(), LV, IsMemberAccess);
2008     return;
2009   }
2010
2011   if (const auto *Exp = dyn_cast<CStyleCastExpr>(E)) {
2012     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getSubExpr(), LV, IsMemberAccess);
2013     return;
2014   }
2015
2016   if (const auto *Exp = dyn_cast<ObjCBridgedCastExpr>(E)) {
2017     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getSubExpr(), LV, IsMemberAccess);
2018     return;
2019   }
2020
2021   if (const auto *Exp = dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(E)) {
2022     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getBase(), LV);
2023     if (LV.isObjCIvar() && !LV.isObjCArray())
2024       // Using array syntax to assigning to what an ivar points to is not
2025       // same as assigning to the ivar itself. {id *Names;} Names[i] = 0;
2026       LV.setObjCIvar(false);
2027     else if (LV.isGlobalObjCRef() && !LV.isObjCArray())
2028       // Using array syntax to assigning to what global points to is not
2029       // same as assigning to the global itself. {id *G;} G[i] = 0;
2030       LV.setGlobalObjCRef(false);
2031     return;
2032   }
2033
2034   if (const auto *Exp = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
2035     setObjCGCLValueClass(Ctx, Exp->getBase(), LV, true);
2036     // We don't know if member is an 'ivar', but this flag is looked at
2037     // only in the context of LV.isObjCIvar().
2038     LV.setObjCArray(E->getType()->isArrayType());
2039     return;
2040   }
2041 }
2042
2043 static llvm::Value *
2044 EmitBitCastOfLValueToProperType(CodeGenFunction &CGF,
2045                                 llvm::Value *V, llvm::Type *IRType,
2046                                 StringRef Name = StringRef()) {
2047   unsigned AS = cast<llvm::PointerType>(V->getType())->getAddressSpace();
2048   return CGF.Builder.CreateBitCast(V, IRType->getPointerTo(AS), Name);
2049 }
2050
2051 static LValue EmitThreadPrivateVarDeclLValue(
2052     CodeGenFunction &CGF, const VarDecl *VD, QualType T, Address Addr,
2053     llvm::Type *RealVarTy, SourceLocation Loc) {
2054   Addr = CGF.CGM.getOpenMPRuntime().getAddrOfThreadPrivate(CGF, VD, Addr, Loc);
2055   Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, RealVarTy);
2056   return CGF.MakeAddrLValue(Addr, T, AlignmentSource::Decl);
2057 }
2058
2059 Address CodeGenFunction::EmitLoadOfReference(Address Addr,
2060                                              const ReferenceType *RefTy,
2061                                              AlignmentSource *Source) {
2062   llvm::Value *Ptr = Builder.CreateLoad(Addr);
2063   return Address(Ptr, getNaturalTypeAlignment(RefTy->getPointeeType(),
2064                                               Source, /*forPointee*/ true));
2065   
2066 }
2067
2068 LValue CodeGenFunction::EmitLoadOfReferenceLValue(Address RefAddr,
2069                                                   const ReferenceType *RefTy) {
2070   AlignmentSource Source;
2071   Address Addr = EmitLoadOfReference(RefAddr, RefTy, &Source);
2072   return MakeAddrLValue(Addr, RefTy->getPointeeType(), Source);
2073 }
2074
2075 Address CodeGenFunction::EmitLoadOfPointer(Address Ptr,
2076                                            const PointerType *PtrTy,
2077                                            AlignmentSource *Source) {
2078   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(Ptr);
2079   return Address(Addr, getNaturalTypeAlignment(PtrTy->getPointeeType(), Source,
2080                                                /*forPointeeType=*/true));
2081 }
2082
2083 LValue CodeGenFunction::EmitLoadOfPointerLValue(Address PtrAddr,
2084                                                 const PointerType *PtrTy) {
2085   AlignmentSource Source;
2086   Address Addr = EmitLoadOfPointer(PtrAddr, PtrTy, &Source);
2087   return MakeAddrLValue(Addr, PtrTy->getPointeeType(), Source);
2088 }
2089
2090 static LValue EmitGlobalVarDeclLValue(CodeGenFunction &CGF,
2091                                       const Expr *E, const VarDecl *VD) {
2092   QualType T = E->getType();
2093
2094   // If it's thread_local, emit a call to its wrapper function instead.
2095   if (VD->getTLSKind() == VarDecl::TLS_Dynamic &&
2096       CGF.CGM.getCXXABI().usesThreadWrapperFunction())
2097     return CGF.CGM.getCXXABI().EmitThreadLocalVarDeclLValue(CGF, VD, T);
2098
2099   llvm::Value *V = CGF.CGM.GetAddrOfGlobalVar(VD);
2100   llvm::Type *RealVarTy = CGF.getTypes().ConvertTypeForMem(VD->getType());
2101   V = EmitBitCastOfLValueToProperType(CGF, V, RealVarTy);
2102   CharUnits Alignment = CGF.getContext().getDeclAlign(VD);
2103   Address Addr(V, Alignment);
2104   LValue LV;
2105   // Emit reference to the private copy of the variable if it is an OpenMP
2106   // threadprivate variable.
2107   if (CGF.getLangOpts().OpenMP && VD->hasAttr<OMPThreadPrivateDeclAttr>())
2108     return EmitThreadPrivateVarDeclLValue(CGF, VD, T, Addr, RealVarTy,
2109                                           E->getExprLoc());
2110   if (auto RefTy = VD->getType()->getAs<ReferenceType>()) {
2111     LV = CGF.EmitLoadOfReferenceLValue(Addr, RefTy);
2112   } else {
2113     LV = CGF.MakeAddrLValue(Addr, T, AlignmentSource::Decl);
2114   }
2115   setObjCGCLValueClass(CGF.getContext(), E, LV);
2116   return LV;
2117 }
2118
2119 static llvm::Constant *EmitFunctionDeclPointer(CodeGenModule &CGM,
2120                                                const FunctionDecl *FD) {
2121   if (FD->hasAttr<WeakRefAttr>()) {
2122     ConstantAddress aliasee = CGM.GetWeakRefReference(FD);
2123     return aliasee.getPointer();
2124   }
2125
2126   llvm::Constant *V = CGM.GetAddrOfFunction(FD);
2127   if (!FD->hasPrototype()) {
2128     if (const FunctionProtoType *Proto =
2129             FD->getType()->getAs<FunctionProtoType>()) {
2130       // Ugly case: for a K&R-style definition, the type of the definition
2131       // isn't the same as the type of a use.  Correct for this with a
2132       // bitcast.
2133       QualType NoProtoType =
2134           CGM.getContext().getFunctionNoProtoType(Proto->getReturnType());
2135       NoProtoType = CGM.getContext().getPointerType(NoProtoType);
2136       V = llvm::ConstantExpr::getBitCast(V,
2137                                       CGM.getTypes().ConvertType(NoProtoType));
2138     }
2139   }
2140   return V;
2141 }
2142
2143 static LValue EmitFunctionDeclLValue(CodeGenFunction &CGF,
2144                                      const Expr *E, const FunctionDecl *FD) {
2145   llvm::Value *V = EmitFunctionDeclPointer(CGF.CGM, FD);
2146   CharUnits Alignment = CGF.getContext().getDeclAlign(FD);
2147   return CGF.MakeAddrLValue(V, E->getType(), Alignment, AlignmentSource::Decl);
2148 }
2149
2150 static LValue EmitCapturedFieldLValue(CodeGenFunction &CGF, const FieldDecl *FD,
2151                                       llvm::Value *ThisValue) {
2152   QualType TagType = CGF.getContext().getTagDeclType(FD->getParent());
2153   LValue LV = CGF.MakeNaturalAlignAddrLValue(ThisValue, TagType);
2154   return CGF.EmitLValueForField(LV, FD);
2155 }
2156
2157 /// Named Registers are named metadata pointing to the register name
2158 /// which will be read from/written to as an argument to the intrinsic
2159 /// @llvm.read/write_register.
2160 /// So far, only the name is being passed down, but other options such as
2161 /// register type, allocation type or even optimization options could be
2162 /// passed down via the metadata node.
2163 static LValue EmitGlobalNamedRegister(const VarDecl *VD, CodeGenModule &CGM) {
2164   SmallString<64> Name("llvm.named.register.");
2165   AsmLabelAttr *Asm = VD->getAttr<AsmLabelAttr>();
2166   assert(Asm->getLabel().size() < 64-Name.size() &&
2167       "Register name too big");
2168   Name.append(Asm->getLabel());
2169   llvm::NamedMDNode *M =
2170     CGM.getModule().getOrInsertNamedMetadata(Name);
2171   if (M->getNumOperands() == 0) {
2172     llvm::MDString *Str = llvm::MDString::get(CGM.getLLVMContext(),
2173                                               Asm->getLabel());
2174     llvm::Metadata *Ops[] = {Str};
2175     M->addOperand(llvm::MDNode::get(CGM.getLLVMContext(), Ops));
2176   }
2177
2178   CharUnits Alignment = CGM.getContext().getDeclAlign(VD);
2179
2180   llvm::Value *Ptr =
2181     llvm::MetadataAsValue::get(CGM.getLLVMContext(), M->getOperand(0));
2182   return LValue::MakeGlobalReg(Address(Ptr, Alignment), VD->getType());
2183 }
2184
2185 LValue CodeGenFunction::EmitDeclRefLValue(const DeclRefExpr *E) {
2186   const NamedDecl *ND = E->getDecl();
2187   QualType T = E->getType();
2188
2189   if (const auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(ND)) {
2190     // Global Named registers access via intrinsics only
2191     if (VD->getStorageClass() == SC_Register &&
2192         VD->hasAttr<AsmLabelAttr>() && !VD->isLocalVarDecl())
2193       return EmitGlobalNamedRegister(VD, CGM);
2194
2195     // A DeclRefExpr for a reference initialized by a constant expression can
2196     // appear without being odr-used. Directly emit the constant initializer.
2197     const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
2198     if (Init && !isa<ParmVarDecl>(VD) && VD->getType()->isReferenceType() &&
2199         VD->isUsableInConstantExpressions(getContext()) &&
2200         VD->checkInitIsICE() &&
2201         // Do not emit if it is private OpenMP variable.
2202         !(E->refersToEnclosingVariableOrCapture() && CapturedStmtInfo &&
2203           LocalDeclMap.count(VD))) {
2204       llvm::Constant *Val =
2205         CGM.EmitConstantValue(*VD->evaluateValue(), VD->getType(), this);
2206       assert(Val && "failed to emit reference constant expression");
2207       // FIXME: Eventually we will want to emit vector element references.
2208
2209       // Should we be using the alignment of the constant pointer we emitted?
2210       CharUnits Alignment = getNaturalTypeAlignment(E->getType(), nullptr,
2211                                                     /*pointee*/ true);
2212
2213       return MakeAddrLValue(Address(Val, Alignment), T, AlignmentSource::Decl);
2214     }
2215
2216     // Check for captured variables.
2217     if (E->refersToEnclosingVariableOrCapture()) {
2218       if (auto *FD = LambdaCaptureFields.lookup(VD))
2219         return EmitCapturedFieldLValue(*this, FD, CXXABIThisValue);
2220       else if (CapturedStmtInfo) {
2221         auto I = LocalDeclMap.find(VD);
2222         if (I != LocalDeclMap.end()) {
2223           if (auto RefTy = VD->getType()->getAs<ReferenceType>())
2224             return EmitLoadOfReferenceLValue(I->second, RefTy);
2225           return MakeAddrLValue(I->second, T);
2226         }
2227         LValue CapLVal =
2228             EmitCapturedFieldLValue(*this, CapturedStmtInfo->lookup(VD),
2229                                     CapturedStmtInfo->getContextValue());
2230         return MakeAddrLValue(
2231             Address(CapLVal.getPointer(), getContext().getDeclAlign(VD)),
2232             CapLVal.getType(), AlignmentSource::Decl);
2233       }
2234
2235       assert(isa<BlockDecl>(CurCodeDecl));
2236       Address addr = GetAddrOfBlockDecl(VD, VD->hasAttr<BlocksAttr>());
2237       return MakeAddrLValue(addr, T, AlignmentSource::Decl);
2238     }
2239   }
2240
2241   // FIXME: We should be able to assert this for FunctionDecls as well!
2242   // FIXME: We should be able to assert this for all DeclRefExprs, not just
2243   // those with a valid source location.
2244   assert((ND->isUsed(false) || !isa<VarDecl>(ND) ||
2245           !E->getLocation().isValid()) &&
2246          "Should not use decl without marking it used!");
2247
2248   if (ND->hasAttr<WeakRefAttr>()) {
2249     const auto *VD = cast<ValueDecl>(ND);
2250     ConstantAddress Aliasee = CGM.GetWeakRefReference(VD);
2251     return MakeAddrLValue(Aliasee, T, AlignmentSource::Decl);
2252   }
2253
2254   if (const auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(ND)) {
2255     // Check if this is a global variable.
2256     if (VD->hasLinkage() || VD->isStaticDataMember())
2257       return EmitGlobalVarDeclLValue(*this, E, VD);
2258
2259     Address addr = Address::invalid();
2260
2261     // The variable should generally be present in the local decl map.
2262     auto iter = LocalDeclMap.find(VD);
2263     if (iter != LocalDeclMap.end()) {
2264       addr = iter->second;
2265
2266     // Otherwise, it might be static local we haven't emitted yet for
2267     // some reason; most likely, because it's in an outer function.
2268     } else if (VD->isStaticLocal()) {
2269       addr = Address(CGM.getOrCreateStaticVarDecl(
2270           *VD, CGM.getLLVMLinkageVarDefinition(VD, /*isConstant=*/false)),
2271                      getContext().getDeclAlign(VD));
2272
2273     // No other cases for now.
2274     } else {
2275       llvm_unreachable("DeclRefExpr for Decl not entered in LocalDeclMap?");
2276     }
2277
2278
2279     // Check for OpenMP threadprivate variables.
2280     if (getLangOpts().OpenMP && VD->hasAttr<OMPThreadPrivateDeclAttr>()) {
2281       return EmitThreadPrivateVarDeclLValue(
2282           *this, VD, T, addr, getTypes().ConvertTypeForMem(VD->getType()),
2283           E->getExprLoc());
2284     }
2285
2286     // Drill into block byref variables.
2287     bool isBlockByref = VD->hasAttr<BlocksAttr>();
2288     if (isBlockByref) {
2289       addr = emitBlockByrefAddress(addr, VD);
2290     }
2291
2292     // Drill into reference types.
2293     LValue LV;
2294     if (auto RefTy = VD->getType()->getAs<ReferenceType>()) {
2295       LV = EmitLoadOfReferenceLValue(addr, RefTy);
2296     } else {
2297       LV = MakeAddrLValue(addr, T, AlignmentSource::Decl);
2298     }
2299
2300     bool isLocalStorage = VD->hasLocalStorage();
2301
2302     bool NonGCable = isLocalStorage &&
2303                      !VD->getType()->isReferenceType() &&
2304                      !isBlockByref;
2305     if (NonGCable) {
2306       LV.getQuals().removeObjCGCAttr();
2307       LV.setNonGC(true);
2308     }
2309
2310     bool isImpreciseLifetime =
2311       (isLocalStorage && !VD->hasAttr<ObjCPreciseLifetimeAttr>());
2312     if (isImpreciseLifetime)
2313       LV.setARCPreciseLifetime(ARCImpreciseLifetime);
2314     setObjCGCLValueClass(getContext(), E, LV);
2315     return LV;
2316   }
2317
2318   if (const auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ND))
2319     return EmitFunctionDeclLValue(*this, E, FD);
2320
2321   // FIXME: While we're emitting a binding from an enclosing scope, all other
2322   // DeclRefExprs we see should be implicitly treated as if they also refer to
2323   // an enclosing scope.
2324   if (const auto *BD = dyn_cast<BindingDecl>(ND))
2325     return EmitLValue(BD->getBinding());
2326
2327   llvm_unreachable("Unhandled DeclRefExpr");
2328 }
2329
2330 LValue CodeGenFunction::EmitUnaryOpLValue(const UnaryOperator *E) {
2331   // __extension__ doesn't affect lvalue-ness.
2332   if (E->getOpcode() == UO_Extension)
2333     return EmitLValue(E->getSubExpr());
2334
2335   QualType ExprTy = getContext().getCanonicalType(E->getSubExpr()->getType());
2336   switch (E->getOpcode()) {
2337   default: llvm_unreachable("Unknown unary operator lvalue!");
2338   case UO_Deref: {
2339     QualType T = E->getSubExpr()->getType()->getPointeeType();
2340     assert(!T.isNull() && "CodeGenFunction::EmitUnaryOpLValue: Illegal type");
2341
2342     AlignmentSource AlignSource;
2343     Address Addr = EmitPointerWithAlignment(E->getSubExpr(), &AlignSource);
2344     LValue LV = MakeAddrLValue(Addr, T, AlignSource);
2345     LV.getQuals().setAddressSpace(ExprTy.getAddressSpace());
2346
2347     // We should not generate __weak write barrier on indirect reference
2348     // of a pointer to object; as in void foo (__weak id *param); *param = 0;
2349     // But, we continue to generate __strong write barrier on indirect write
2350     // into a pointer to object.
2351     if (getLangOpts().ObjC1 &&
2352         getLangOpts().getGC() != LangOptions::NonGC &&
2353         LV.isObjCWeak())
2354       LV.setNonGC(!E->isOBJCGCCandidate(getContext()));
2355     return LV;
2356   }
2357   case UO_Real:
2358   case UO_Imag: {
2359     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
2360     assert(LV.isSimple() && "real/imag on non-ordinary l-value");
2361
2362     // __real is valid on scalars.  This is a faster way of testing that.
2363     // __imag can only produce an rvalue on scalars.
2364     if (E->getOpcode() == UO_Real &&
2365         !LV.getAddress().getElementType()->isStructTy()) {
2366       assert(E->getSubExpr()->getType()->isArithmeticType());
2367       return LV;
2368     }
2369
2370     QualType T = ExprTy->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2371
2372     Address Component =
2373       (E->getOpcode() == UO_Real
2374          ? emitAddrOfRealComponent(LV.getAddress(), LV.getType())
2375          : emitAddrOfImagComponent(LV.getAddress(), LV.getType()));
2376     LValue ElemLV = MakeAddrLValue(Component, T, LV.getAlignmentSource());
2377     ElemLV.getQuals().addQualifiers(LV.getQuals());
2378     return ElemLV;
2379   }
2380   case UO_PreInc:
2381   case UO_PreDec: {
2382     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
2383     bool isInc = E->getOpcode() == UO_PreInc;
2384
2385     if (E->getType()->isAnyComplexType())
2386       EmitComplexPrePostIncDec(E, LV, isInc, true/*isPre*/);
2387     else
2388       EmitScalarPrePostIncDec(E, LV, isInc, true/*isPre*/);
2389     return LV;
2390   }
2391   }
2392 }
2393
2394 LValue CodeGenFunction::EmitStringLiteralLValue(const StringLiteral *E) {
2395   return MakeAddrLValue(CGM.GetAddrOfConstantStringFromLiteral(E),
2396                         E->getType(), AlignmentSource::Decl);
2397 }
2398
2399 LValue CodeGenFunction::EmitObjCEncodeExprLValue(const ObjCEncodeExpr *E) {
2400   return MakeAddrLValue(CGM.GetAddrOfConstantStringFromObjCEncode(E),
2401                         E->getType(), AlignmentSource::Decl);
2402 }
2403
2404 LValue CodeGenFunction::EmitPredefinedLValue(const PredefinedExpr *E) {
2405   auto SL = E->getFunctionName();
2406   assert(SL != nullptr && "No StringLiteral name in PredefinedExpr");
2407   StringRef FnName = CurFn->getName();
2408   if (FnName.startswith("\01"))
2409     FnName = FnName.substr(1);
2410   StringRef NameItems[] = {
2411       PredefinedExpr::getIdentTypeName(E->getIdentType()), FnName};
2412   std::string GVName = llvm::join(NameItems, NameItems + 2, ".");
2413   if (auto *BD = dyn_cast<BlockDecl>(CurCodeDecl)) {
2414     std::string Name = SL->getString();
2415     if (!Name.empty()) {
2416       unsigned Discriminator =
2417           CGM.getCXXABI().getMangleContext().getBlockId(BD, true);
2418       if (Discriminator)
2419         Name += "_" + Twine(Discriminator + 1).str();
2420       auto C = CGM.GetAddrOfConstantCString(Name, GVName.c_str());
2421       return MakeAddrLValue(C, E->getType(), AlignmentSource::Decl);
2422     } else {
2423       auto C = CGM.GetAddrOfConstantCString(FnName, GVName.c_str());
2424       return MakeAddrLValue(C, E->getType(), AlignmentSource::Decl);
2425     }
2426   }
2427   auto C = CGM.GetAddrOfConstantStringFromLiteral(SL, GVName);
2428   return MakeAddrLValue(C, E->getType(), AlignmentSource::Decl);
2429 }
2430
2431 /// Emit a type description suitable for use by a runtime sanitizer library. The
2432 /// format of a type descriptor is
2433 ///
2434 /// \code
2435 ///   { i16 TypeKind, i16 TypeInfo }
2436 /// \endcode
2437 ///
2438 /// followed by an array of i8 containing the type name. TypeKind is 0 for an
2439 /// integer, 1 for a floating point value, and -1 for anything else.
2440 llvm::Constant *CodeGenFunction::EmitCheckTypeDescriptor(QualType T) {
2441   // Only emit each type's descriptor once.
2442   if (llvm::Constant *C = CGM.getTypeDescriptorFromMap(T))
2443     return C;
2444
2445   uint16_t TypeKind = -1;
2446   uint16_t TypeInfo = 0;
2447
2448   if (T->isIntegerType()) {
2449     TypeKind = 0;
2450     TypeInfo = (llvm::Log2_32(getContext().getTypeSize(T)) << 1) |
2451                (T->isSignedIntegerType() ? 1 : 0);
2452   } else if (T->isFloatingType()) {
2453     TypeKind = 1;
2454     TypeInfo = getContext().getTypeSize(T);
2455   }
2456
2457   // Format the type name as if for a diagnostic, including quotes and
2458   // optionally an 'aka'.
2459   SmallString<32> Buffer;
2460   CGM.getDiags().ConvertArgToString(DiagnosticsEngine::ak_qualtype,
2461                                     (intptr_t)T.getAsOpaquePtr(),
2462                                     StringRef(), StringRef(), None, Buffer,
2463                                     None);
2464
2465   llvm::Constant *Components[] = {
2466     Builder.getInt16(TypeKind), Builder.getInt16(TypeInfo),
2467     llvm::ConstantDataArray::getString(getLLVMContext(), Buffer)
2468   };
2469   llvm::Constant *Descriptor = llvm::ConstantStruct::getAnon(Components);
2470
2471   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
2472       CGM.getModule(), Descriptor->getType(),
2473       /*isConstant=*/true, llvm::GlobalVariable::PrivateLinkage, Descriptor);
2474   GV->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
2475   CGM.getSanitizerMetadata()->disableSanitizerForGlobal(GV);
2476
2477   // Remember the descriptor for this type.
2478   CGM.setTypeDescriptorInMap(T, GV);
2479
2480   return GV;
2481 }
2482
2483 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitCheckValue(llvm::Value *V) {
2484   llvm::Type *TargetTy = IntPtrTy;
2485
2486   // Floating-point types which fit into intptr_t are bitcast to integers
2487   // and then passed directly (after zero-extension, if necessary).
2488   if (V->getType()->isFloatingPointTy()) {
2489     unsigned Bits = V->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
2490     if (Bits <= TargetTy->getIntegerBitWidth())
2491       V = Builder.CreateBitCast(V, llvm::Type::getIntNTy(getLLVMContext(),
2492                                                          Bits));
2493   }
2494
2495   // Integers which fit in intptr_t are zero-extended and passed directly.
2496   if (V->getType()->isIntegerTy() &&
2497       V->getType()->getIntegerBitWidth() <= TargetTy->getIntegerBitWidth())
2498     return Builder.CreateZExt(V, TargetTy);
2499
2500   // Pointers are passed directly, everything else is passed by address.
2501   if (!V->getType()->isPointerTy()) {
2502     Address Ptr = CreateDefaultAlignTempAlloca(V->getType());
2503     Builder.CreateStore(V, Ptr);
2504     V = Ptr.getPointer();
2505   }
2506   return Builder.CreatePtrToInt(V, TargetTy);
2507 }
2508
2509 /// \brief Emit a representation of a SourceLocation for passing to a handler
2510 /// in a sanitizer runtime library. The format for this data is:
2511 /// \code
2512 ///   struct SourceLocation {
2513 ///     const char *Filename;
2514 ///     int32_t Line, Column;
2515 ///   };
2516 /// \endcode
2517 /// For an invalid SourceLocation, the Filename pointer is null.
2518 llvm::Constant *CodeGenFunction::EmitCheckSourceLocation(SourceLocation Loc) {
2519   llvm::Constant *Filename;
2520   int Line, Column;
2521
2522   PresumedLoc PLoc = getContext().getSourceManager().getPresumedLoc(Loc);
2523   if (PLoc.isValid()) {
2524     StringRef FilenameString = PLoc.getFilename();
2525
2526     int PathComponentsToStrip =
2527         CGM.getCodeGenOpts().EmitCheckPathComponentsToStrip;
2528     if (PathComponentsToStrip < 0) {
2529       assert(PathComponentsToStrip != INT_MIN);
2530       int PathComponentsToKeep = -PathComponentsToStrip;
2531       auto I = llvm::sys::path::rbegin(FilenameString);
2532       auto E = llvm::sys::path::rend(FilenameString);
2533       while (I != E && --PathComponentsToKeep)
2534         ++I;
2535
2536       FilenameString = FilenameString.substr(I - E);
2537     } else if (PathComponentsToStrip > 0) {
2538       auto I = llvm::sys::path::begin(FilenameString);
2539       auto E = llvm::sys::path::end(FilenameString);
2540       while (I != E && PathComponentsToStrip--)
2541         ++I;
2542
2543       if (I != E)
2544         FilenameString =
2545             FilenameString.substr(I - llvm::sys::path::begin(FilenameString));
2546       else
2547         FilenameString = llvm::sys::path::filename(FilenameString);
2548     }
2549
2550     auto FilenameGV = CGM.GetAddrOfConstantCString(FilenameString, ".src");
2551     CGM.getSanitizerMetadata()->disableSanitizerForGlobal(
2552                           cast<llvm::GlobalVariable>(FilenameGV.getPointer()));
2553     Filename = FilenameGV.getPointer();
2554     Line = PLoc.getLine();
2555     Column = PLoc.getColumn();
2556   } else {
2557     Filename = llvm::Constant::getNullValue(Int8PtrTy);
2558     Line = Column = 0;
2559   }
2560
2561   llvm::Constant *Data[] = {Filename, Builder.getInt32(Line),
2562                             Builder.getInt32(Column)};
2563
2564   return llvm::ConstantStruct::getAnon(Data);
2565 }
2566
2567 namespace {
2568 /// \brief Specify under what conditions this check can be recovered
2569 enum class CheckRecoverableKind {
2570   /// Always terminate program execution if this check fails.
2571   Unrecoverable,
2572   /// Check supports recovering, runtime has both fatal (noreturn) and
2573   /// non-fatal handlers for this check.
2574   Recoverable,
2575   /// Runtime conditionally aborts, always need to support recovery.
2576   AlwaysRecoverable
2577 };
2578 }
2579
2580 static CheckRecoverableKind getRecoverableKind(SanitizerMask Kind) {
2581   assert(llvm::countPopulation(Kind) == 1);
2582   switch (Kind) {
2583   case SanitizerKind::Vptr:
2584     return CheckRecoverableKind::AlwaysRecoverable;
2585   case SanitizerKind::Return:
2586   case SanitizerKind::Unreachable:
2587     return CheckRecoverableKind::Unrecoverable;
2588   default:
2589     return CheckRecoverableKind::Recoverable;
2590   }
2591 }
2592
2593 namespace {
2594 struct SanitizerHandlerInfo {
2595   char const *const Name;
2596   unsigned Version;
2597 };
2598 }
2599
2600 const SanitizerHandlerInfo SanitizerHandlers[] = {
2601 #define SANITIZER_CHECK(Enum, Name, Version) {#Name, Version},
2602     LIST_SANITIZER_CHECKS
2603 #undef SANITIZER_CHECK
2604 };
2605
2606 static void emitCheckHandlerCall(CodeGenFunction &CGF,
2607                                  llvm::FunctionType *FnType,
2608                                  ArrayRef<llvm::Value *> FnArgs,
2609                                  SanitizerHandler CheckHandler,
2610                                  CheckRecoverableKind RecoverKind, bool IsFatal,
2611                                  llvm::BasicBlock *ContBB) {
2612   assert(IsFatal || RecoverKind != CheckRecoverableKind::Unrecoverable);
2613   bool NeedsAbortSuffix =
2614       IsFatal && RecoverKind != CheckRecoverableKind::Unrecoverable;
2615   const SanitizerHandlerInfo &CheckInfo = SanitizerHandlers[CheckHandler];
2616   const StringRef CheckName = CheckInfo.Name;
2617   std::string FnName =
2618       ("__ubsan_handle_" + CheckName +
2619        (CheckInfo.Version ? "_v" + llvm::utostr(CheckInfo.Version) : "") +
2620        (NeedsAbortSuffix ? "_abort" : ""))
2621           .str();
2622   bool MayReturn =
2623       !IsFatal || RecoverKind == CheckRecoverableKind::AlwaysRecoverable;
2624
2625   llvm::AttrBuilder B;
2626   if (!MayReturn) {
2627     B.addAttribute(llvm::Attribute::NoReturn)
2628         .addAttribute(llvm::Attribute::NoUnwind);
2629   }
2630   B.addAttribute(llvm::Attribute::UWTable);
2631
2632   llvm::Value *Fn = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
2633       FnType, FnName,
2634       llvm::AttributeList::get(CGF.getLLVMContext(),
2635                                llvm::AttributeList::FunctionIndex, B),
2636       /*Local=*/true);
2637   llvm::CallInst *HandlerCall = CGF.EmitNounwindRuntimeCall(Fn, FnArgs);
2638   if (!MayReturn) {
2639     HandlerCall->setDoesNotReturn();
2640     CGF.Builder.CreateUnreachable();
2641   } else {
2642     CGF.Builder.CreateBr(ContBB);
2643   }
2644 }
2645
2646 void CodeGenFunction::EmitCheck(
2647     ArrayRef<std::pair<llvm::Value *, SanitizerMask>> Checked,
2648     SanitizerHandler CheckHandler, ArrayRef<llvm::Constant *> StaticArgs,
2649     ArrayRef<llvm::Value *> DynamicArgs) {
2650   assert(IsSanitizerScope);
2651   assert(Checked.size() > 0);
2652   assert(CheckHandler >= 0 &&
2653          CheckHandler < sizeof(SanitizerHandlers) / sizeof(*SanitizerHandlers));
2654   const StringRef CheckName = SanitizerHandlers[CheckHandler].Name;
2655
2656   llvm::Value *FatalCond = nullptr;
2657   llvm::Value *RecoverableCond = nullptr;
2658   llvm::Value *TrapCond = nullptr;
2659   for (int i = 0, n = Checked.size(); i < n; ++i) {
2660     llvm::Value *Check = Checked[i].first;
2661     // -fsanitize-trap= overrides -fsanitize-recover=.
2662     llvm::Value *&Cond =
2663         CGM.getCodeGenOpts().SanitizeTrap.has(Checked[i].second)
2664             ? TrapCond
2665             : CGM.getCodeGenOpts().SanitizeRecover.has(Checked[i].second)
2666                   ? RecoverableCond
2667                   : FatalCond;
2668     Cond = Cond ? Builder.CreateAnd(Cond, Check) : Check;
2669   }
2670
2671   if (TrapCond)
2672     EmitTrapCheck(TrapCond);
2673   if (!FatalCond && !RecoverableCond)
2674     return;
2675
2676   llvm::Value *JointCond;
2677   if (FatalCond && RecoverableCond)
2678     JointCond = Builder.CreateAnd(FatalCond, RecoverableCond);
2679   else
2680     JointCond = FatalCond ? FatalCond : RecoverableCond;
2681   assert(JointCond);
2682
2683   CheckRecoverableKind RecoverKind = getRecoverableKind(Checked[0].second);
2684   assert(SanOpts.has(Checked[0].second));
2685 #ifndef NDEBUG
2686   for (int i = 1, n = Checked.size(); i < n; ++i) {
2687     assert(RecoverKind == getRecoverableKind(Checked[i].second) &&
2688            "All recoverable kinds in a single check must be same!");
2689     assert(SanOpts.has(Checked[i].second));
2690   }
2691 #endif
2692
2693   llvm::BasicBlock *Cont = createBasicBlock("cont");
2694   llvm::BasicBlock *Handlers = createBasicBlock("handler." + CheckName);
2695   llvm::Instruction *Branch = Builder.CreateCondBr(JointCond, Cont, Handlers);
2696   // Give hint that we very much don't expect to execute the handler
2697   // Value chosen to match UR_NONTAKEN_WEIGHT, see BranchProbabilityInfo.cpp
2698   llvm::MDBuilder MDHelper(getLLVMContext());
2699   llvm::MDNode *Node = MDHelper.createBranchWeights((1U << 20) - 1, 1);
2700   Branch->setMetadata(llvm::LLVMContext::MD_prof, Node);
2701   EmitBlock(Handlers);
2702
2703   // Handler functions take an i8* pointing to the (handler-specific) static
2704   // information block, followed by a sequence of intptr_t arguments
2705   // representing operand values.
2706   SmallVector<llvm::Value *, 4> Args;
2707   SmallVector<llvm::Type *, 4> ArgTypes;
2708   Args.reserve(DynamicArgs.size() + 1);
2709   ArgTypes.reserve(DynamicArgs.size() + 1);
2710
2711   // Emit handler arguments and create handler function type.
2712   if (!StaticArgs.empty()) {
2713     llvm::Constant *Info = llvm::ConstantStruct::getAnon(StaticArgs);
2714     auto *InfoPtr =
2715         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), Info->getType(), false,
2716                                  llvm::GlobalVariable::PrivateLinkage, Info);
2717     InfoPtr->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
2718     CGM.getSanitizerMetadata()->disableSanitizerForGlobal(InfoPtr);
2719     Args.push_back(Builder.CreateBitCast(InfoPtr, Int8PtrTy));
2720     ArgTypes.push_back(Int8PtrTy);
2721   }
2722
2723   for (size_t i = 0, n = DynamicArgs.size(); i != n; ++i) {
2724     Args.push_back(EmitCheckValue(DynamicArgs[i]));
2725     ArgTypes.push_back(IntPtrTy);
2726   }
2727
2728   llvm::FunctionType *FnType =
2729     llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, ArgTypes, false);
2730
2731   if (!FatalCond || !RecoverableCond) {
2732     // Simple case: we need to generate a single handler call, either
2733     // fatal, or non-fatal.
2734     emitCheckHandlerCall(*this, FnType, Args, CheckHandler, RecoverKind,
2735                          (FatalCond != nullptr), Cont);
2736   } else {
2737     // Emit two handler calls: first one for set of unrecoverable checks,
2738     // another one for recoverable.
2739     llvm::BasicBlock *NonFatalHandlerBB =
2740         createBasicBlock("non_fatal." + CheckName);
2741     llvm::BasicBlock *FatalHandlerBB = createBasicBlock("fatal." + CheckName);
2742     Builder.CreateCondBr(FatalCond, NonFatalHandlerBB, FatalHandlerBB);
2743     EmitBlock(FatalHandlerBB);
2744     emitCheckHandlerCall(*this, FnType, Args, CheckHandler, RecoverKind, true,
2745                          NonFatalHandlerBB);
2746     EmitBlock(NonFatalHandlerBB);
2747     emitCheckHandlerCall(*this, FnType, Args, CheckHandler, RecoverKind, false,
2748                          Cont);
2749   }
2750
2751   EmitBlock(Cont);
2752 }
2753
2754 void CodeGenFunction::EmitCfiSlowPathCheck(
2755     SanitizerMask Kind, llvm::Value *Cond, llvm::ConstantInt *TypeId,
2756     llvm::Value *Ptr, ArrayRef<llvm::Constant *> StaticArgs) {
2757   llvm::BasicBlock *Cont = createBasicBlock("cfi.cont");
2758
2759   llvm::BasicBlock *CheckBB = createBasicBlock("cfi.slowpath");
2760   llvm::BranchInst *BI = Builder.CreateCondBr(Cond, Cont, CheckBB);
2761
2762   llvm::MDBuilder MDHelper(getLLVMContext());
2763   llvm::MDNode *Node = MDHelper.createBranchWeights((1U << 20) - 1, 1);
2764   BI->setMetadata(llvm::LLVMContext::MD_prof, Node);
2765
2766   EmitBlock(CheckBB);
2767
2768   bool WithDiag = !CGM.getCodeGenOpts().SanitizeTrap.has(Kind);
2769
2770   llvm::CallInst *CheckCall;
2771   if (WithDiag) {
2772     llvm::Constant *Info = llvm::ConstantStruct::getAnon(StaticArgs);
2773     auto *InfoPtr =
2774         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), Info->getType(), false,
2775                                  llvm::GlobalVariable::PrivateLinkage, Info);
2776     InfoPtr->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
2777     CGM.getSanitizerMetadata()->disableSanitizerForGlobal(InfoPtr);
2778
2779     llvm::Constant *SlowPathDiagFn = CGM.getModule().getOrInsertFunction(
2780         "__cfi_slowpath_diag",
2781         llvm::FunctionType::get(VoidTy, {Int64Ty, Int8PtrTy, Int8PtrTy},
2782                                 false));
2783     CheckCall = Builder.CreateCall(
2784         SlowPathDiagFn,
2785         {TypeId, Ptr, Builder.CreateBitCast(InfoPtr, Int8PtrTy)});
2786   } else {
2787     llvm::Constant *SlowPathFn = CGM.getModule().getOrInsertFunction(
2788         "__cfi_slowpath",
2789         llvm::FunctionType::get(VoidTy, {Int64Ty, Int8PtrTy}, false));
2790     CheckCall = Builder.CreateCall(SlowPathFn, {TypeId, Ptr});
2791   }
2792
2793   CheckCall->setDoesNotThrow();
2794
2795   EmitBlock(Cont);
2796 }
2797
2798 // Emit a stub for __cfi_check function so that the linker knows about this
2799 // symbol in LTO mode.
2800 void CodeGenFunction::EmitCfiCheckStub() {
2801   llvm::Module *M = &CGM.getModule();
2802   auto &Ctx = M->getContext();
2803   llvm::Function *F = llvm::Function::Create(
2804       llvm::FunctionType::get(VoidTy, {Int64Ty, Int8PtrTy, Int8PtrTy}, false),
2805       llvm::GlobalValue::WeakAnyLinkage, "__cfi_check", M);
2806   llvm::BasicBlock *BB = llvm::BasicBlock::Create(Ctx, "entry", F);
2807   // FIXME: consider emitting an intrinsic call like
2808   // call void @llvm.cfi_check(i64 %0, i8* %1, i8* %2)
2809   // which can be lowered in CrossDSOCFI pass to the actual contents of
2810   // __cfi_check. This would allow inlining of __cfi_check calls.
2811   llvm::CallInst::Create(
2812       llvm::Intrinsic::getDeclaration(M, llvm::Intrinsic::trap), "", BB);
2813   llvm::ReturnInst::Create(Ctx, nullptr, BB);
2814 }
2815
2816 // This function is basically a switch over the CFI failure kind, which is
2817 // extracted from CFICheckFailData (1st function argument). Each case is either
2818 // llvm.trap or a call to one of the two runtime handlers, based on
2819 // -fsanitize-trap and -fsanitize-recover settings.  Default case (invalid
2820 // failure kind) traps, but this should really never happen.  CFICheckFailData
2821 // can be nullptr if the calling module has -fsanitize-trap behavior for this
2822 // check kind; in this case __cfi_check_fail traps as well.
2823 void CodeGenFunction::EmitCfiCheckFail() {
2824   SanitizerScope SanScope(this);
2825   FunctionArgList Args;
2826   ImplicitParamDecl ArgData(getContext(), nullptr, SourceLocation(), nullptr,
2827                             getContext().VoidPtrTy);
2828   ImplicitParamDecl ArgAddr(getContext(), nullptr, SourceLocation(), nullptr,
2829                             getContext().VoidPtrTy);
2830   Args.push_back(&ArgData);
2831   Args.push_back(&ArgAddr);
2832
2833   const CGFunctionInfo &FI =
2834     CGM.getTypes().arrangeBuiltinFunctionDeclaration(getContext().VoidTy, Args);
2835
2836   llvm::Function *F = llvm::Function::Create(
2837       llvm::FunctionType::get(VoidTy, {VoidPtrTy, VoidPtrTy}, false),
2838       llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage, "__cfi_check_fail", &CGM.getModule());
2839   F->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
2840
2841   StartFunction(GlobalDecl(), CGM.getContext().VoidTy, F, FI, Args,
2842                 SourceLocation());
2843
2844   llvm::Value *Data =
2845       EmitLoadOfScalar(GetAddrOfLocalVar(&ArgData), /*Volatile=*/false,
2846                        CGM.getContext().VoidPtrTy, ArgData.getLocation());
2847   llvm::Value *Addr =
2848       EmitLoadOfScalar(GetAddrOfLocalVar(&ArgAddr), /*Volatile=*/false,
2849                        CGM.getContext().VoidPtrTy, ArgAddr.getLocation());
2850
2851   // Data == nullptr means the calling module has trap behaviour for this check.
2852   llvm::Value *DataIsNotNullPtr =
2853       Builder.CreateICmpNE(Data, llvm::ConstantPointerNull::get(Int8PtrTy));
2854   EmitTrapCheck(DataIsNotNullPtr);
2855
2856   llvm::StructType *SourceLocationTy =
2857       llvm::StructType::get(VoidPtrTy, Int32Ty, Int32Ty, nullptr);
2858   llvm::StructType *CfiCheckFailDataTy =
2859       llvm::StructType::get(Int8Ty, SourceLocationTy, VoidPtrTy, nullptr);
2860
2861   llvm::Value *V = Builder.CreateConstGEP2_32(
2862       CfiCheckFailDataTy,
2863       Builder.CreatePointerCast(Data, CfiCheckFailDataTy->getPointerTo(0)), 0,
2864       0);
2865   Address CheckKindAddr(V, getIntAlign());
2866   llvm::Value *CheckKind = Builder.CreateLoad(CheckKindAddr);
2867
2868   llvm::Value *AllVtables = llvm::MetadataAsValue::get(
2869       CGM.getLLVMContext(),
2870       llvm::MDString::get(CGM.getLLVMContext(), "all-vtables"));
2871   llvm::Value *ValidVtable = Builder.CreateZExt(
2872       Builder.CreateCall(CGM.getIntrinsic(llvm::Intrinsic::type_test),
2873                          {Addr, AllVtables}),
2874       IntPtrTy);
2875
2876   const std::pair<int, SanitizerMask> CheckKinds[] = {
2877       {CFITCK_VCall, SanitizerKind::CFIVCall},
2878       {CFITCK_NVCall, SanitizerKind::CFINVCall},
2879       {CFITCK_DerivedCast, SanitizerKind::CFIDerivedCast},
2880       {CFITCK_UnrelatedCast, SanitizerKind::CFIUnrelatedCast},
2881       {CFITCK_ICall, SanitizerKind::CFIICall}};
2882
2883   SmallVector<std::pair<llvm::Value *, SanitizerMask>, 5> Checks;
2884   for (auto CheckKindMaskPair : CheckKinds) {
2885     int Kind = CheckKindMaskPair.first;
2886     SanitizerMask Mask = CheckKindMaskPair.second;
2887     llvm::Value *Cond =
2888         Builder.CreateICmpNE(CheckKind, llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, Kind));
2889     if (CGM.getLangOpts().Sanitize.has(Mask))
2890       EmitCheck(std::make_pair(Cond, Mask), SanitizerHandler::CFICheckFail, {},
2891                 {Data, Addr, ValidVtable});
2892     else
2893       EmitTrapCheck(Cond);
2894   }
2895
2896   FinishFunction();
2897   // The only reference to this function will be created during LTO link.
2898   // Make sure it survives until then.
2899   CGM.addUsedGlobal(F);
2900 }
2901
2902 void CodeGenFunction::EmitTrapCheck(llvm::Value *Checked) {
2903   llvm::BasicBlock *Cont = createBasicBlock("cont");
2904
2905   // If we're optimizing, collapse all calls to trap down to just one per
2906   // function to save on code size.
2907   if (!CGM.getCodeGenOpts().OptimizationLevel || !TrapBB) {
2908     TrapBB = createBasicBlock("trap");
2909     Builder.CreateCondBr(Checked, Cont, TrapBB);
2910     EmitBlock(TrapBB);
2911     llvm::CallInst *TrapCall = EmitTrapCall(llvm::Intrinsic::trap);
2912     TrapCall->setDoesNotReturn();
2913     TrapCall->setDoesNotThrow();
2914     Builder.CreateUnreachable();
2915   } else {
2916     Builder.CreateCondBr(Checked, Cont, TrapBB);
2917   }
2918
2919   EmitBlock(Cont);
2920 }
2921
2922 llvm::CallInst *CodeGenFunction::EmitTrapCall(llvm::Intrinsic::ID IntrID) {
2923   llvm::CallInst *TrapCall = Builder.CreateCall(CGM.getIntrinsic(IntrID));
2924
2925   if (!CGM.getCodeGenOpts().TrapFuncName.empty()) {
2926     auto A = llvm::Attribute::get(getLLVMContext(), "trap-func-name",
2927                                   CGM.getCodeGenOpts().TrapFuncName);
2928     TrapCall->addAttribute(llvm::AttributeList::FunctionIndex, A);
2929   }
2930
2931   return TrapCall;
2932 }
2933
2934 Address CodeGenFunction::EmitArrayToPointerDecay(const Expr *E,
2935                                                  AlignmentSource *AlignSource) {
2936   assert(E->getType()->isArrayType() &&
2937          "Array to pointer decay must have array source type!");
2938
2939   // Expressions of array type can't be bitfields or vector elements.
2940   LValue LV = EmitLValue(E);
2941   Address Addr = LV.getAddress();
2942   if (AlignSource) *AlignSource = LV.getAlignmentSource();
2943
2944   // If the array type was an incomplete type, we need to make sure
2945   // the decay ends up being the right type.
2946   llvm::Type *NewTy = ConvertType(E->getType());
2947   Addr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, NewTy);
2948
2949   // Note that VLA pointers are always decayed, so we don't need to do
2950   // anything here.
2951   if (!E->getType()->isVariableArrayType()) {
2952     assert(isa<llvm::ArrayType>(Addr.getElementType()) &&
2953            "Expected pointer to array");
2954     Addr = Builder.CreateStructGEP(Addr, 0, CharUnits::Zero(), "arraydecay");
2955   }
2956
2957   QualType EltType = E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
2958   return Builder.CreateElementBitCast(Addr, ConvertTypeForMem(EltType));
2959 }
2960
2961 /// isSimpleArrayDecayOperand - If the specified expr is a simple decay from an
2962 /// array to pointer, return the array subexpression.
2963 static const Expr *isSimpleArrayDecayOperand(const Expr *E) {
2964   // If this isn't just an array->pointer decay, bail out.
2965   const auto *CE = dyn_cast<CastExpr>(E);
2966   if (!CE || CE->getCastKind() != CK_ArrayToPointerDecay)
2967     return nullptr;
2968
2969   // If this is a decay from variable width array, bail out.
2970   const Expr *SubExpr = CE->getSubExpr();
2971   if (SubExpr->getType()->isVariableArrayType())
2972     return nullptr;
2973
2974   return SubExpr;
2975 }
2976
2977 static llvm::Value *emitArraySubscriptGEP(CodeGenFunction &CGF,
2978                                           llvm::Value *ptr,
2979                                           ArrayRef<llvm::Value*> indices,
2980                                           bool inbounds,
2981                                     const llvm::Twine &name = "arrayidx") {
2982   if (inbounds) {
2983     return CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(ptr, indices, name);
2984   } else {
2985     return CGF.Builder.CreateGEP(ptr, indices, name);
2986   }
2987 }
2988
2989 static CharUnits getArrayElementAlign(CharUnits arrayAlign,
2990                                       llvm::Value *idx,
2991                                       CharUnits eltSize) {
2992   // If we have a constant index, we can use the exact offset of the
2993   // element we're accessing.
2994   if (auto constantIdx = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(idx)) {
2995     CharUnits offset = constantIdx->getZExtValue() * eltSize;
2996     return arrayAlign.alignmentAtOffset(offset);
2997
2998   // Otherwise, use the worst-case alignment for any element.
2999   } else {
3000     return arrayAlign.alignmentOfArrayElement(eltSize);
3001   }
3002 }
3003
3004 static QualType getFixedSizeElementType(const ASTContext &ctx,
3005                                         const VariableArrayType *vla) {
3006   QualType eltType;
3007   do {
3008     eltType = vla->getElementType();
3009   } while ((vla = ctx.getAsVariableArrayType(eltType)));
3010   return eltType;
3011 }
3012
3013 static Address emitArraySubscriptGEP(CodeGenFunction &CGF, Address addr,
3014                                      ArrayRef<llvm::Value*> indices,
3015                                      QualType eltType, bool inbounds,
3016                                      const llvm::Twine &name = "arrayidx") {
3017   // All the indices except that last must be zero.
3018 #ifndef NDEBUG
3019   for (auto idx : indices.drop_back())
3020     assert(isa<llvm::ConstantInt>(idx) &&
3021            cast<llvm::ConstantInt>(idx)->isZero());
3022 #endif  
3023
3024   // Determine the element size of the statically-sized base.  This is
3025   // the thing that the indices are expressed in terms of.
3026   if (auto vla = CGF.getContext().getAsVariableArrayType(eltType)) {
3027     eltType = getFixedSizeElementType(CGF.getContext(), vla);
3028   }
3029
3030   // We can use that to compute the best alignment of the element.
3031   CharUnits eltSize = CGF.getContext().getTypeSizeInChars(eltType);
3032   CharUnits eltAlign =
3033     getArrayElementAlign(addr.getAlignment(), indices.back(), eltSize);
3034
3035   llvm::Value *eltPtr =
3036     emitArraySubscriptGEP(CGF, addr.getPointer(), indices, inbounds, name);
3037   return Address(eltPtr, eltAlign);
3038 }
3039
3040 LValue CodeGenFunction::EmitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E,
3041                                                bool Accessed) {
3042   // The index must always be an integer, which is not an aggregate.  Emit it
3043   // in lexical order (this complexity is, sadly, required by C++17).
3044   llvm::Value *IdxPre =
3045       (E->getLHS() == E->getIdx()) ? EmitScalarExpr(E->getIdx()) : nullptr;
3046   auto EmitIdxAfterBase = [&, IdxPre](bool Promote) -> llvm::Value * {
3047     auto *Idx = IdxPre;
3048     if (E->getLHS() != E->getIdx()) {
3049       assert(E->getRHS() == E->getIdx() && "index was neither LHS nor RHS");
3050       Idx = EmitScalarExpr(E->getIdx());
3051     }
3052
3053     QualType IdxTy = E->getIdx()->getType();
3054     bool IdxSigned = IdxTy->isSignedIntegerOrEnumerationType();
3055
3056     if (SanOpts.has(SanitizerKind::ArrayBounds))
3057       EmitBoundsCheck(E, E->getBase(), Idx, IdxTy, Accessed);
3058
3059     // Extend or truncate the index type to 32 or 64-bits.
3060     if (Promote && Idx->getType() != IntPtrTy)
3061       Idx = Builder.CreateIntCast(Idx, IntPtrTy, IdxSigned, "idxprom");
3062
3063     return Idx;
3064   };
3065   IdxPre = nullptr;
3066
3067   // If the base is a vector type, then we are forming a vector element lvalue
3068   // with this subscript.
3069   if (E->getBase()->getType()->isVectorType() &&
3070       !isa<ExtVectorElementExpr>(E->getBase())) {
3071     // Emit the vector as an lvalue to get its address.
3072     LValue LHS = EmitLValue(E->getBase());
3073     auto *Idx = EmitIdxAfterBase(/*Promote*/false);
3074     assert(LHS.isSimple() && "Can only subscript lvalue vectors here!");
3075     return LValue::MakeVectorElt(LHS.getAddress(), Idx,
3076                                  E->getBase()->getType(),
3077                                  LHS.getAlignmentSource());
3078   }
3079
3080   // All the other cases basically behave like simple offsetting.
3081
3082   // Handle the extvector case we ignored above.
3083   if (isa<ExtVectorElementExpr>(E->getBase())) {
3084     LValue LV = EmitLValue(E->getBase());
3085     auto *Idx = EmitIdxAfterBase(/*Promote*/true);
3086     Address Addr = EmitExtVectorElementLValue(LV);
3087
3088     QualType EltType = LV.getType()->castAs<VectorType>()->getElementType();
3089     Addr = emitArraySubscriptGEP(*this, Addr, Idx, EltType, /*inbounds*/ true);
3090     return MakeAddrLValue(Addr, EltType, LV.getAlignmentSource());
3091   }
3092
3093   AlignmentSource AlignSource;
3094   Address Addr = Address::invalid();
3095   if (const VariableArrayType *vla =
3096            getContext().getAsVariableArrayType(E->getType())) {
3097     // The base must be a pointer, which is not an aggregate.  Emit
3098     // it.  It needs to be emitted first in case it's what captures
3099     // the VLA bounds.
3100     Addr = EmitPointerWithAlignment(E->getBase(), &AlignSource);
3101     auto *Idx = EmitIdxAfterBase(/*Promote*/true);
3102
3103     // The element count here is the total number of non-VLA elements.
3104     llvm::Value *numElements = getVLASize(vla).first;
3105
3106     // Effectively, the multiply by the VLA size is part of the GEP.
3107     // GEP indexes are signed, and scaling an index isn't permitted to
3108     // signed-overflow, so we use the same semantics for our explicit
3109     // multiply.  We suppress this if overflow is not undefined behavior.
3110     if (getLangOpts().isSignedOverflowDefined()) {
3111       Idx = Builder.CreateMul(Idx, numElements);
3112     } else {
3113       Idx = Builder.CreateNSWMul(Idx, numElements);
3114     }
3115
3116     Addr = emitArraySubscriptGEP(*this, Addr, Idx, vla->getElementType(),
3117                                  !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3118
3119   } else if (const ObjCObjectType *OIT = E->getType()->getAs<ObjCObjectType>()){
3120     // Indexing over an interface, as in "NSString *P; P[4];"
3121
3122     // Emit the base pointer.
3123     Addr = EmitPointerWithAlignment(E->getBase(), &AlignSource);
3124     auto *Idx = EmitIdxAfterBase(/*Promote*/true);
3125
3126     CharUnits InterfaceSize = getContext().getTypeSizeInChars(OIT);
3127     llvm::Value *InterfaceSizeVal =
3128         llvm::ConstantInt::get(Idx->getType(), InterfaceSize.getQuantity());
3129
3130     llvm::Value *ScaledIdx = Builder.CreateMul(Idx, InterfaceSizeVal);
3131
3132     // We don't necessarily build correct LLVM struct types for ObjC
3133     // interfaces, so we can't rely on GEP to do this scaling
3134     // correctly, so we need to cast to i8*.  FIXME: is this actually
3135     // true?  A lot of other things in the fragile ABI would break...
3136     llvm::Type *OrigBaseTy = Addr.getType();
3137     Addr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, Int8Ty);
3138
3139     // Do the GEP.
3140     CharUnits EltAlign =
3141       getArrayElementAlign(Addr.getAlignment(), Idx, InterfaceSize);
3142     llvm::Value *EltPtr =
3143       emitArraySubscriptGEP(*this, Addr.getPointer(), ScaledIdx, false);
3144     Addr = Address(EltPtr, EltAlign);
3145
3146     // Cast back.
3147     Addr = Builder.CreateBitCast(Addr, OrigBaseTy);
3148   } else if (const Expr *Array = isSimpleArrayDecayOperand(E->getBase())) {
3149     // If this is A[i] where A is an array, the frontend will have decayed the
3150     // base to be a ArrayToPointerDecay implicit cast.  While correct, it is
3151     // inefficient at -O0 to emit a "gep A, 0, 0" when codegen'ing it, then a
3152     // "gep x, i" here.  Emit one "gep A, 0, i".
3153     assert(Array->getType()->isArrayType() &&
3154            "Array to pointer decay must have array source type!");
3155     LValue ArrayLV;
3156     // For simple multidimensional array indexing, set the 'accessed' flag for
3157     // better bounds-checking of the base expression.
3158     if (const auto *ASE = dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(Array))
3159       ArrayLV = EmitArraySubscriptExpr(ASE, /*Accessed*/ true);
3160     else
3161       ArrayLV = EmitLValue(Array);
3162     auto *Idx = EmitIdxAfterBase(/*Promote*/true);
3163
3164     // Propagate the alignment from the array itself to the result.
3165     Addr = emitArraySubscriptGEP(*this, ArrayLV.getAddress(),
3166                                  {CGM.getSize(CharUnits::Zero()), Idx},
3167                                  E->getType(),
3168                                  !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3169     AlignSource = ArrayLV.getAlignmentSource();
3170   } else {
3171     // The base must be a pointer; emit it with an estimate of its alignment.
3172     Addr = EmitPointerWithAlignment(E->getBase(), &AlignSource);
3173     auto *Idx = EmitIdxAfterBase(/*Promote*/true);
3174     Addr = emitArraySubscriptGEP(*this, Addr, Idx, E->getType(),
3175                                  !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3176   }
3177
3178   LValue LV = MakeAddrLValue(Addr, E->getType(), AlignSource);
3179
3180   // TODO: Preserve/extend path TBAA metadata?
3181
3182   if (getLangOpts().ObjC1 &&
3183       getLangOpts().getGC() != LangOptions::NonGC) {
3184     LV.setNonGC(!E->isOBJCGCCandidate(getContext()));
3185     setObjCGCLValueClass(getContext(), E, LV);
3186   }
3187   return LV;
3188 }
3189
3190 static Address emitOMPArraySectionBase(CodeGenFunction &CGF, const Expr *Base,
3191                                        AlignmentSource &AlignSource,
3192                                        QualType BaseTy, QualType ElTy,
3193                                        bool IsLowerBound) {
3194   LValue BaseLVal;
3195   if (auto *ASE = dyn_cast<OMPArraySectionExpr>(Base->IgnoreParenImpCasts())) {
3196     BaseLVal = CGF.EmitOMPArraySectionExpr(ASE, IsLowerBound);
3197     if (BaseTy->isArrayType()) {
3198       Address Addr = BaseLVal.getAddress();
3199       AlignSource = BaseLVal.getAlignmentSource();
3200
3201       // If the array type was an incomplete type, we need to make sure
3202       // the decay ends up being the right type.
3203       llvm::Type *NewTy = CGF.ConvertType(BaseTy);
3204       Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, NewTy);
3205
3206       // Note that VLA pointers are always decayed, so we don't need to do
3207       // anything here.
3208       if (!BaseTy->isVariableArrayType()) {
3209         assert(isa<llvm::ArrayType>(Addr.getElementType()) &&
3210                "Expected pointer to array");
3211         Addr = CGF.Builder.CreateStructGEP(Addr, 0, CharUnits::Zero(),
3212                                            "arraydecay");
3213       }
3214
3215       return CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr,
3216                                               CGF.ConvertTypeForMem(ElTy));
3217     }
3218     CharUnits Align = CGF.getNaturalTypeAlignment(ElTy, &AlignSource);
3219     return Address(CGF.Builder.CreateLoad(BaseLVal.getAddress()), Align);
3220   }
3221   return CGF.EmitPointerWithAlignment(Base, &AlignSource);
3222 }
3223
3224 LValue CodeGenFunction::EmitOMPArraySectionExpr(const OMPArraySectionExpr *E,
3225                                                 bool IsLowerBound) {
3226   QualType BaseTy;
3227   if (auto *ASE =
3228           dyn_cast<OMPArraySectionExpr>(E->getBase()->IgnoreParenImpCasts()))
3229     BaseTy = OMPArraySectionExpr::getBaseOriginalType(ASE);
3230   else
3231     BaseTy = E->getBase()->getType();
3232   QualType ResultExprTy;
3233   if (auto *AT = getContext().getAsArrayType(BaseTy))
3234     ResultExprTy = AT->getElementType();
3235   else
3236     ResultExprTy = BaseTy->getPointeeType();
3237   llvm::Value *Idx = nullptr;
3238   if (IsLowerBound || E->getColonLoc().isInvalid()) {
3239     // Requesting lower bound or upper bound, but without provided length and
3240     // without ':' symbol for the default length -> length = 1.
3241     // Idx = LowerBound ?: 0;
3242     if (auto *LowerBound = E->getLowerBound()) {
3243       Idx = Builder.CreateIntCast(
3244           EmitScalarExpr(LowerBound), IntPtrTy,
3245           LowerBound->getType()->hasSignedIntegerRepresentation());
3246     } else
3247       Idx = llvm::ConstantInt::getNullValue(IntPtrTy);
3248   } else {
3249     // Try to emit length or lower bound as constant. If this is possible, 1
3250     // is subtracted from constant length or lower bound. Otherwise, emit LLVM
3251     // IR (LB + Len) - 1.
3252     auto &C = CGM.getContext();
3253     auto *Length = E->getLength();
3254     llvm::APSInt ConstLength;
3255     if (Length) {
3256       // Idx = LowerBound + Length - 1;
3257       if (Length->isIntegerConstantExpr(ConstLength, C)) {
3258         ConstLength = ConstLength.zextOrTrunc(PointerWidthInBits);
3259         Length = nullptr;
3260       }
3261       auto *LowerBound = E->getLowerBound();
3262       llvm::APSInt ConstLowerBound(PointerWidthInBits, /*isUnsigned=*/false);
3263       if (LowerBound && LowerBound->isIntegerConstantExpr(ConstLowerBound, C)) {
3264         ConstLowerBound = ConstLowerBound.zextOrTrunc(PointerWidthInBits);
3265         LowerBound = nullptr;
3266       }
3267       if (!Length)
3268         --ConstLength;
3269       else if (!LowerBound)
3270         --ConstLowerBound;
3271
3272       if (Length || LowerBound) {
3273         auto *LowerBoundVal =
3274             LowerBound
3275                 ? Builder.CreateIntCast(
3276                       EmitScalarExpr(LowerBound), IntPtrTy,
3277                       LowerBound->getType()->hasSignedIntegerRepresentation())
3278                 : llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, ConstLowerBound);
3279         auto *LengthVal =
3280             Length
3281                 ? Builder.CreateIntCast(
3282                       EmitScalarExpr(Length), IntPtrTy,
3283                       Length->getType()->hasSignedIntegerRepresentation())
3284                 : llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, ConstLength);
3285         Idx = Builder.CreateAdd(LowerBoundVal, LengthVal, "lb_add_len",
3286                                 /*HasNUW=*/false,
3287                                 !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3288         if (Length && LowerBound) {
3289           Idx = Builder.CreateSub(
3290               Idx, llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, /*V=*/1), "idx_sub_1",
3291               /*HasNUW=*/false, !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3292         }
3293       } else
3294         Idx = llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, ConstLength + ConstLowerBound);
3295     } else {
3296       // Idx = ArraySize - 1;
3297       QualType ArrayTy = BaseTy->isPointerType()
3298                              ? E->getBase()->IgnoreParenImpCasts()->getType()
3299                              : BaseTy;
3300       if (auto *VAT = C.getAsVariableArrayType(ArrayTy)) {
3301         Length = VAT->getSizeExpr();
3302         if (Length->isIntegerConstantExpr(ConstLength, C))
3303           Length = nullptr;
3304       } else {
3305         auto *CAT = C.getAsConstantArrayType(ArrayTy);
3306         ConstLength = CAT->getSize();
3307       }
3308       if (Length) {
3309         auto *LengthVal = Builder.CreateIntCast(
3310             EmitScalarExpr(Length), IntPtrTy,
3311             Length->getType()->hasSignedIntegerRepresentation());
3312         Idx = Builder.CreateSub(
3313             LengthVal, llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, /*V=*/1), "len_sub_1",
3314             /*HasNUW=*/false, !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3315       } else {
3316         ConstLength = ConstLength.zextOrTrunc(PointerWidthInBits);
3317         --ConstLength;
3318         Idx = llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, ConstLength);
3319       }
3320     }
3321   }
3322   assert(Idx);
3323
3324   Address EltPtr = Address::invalid();
3325   AlignmentSource AlignSource;
3326   if (auto *VLA = getContext().getAsVariableArrayType(ResultExprTy)) {
3327     // The base must be a pointer, which is not an aggregate.  Emit
3328     // it.  It needs to be emitted first in case it's what captures
3329     // the VLA bounds.
3330     Address Base =
3331         emitOMPArraySectionBase(*this, E->getBase(), AlignSource, BaseTy,
3332                                 VLA->getElementType(), IsLowerBound);
3333     // The element count here is the total number of non-VLA elements.
3334     llvm::Value *NumElements = getVLASize(VLA).first;
3335
3336     // Effectively, the multiply by the VLA size is part of the GEP.
3337     // GEP indexes are signed, and scaling an index isn't permitted to
3338     // signed-overflow, so we use the same semantics for our explicit
3339     // multiply.  We suppress this if overflow is not undefined behavior.
3340     if (getLangOpts().isSignedOverflowDefined())
3341       Idx = Builder.CreateMul(Idx, NumElements);
3342     else
3343       Idx = Builder.CreateNSWMul(Idx, NumElements);
3344     EltPtr = emitArraySubscriptGEP(*this, Base, Idx, VLA->getElementType(),
3345                                    !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3346   } else if (const Expr *Array = isSimpleArrayDecayOperand(E->getBase())) {
3347     // If this is A[i] where A is an array, the frontend will have decayed the
3348     // base to be a ArrayToPointerDecay implicit cast.  While correct, it is
3349     // inefficient at -O0 to emit a "gep A, 0, 0" when codegen'ing it, then a
3350     // "gep x, i" here.  Emit one "gep A, 0, i".
3351     assert(Array->getType()->isArrayType() &&
3352            "Array to pointer decay must have array source type!");
3353     LValue ArrayLV;
3354     // For simple multidimensional array indexing, set the 'accessed' flag for
3355     // better bounds-checking of the base expression.
3356     if (const auto *ASE = dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(Array))
3357       ArrayLV = EmitArraySubscriptExpr(ASE, /*Accessed*/ true);
3358     else
3359       ArrayLV = EmitLValue(Array);
3360
3361     // Propagate the alignment from the array itself to the result.
3362     EltPtr = emitArraySubscriptGEP(
3363         *this, ArrayLV.getAddress(), {CGM.getSize(CharUnits::Zero()), Idx},
3364         ResultExprTy, !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3365     AlignSource = ArrayLV.getAlignmentSource();
3366   } else {
3367     Address Base = emitOMPArraySectionBase(*this, E->getBase(), AlignSource,
3368                                            BaseTy, ResultExprTy, IsLowerBound);
3369     EltPtr = emitArraySubscriptGEP(*this, Base, Idx, ResultExprTy,
3370                                    !getLangOpts().isSignedOverflowDefined());
3371   }
3372
3373   return MakeAddrLValue(EltPtr, ResultExprTy, AlignSource);
3374 }
3375
3376 LValue CodeGenFunction::
3377 EmitExtVectorElementExpr(const ExtVectorElementExpr *E) {
3378   // Emit the base vector as an l-value.
3379   LValue Base;
3380
3381   // ExtVectorElementExpr's base can either be a vector or pointer to vector.
3382   if (E->isArrow()) {
3383     // If it is a pointer to a vector, emit the address and form an lvalue with
3384     // it.
3385     AlignmentSource AlignSource;
3386     Address Ptr = EmitPointerWithAlignment(E->getBase(), &AlignSource);
3387     const PointerType *PT = E->getBase()->getType()->getAs<PointerType>();
3388     Base = MakeAddrLValue(Ptr, PT->getPointeeType(), AlignSource);
3389     Base.getQuals().removeObjCGCAttr();
3390   } else if (E->getBase()->isGLValue()) {
3391     // Otherwise, if the base is an lvalue ( as in the case of foo.x.x),
3392     // emit the base as an lvalue.
3393     assert(E->getBase()->getType()->isVectorType());
3394     Base = EmitLValue(E->getBase());
3395   } else {
3396     // Otherwise, the base is a normal rvalue (as in (V+V).x), emit it as such.
3397     assert(E->getBase()->getType()->isVectorType() &&
3398            "Result must be a vector");
3399     llvm::Value *Vec = EmitScalarExpr(E->getBase());
3400
3401     // Store the vector to memory (because LValue wants an address).
3402     Address VecMem = CreateMemTemp(E->getBase()->getType());
3403     Builder.CreateStore(Vec, VecMem);
3404     Base = MakeAddrLValue(VecMem, E->getBase()->getType(),
3405                           AlignmentSource::Decl);
3406   }
3407
3408   QualType type =
3409     E->getType().withCVRQualifiers(Base.getQuals().getCVRQualifiers());
3410
3411   // Encode the element access list into a vector of unsigned indices.
3412   SmallVector<uint32_t, 4> Indices;
3413   E->getEncodedElementAccess(Indices);
3414
3415   if (Base.isSimple()) {
3416     llvm::Constant *CV =
3417         llvm::ConstantDataVector::get(getLLVMContext(), Indices);
3418     return LValue::MakeExtVectorElt(Base.getAddress(), CV, type,
3419                                     Base.getAlignmentSource());
3420   }
3421   assert(Base.isExtVectorElt() && "Can only subscript lvalue vec elts here!");
3422
3423   llvm::Constant *BaseElts = Base.getExtVectorElts();
3424   SmallVector<llvm::Constant *, 4> CElts;
3425
3426   for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i)
3427     CElts.push_back(BaseElts->getAggregateElement(Indices[i]));
3428   llvm::Constant *CV = llvm::ConstantVector::get(CElts);
3429   return LValue::MakeExtVectorElt(Base.getExtVectorAddress(), CV, type,
3430                                   Base.getAlignmentSource());
3431 }
3432
3433 LValue CodeGenFunction::EmitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
3434   Expr *BaseExpr = E->getBase();
3435
3436   // If this is s.x, emit s as an lvalue.  If it is s->x, emit s as a scalar.
3437   LValue BaseLV;
3438   if (E->isArrow()) {
3439     AlignmentSource AlignSource;
3440     Address Addr = EmitPointerWithAlignment(BaseExpr, &AlignSource);
3441     QualType PtrTy = BaseExpr->getType()->getPointeeType();
3442     SanitizerSet SkippedChecks;
3443     bool IsBaseCXXThis = IsWrappedCXXThis(BaseExpr);
3444     if (IsBaseCXXThis)
3445       SkippedChecks.set(SanitizerKind::Alignment, true);
3446     if (IsBaseCXXThis || isa<DeclRefExpr>(BaseExpr))
3447       SkippedChecks.set(SanitizerKind::Null, true);
3448     EmitTypeCheck(TCK_MemberAccess, E->getExprLoc(), Addr.getPointer(), PtrTy,
3449                   /*Alignment=*/CharUnits::Zero(), SkippedChecks);
3450     BaseLV = MakeAddrLValue(Addr, PtrTy, AlignSource);
3451   } else
3452     BaseLV = EmitCheckedLValue(BaseExpr, TCK_MemberAccess);
3453
3454   NamedDecl *ND = E->getMemberDecl();
3455   if (auto *Field = dyn_cast<FieldDecl>(ND)) {
3456     LValue LV = EmitLValueForField(BaseLV, Field);
3457     setObjCGCLValueClass(getContext(), E, LV);
3458     return LV;
3459   }
3460
3461   if (auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(ND))
3462     return EmitGlobalVarDeclLValue(*this, E, VD);
3463
3464   if (const auto *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ND))
3465     return EmitFunctionDeclLValue(*this, E, FD);
3466
3467   llvm_unreachable("Unhandled member declaration!");
3468 }
3469
3470 /// Given that we are currently emitting a lambda, emit an l-value for
3471 /// one of its members.
3472 LValue CodeGenFunction::EmitLValueForLambdaField(const FieldDecl *Field) {
3473   assert(cast<CXXMethodDecl>(CurCodeDecl)->getParent()->isLambda());
3474   assert(cast<CXXMethodDecl>(CurCodeDecl)->getParent() == Field->getParent());
3475   QualType LambdaTagType =
3476     getContext().getTagDeclType(Field->getParent());
3477   LValue LambdaLV = MakeNaturalAlignAddrLValue(CXXABIThisValue, LambdaTagType);
3478   return EmitLValueForField(LambdaLV, Field);
3479 }
3480
3481 /// Drill down to the storage of a field without walking into
3482 /// reference types.
3483 ///
3484 /// The resulting address doesn't necessarily have the right type.
3485 static Address emitAddrOfFieldStorage(CodeGenFunction &CGF, Address base,
3486                                       const FieldDecl *field) {
3487   const RecordDecl *rec = field->getParent();
3488   
3489   unsigned idx =
3490     CGF.CGM.getTypes().getCGRecordLayout(rec).getLLVMFieldNo(field);
3491
3492   CharUnits offset;
3493   // Adjust the alignment down to the given offset.
3494   // As a special case, if the LLVM field index is 0, we know that this
3495   // is zero.
3496   assert((idx != 0 || CGF.getContext().getASTRecordLayout(rec)
3497                          .getFieldOffset(field->getFieldIndex()) == 0) &&
3498          "LLVM field at index zero had non-zero offset?");
3499   if (idx != 0) {
3500     auto &recLayout = CGF.getContext().getASTRecordLayout(rec);
3501     auto offsetInBits = recLayout.getFieldOffset(field->getFieldIndex());
3502     offset = CGF.getContext().toCharUnitsFromBits(offsetInBits);
3503   }
3504
3505   return CGF.Builder.CreateStructGEP(base, idx, offset, field->getName());
3506 }
3507
3508 LValue CodeGenFunction::EmitLValueForField(LValue base,
3509                                            const FieldDecl *field) {
3510   AlignmentSource fieldAlignSource =
3511     getFieldAlignmentSource(base.getAlignmentSource());
3512
3513   if (field->isBitField()) {
3514     const CGRecordLayout &RL =
3515       CGM.getTypes().getCGRecordLayout(field->getParent());
3516     const CGBitFieldInfo &Info = RL.getBitFieldInfo(field);
3517     Address Addr = base.getAddress();
3518     unsigned Idx = RL.getLLVMFieldNo(field);
3519     if (Idx != 0)
3520       // For structs, we GEP to the field that the record layout suggests.
3521       Addr = Builder.CreateStructGEP(Addr, Idx, Info.StorageOffset,
3522                                      field->getName());
3523     // Get the access type.
3524     llvm::Type *FieldIntTy =
3525       llvm::Type::getIntNTy(getLLVMContext(), Info.StorageSize);
3526     if (Addr.getElementType() != FieldIntTy)
3527       Addr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, FieldIntTy);
3528
3529     QualType fieldType =
3530       field->getType().withCVRQualifiers(base.getVRQualifiers());
3531     return LValue::MakeBitfield(Addr, Info, fieldType, fieldAlignSource);
3532   }
3533
3534   const RecordDecl *rec = field->getParent();
3535   QualType type = field->getType();
3536
3537   bool mayAlias = rec->hasAttr<MayAliasAttr>();
3538
3539   Address addr = base.getAddress();
3540   unsigned cvr = base.getVRQualifiers();
3541   bool TBAAPath = CGM.getCodeGenOpts().StructPathTBAA;
3542   if (rec->isUnion()) {
3543     // For unions, there is no pointer adjustment.
3544     assert(!type->isReferenceType() && "union has reference member");
3545     // TODO: handle path-aware TBAA for union.
3546     TBAAPath = false;
3547   } else {
3548     // For structs, we GEP to the field that the record layout suggests.
3549     addr = emitAddrOfFieldStorage(*this, addr, field);
3550
3551     // If this is a reference field, load the reference right now.
3552     if (const ReferenceType *refType = type->getAs<ReferenceType>()) {
3553       llvm::LoadInst *load = Builder.CreateLoad(addr, "ref");
3554       if (cvr & Qualifiers::Volatile) load->setVolatile(true);
3555
3556       // Loading the reference will disable path-aware TBAA.
3557       TBAAPath = false;
3558       if (CGM.shouldUseTBAA()) {
3559         llvm::MDNode *tbaa;
3560         if (mayAlias)
3561           tbaa = CGM.getTBAAInfo(getContext().CharTy);
3562         else
3563           tbaa = CGM.getTBAAInfo(type);
3564         if (tbaa)
3565           CGM.DecorateInstructionWithTBAA(load, tbaa);
3566       }
3567
3568       mayAlias = false;
3569       type = refType->getPointeeType();
3570
3571       CharUnits alignment =
3572         getNaturalTypeAlignment(type, &fieldAlignSource, /*pointee*/ true);
3573       addr = Address(load, alignment);
3574
3575       // Qualifiers on the struct don't apply to the referencee, and
3576       // we'll pick up CVR from the actual type later, so reset these
3577       // additional qualifiers now.
3578       cvr = 0;
3579     }
3580   }
3581
3582   // Make sure that the address is pointing to the right type.  This is critical
3583   // for both unions and structs.  A union needs a bitcast, a struct element
3584   // will need a bitcast if the LLVM type laid out doesn't match the desired
3585   // type.
3586   addr = Builder.CreateElementBitCast(addr,
3587                                       CGM.getTypes().ConvertTypeForMem(type),
3588                                       field->getName());
3589
3590   if (field->hasAttr<AnnotateAttr>())
3591     addr = EmitFieldAnnotations(field, addr);
3592
3593   LValue LV = MakeAddrLValue(addr, type, fieldAlignSource);
3594   LV.getQuals().addCVRQualifiers(cvr);
3595   if (TBAAPath) {
3596     const ASTRecordLayout &Layout =
3597         getContext().getASTRecordLayout(field->getParent());
3598     // Set the base type to be the base type of the base LValue and
3599     // update offset to be relative to the base type.
3600     LV.setTBAABaseType(mayAlias ? getContext().CharTy : base.getTBAABaseType());
3601     LV.setTBAAOffset(mayAlias ? 0 : base.getTBAAOffset() +
3602                      Layout.getFieldOffset(field->getFieldIndex()) /
3603                                            getContext().getCharWidth());
3604   }
3605
3606   // __weak attribute on a field is ignored.
3607   if (LV.getQuals().getObjCGCAttr() == Qualifiers::Weak)
3608     LV.getQuals().removeObjCGCAttr();
3609
3610   // Fields of may_alias structs act like 'char' for TBAA purposes.
3611   // FIXME: this should get propagated down through anonymous structs
3612   // and unions.
3613   if (mayAlias && LV.getTBAAInfo())
3614     LV.setTBAAInfo(CGM.getTBAAInfo(getContext().CharTy));
3615
3616   return LV;
3617 }
3618
3619 LValue
3620 CodeGenFunction::EmitLValueForFieldInitialization(LValue Base,
3621                                                   const FieldDecl *Field) {
3622   QualType FieldType = Field->getType();
3623
3624   if (!FieldType->isReferenceType())
3625     return EmitLValueForField(Base, Field);
3626
3627   Address V = emitAddrOfFieldStorage(*this, Base.getAddress(), Field);
3628
3629   // Make sure that the address is pointing to the right type.
3630   llvm::Type *llvmType = ConvertTypeForMem(FieldType);
3631   V = Builder.CreateElementBitCast(V, llvmType, Field->getName());
3632
3633   // TODO: access-path TBAA?
3634   auto FieldAlignSource = getFieldAlignmentSource(Base.getAlignmentSource());
3635   return MakeAddrLValue(V, FieldType, FieldAlignSource);
3636 }
3637
3638 LValue CodeGenFunction::EmitCompoundLiteralLValue(const CompoundLiteralExpr *E){
3639   if (E->isFileScope()) {
3640     ConstantAddress GlobalPtr = CGM.GetAddrOfConstantCompoundLiteral(E);
3641     return MakeAddrLValue(GlobalPtr, E->getType(), AlignmentSource::Decl);
3642   }
3643   if (E->getType()->isVariablyModifiedType())
3644     // make sure to emit the VLA size.
3645     EmitVariablyModifiedType(E->getType());
3646
3647   Address DeclPtr = CreateMemTemp(E->getType(), ".compoundliteral");
3648   const Expr *InitExpr = E->getInitializer();
3649   LValue Result = MakeAddrLValue(DeclPtr, E->getType(), AlignmentSource::Decl);
3650
3651   EmitAnyExprToMem(InitExpr, DeclPtr, E->getType().getQualifiers(),
3652                    /*Init*/ true);
3653
3654   return Result;
3655 }
3656
3657 LValue CodeGenFunction::EmitInitListLValue(const InitListExpr *E) {
3658   if (!E->isGLValue())
3659     // Initializing an aggregate temporary in C++11: T{...}.
3660     return EmitAggExprToLValue(E);
3661
3662   // An lvalue initializer list must be initializing a reference.
3663   assert(E->isTransparent() && "non-transparent glvalue init list");
3664   return EmitLValue(E->getInit(0));
3665 }
3666
3667 /// Emit the operand of a glvalue conditional operator. This is either a glvalue
3668 /// or a (possibly-parenthesized) throw-expression. If this is a throw, no
3669 /// LValue is returned and the current block has been terminated.
3670 static Optional<LValue> EmitLValueOrThrowExpression(CodeGenFunction &CGF,
3671                                                     const Expr *Operand) {
3672   if (auto *ThrowExpr = dyn_cast<CXXThrowExpr>(Operand->IgnoreParens())) {
3673     CGF.EmitCXXThrowExpr(ThrowExpr, /*KeepInsertionPoint*/false);
3674     return None;
3675   }
3676
3677   return CGF.EmitLValue(Operand);
3678 }
3679
3680 LValue CodeGenFunction::
3681 EmitConditionalOperatorLValue(const AbstractConditionalOperator *expr) {
3682   if (!expr->isGLValue()) {
3683     // ?: here should be an aggregate.
3684     assert(hasAggregateEvaluationKind(expr->getType()) &&
3685            "Unexpected conditional operator!");
3686     return EmitAggExprToLValue(expr);
3687   }
3688
3689   OpaqueValueMapping binding(*this, expr);
3690
3691   const Expr *condExpr = expr->getCond();
3692   bool CondExprBool;
3693   if (ConstantFoldsToSimpleInteger(condExpr, CondExprBool)) {
3694     const Expr *live = expr->getTrueExpr(), *dead = expr->getFalseExpr();
3695     if (!CondExprBool) std::swap(live, dead);
3696
3697     if (!ContainsLabel(dead)) {
3698       // If the true case is live, we need to track its region.
3699       if (CondExprBool)
3700         incrementProfileCounter(expr);
3701       return EmitLValue(live);
3702     }
3703   }
3704
3705   llvm::BasicBlock *lhsBlock = createBasicBlock("cond.true");
3706   llvm::BasicBlock *rhsBlock = createBasicBlock("cond.false");
3707   llvm::BasicBlock *contBlock = createBasicBlock("cond.end");
3708
3709   ConditionalEvaluation eval(*this);
3710   EmitBranchOnBoolExpr(condExpr, lhsBlock, rhsBlock, getProfileCount(expr));
3711
3712   // Any temporaries created here are conditional.
3713   EmitBlock(lhsBlock);
3714   incrementProfileCounter(expr);
3715   eval.begin(*this);
3716   Optional<LValue> lhs =
3717       EmitLValueOrThrowExpression(*this, expr->getTrueExpr());
3718   eval.end(*this);
3719
3720   if (lhs && !lhs->isSimple())
3721     return EmitUnsupportedLValue(expr, "conditional operator");
3722
3723   lhsBlock = Builder.GetInsertBlock();
3724   if (lhs)
3725     Builder.CreateBr(contBlock);
3726
3727   // Any temporaries created here are conditional.
3728   EmitBlock(rhsBlock);
3729   eval.begin(*this);
3730   Optional<LValue> rhs =
3731       EmitLValueOrThrowExpression(*this, expr->getFalseExpr());
3732   eval.end(*this);
3733   if (rhs && !rhs->isSimple())
3734     return EmitUnsupportedLValue(expr, "conditional operator");
3735   rhsBlock = Builder.GetInsertBlock();
3736
3737   EmitBlock(contBlock);
3738
3739   if (lhs && rhs) {
3740     llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(lhs->getPointer()->getType(),
3741                                            2, "cond-lvalue");
3742     phi->addIncoming(lhs->getPointer(), lhsBlock);
3743     phi->addIncoming(rhs->getPointer(), rhsBlock);
3744     Address result(phi, std::min(lhs->getAlignment(), rhs->getAlignment()));
3745     AlignmentSource alignSource =
3746       std::max(lhs->getAlignmentSource(), rhs->getAlignmentSource());
3747     return MakeAddrLValue(result, expr->getType(), alignSource);
3748   } else {
3749     assert((lhs || rhs) &&
3750            "both operands of glvalue conditional are throw-expressions?");
3751     return lhs ? *lhs : *rhs;
3752   }
3753 }
3754
3755 /// EmitCastLValue - Casts are never lvalues unless that cast is to a reference
3756 /// type. If the cast is to a reference, we can have the usual lvalue result,
3757 /// otherwise if a cast is needed by the code generator in an lvalue context,
3758 /// then it must mean that we need the address of an aggregate in order to
3759 /// access one of its members.  This can happen for all the reasons that casts
3760 /// are permitted with aggregate result, including noop aggregate casts, and
3761 /// cast from scalar to union.
3762 LValue CodeGenFunction::EmitCastLValue(const CastExpr *E) {
3763   switch (E->getCastKind()) {
3764   case CK_ToVoid:
3765   case CK_BitCast:
3766   case CK_ArrayToPointerDecay:
3767   case CK_FunctionToPointerDecay:
3768   case CK_NullToMemberPointer:
3769   case CK_NullToPointer:
3770   case CK_IntegralToPointer:
3771   case CK_PointerToIntegral:
3772   case CK_PointerToBoolean:
3773   case CK_VectorSplat:
3774   case CK_IntegralCast:
3775   case CK_BooleanToSignedIntegral:
3776   case CK_IntegralToBoolean:
3777   case CK_IntegralToFloating:
3778   case CK_FloatingToIntegral:
3779   case CK_FloatingToBoolean:
3780   case CK_FloatingCast:
3781   case CK_FloatingRealToComplex:
3782   case CK_FloatingComplexToReal:
3783   case CK_FloatingComplexToBoolean:
3784   case CK_FloatingComplexCast:
3785   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
3786   case CK_IntegralRealToComplex:
3787   case CK_IntegralComplexToReal:
3788   case CK_IntegralComplexToBoolean:
3789   case CK_IntegralComplexCast:
3790   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
3791   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
3792   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
3793   case CK_MemberPointerToBoolean:
3794   case CK_ReinterpretMemberPointer:
3795   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
3796   case CK_ARCProduceObject:
3797   case CK_ARCConsumeObject:
3798   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
3799   case CK_ARCExtendBlockObject:
3800   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
3801   case CK_AddressSpaceConversion:
3802   case CK_IntToOCLSampler:
3803     return EmitUnsupportedLValue(E, "unexpected cast lvalue");
3804
3805   case CK_Dependent:
3806     llvm_unreachable("dependent cast kind in IR gen!");
3807
3808   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
3809     llvm_unreachable("builtin functions are handled elsewhere");
3810
3811   // These are never l-values; just use the aggregate emission code.
3812   case CK_NonAtomicToAtomic:
3813   case CK_AtomicToNonAtomic:
3814     return EmitAggExprToLValue(E);
3815
3816   case CK_Dynamic: {
3817     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
3818     Address V = LV.getAddress();
3819     const auto *DCE = cast<CXXDynamicCastExpr>(E);
3820     return MakeNaturalAlignAddrLValue(EmitDynamicCast(V, DCE), E->getType());
3821   }
3822
3823   case CK_ConstructorConversion:
3824   case CK_UserDefinedConversion:
3825   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
3826   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
3827   case CK_NoOp:
3828   case CK_LValueToRValue:
3829     return EmitLValue(E->getSubExpr());
3830
3831   case CK_UncheckedDerivedToBase:
3832   case CK_DerivedToBase: {
3833     const RecordType *DerivedClassTy =
3834       E->getSubExpr()->getType()->getAs<RecordType>();
3835     auto *DerivedClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(DerivedClassTy->getDecl());
3836
3837     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
3838     Address This = LV.getAddress();
3839
3840     // Perform the derived-to-base conversion
3841     Address Base = GetAddressOfBaseClass(
3842         This, DerivedClassDecl, E->path_begin(), E->path_end(),
3843         /*NullCheckValue=*/false, E->getExprLoc());
3844
3845     return MakeAddrLValue(Base, E->getType(), LV.getAlignmentSource());
3846   }
3847   case CK_ToUnion:
3848     return EmitAggExprToLValue(E);
3849   case CK_BaseToDerived: {
3850     const RecordType *DerivedClassTy = E->getType()->getAs<RecordType>();
3851     auto *DerivedClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(DerivedClassTy->getDecl());
3852
3853     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
3854
3855     // Perform the base-to-derived conversion
3856     Address Derived =
3857       GetAddressOfDerivedClass(LV.getAddress(), DerivedClassDecl,
3858                                E->path_begin(), E->path_end(),
3859                                /*NullCheckValue=*/false);
3860
3861     // C++11 [expr.static.cast]p2: Behavior is undefined if a downcast is
3862     // performed and the object is not of the derived type.
3863     if (sanitizePerformTypeCheck())
3864       EmitTypeCheck(TCK_DowncastReference, E->getExprLoc(),
3865                     Derived.getPointer(), E->getType());
3866
3867     if (SanOpts.has(SanitizerKind::CFIDerivedCast))
3868       EmitVTablePtrCheckForCast(E->getType(), Derived.getPointer(),
3869                                 /*MayBeNull=*/false,
3870                                 CFITCK_DerivedCast, E->getLocStart());
3871
3872     return MakeAddrLValue(Derived, E->getType(), LV.getAlignmentSource());
3873   }
3874   case CK_LValueBitCast: {
3875     // This must be a reinterpret_cast (or c-style equivalent).
3876     const auto *CE = cast<ExplicitCastExpr>(E);
3877
3878     CGM.EmitExplicitCastExprType(CE, this);
3879     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
3880     Address V = Builder.CreateBitCast(LV.getAddress(),
3881                                       ConvertType(CE->getTypeAsWritten()));
3882
3883     if (SanOpts.has(SanitizerKind::CFIUnrelatedCast))
3884       EmitVTablePtrCheckForCast(E->getType(), V.getPointer(),
3885                                 /*MayBeNull=*/false,
3886                                 CFITCK_UnrelatedCast, E->getLocStart());
3887
3888     return MakeAddrLValue(V, E->getType(), LV.getAlignmentSource());
3889   }
3890   case CK_ObjCObjectLValueCast: {
3891     LValue LV = EmitLValue(E->getSubExpr());
3892     Address V = Builder.CreateElementBitCast(LV.getAddress(),
3893                                              ConvertType(E->getType()));
3894     return MakeAddrLValue(V, E->getType(), LV.getAlignmentSource());
3895   }
3896   case CK_ZeroToOCLQueue:
3897     llvm_unreachable("NULL to OpenCL queue lvalue cast is not valid");
3898   case CK_ZeroToOCLEvent:
3899     llvm_unreachable("NULL to OpenCL event lvalue cast is not valid");
3900   }
3901
3902   llvm_unreachable("Unhandled lvalue cast kind?");
3903 }
3904
3905 LValue CodeGenFunction::EmitOpaqueValueLValue(const OpaqueValueExpr *e) {
3906   assert(OpaqueValueMappingData::shouldBindAsLValue(e));
3907   return getOpaqueLValueMapping(e);
3908 }
3909
3910 RValue CodeGenFunction::EmitRValueForField(LValue LV,
3911                                            const FieldDecl *FD,
3912                                            SourceLocation Loc) {
3913   QualType FT = FD->getType();
3914   LValue FieldLV = EmitLValueForField(LV, FD);
3915   switch (getEvaluationKind(FT)) {
3916   case TEK_Complex:
3917     return RValue::getComplex(EmitLoadOfComplex(FieldLV, Loc));
3918   case TEK_Aggregate:
3919     return FieldLV.asAggregateRValue();
3920   case TEK_Scalar:
3921     // This routine is used to load fields one-by-one to perform a copy, so
3922     // don't load reference fields.
3923     if (FD->getType()->isReferenceType())
3924       return RValue::get(FieldLV.getPointer());
3925     return EmitLoadOfLValue(FieldLV, Loc);
3926   }
3927   llvm_unreachable("bad evaluation kind");
3928 }
3929
3930 //===--------------------------------------------------------------------===//
3931 //                             Expression Emission
3932 //===--------------------------------------------------------------------===//
3933
3934 RValue CodeGenFunction::EmitCallExpr(const CallExpr *E,
3935                                      ReturnValueSlot ReturnValue) {
3936   // Builtins never have block type.
3937   if (E->getCallee()->getType()->isBlockPointerType())
3938     return EmitBlockCallExpr(E, ReturnValue);
3939
3940   if (const auto *CE = dyn_cast<CXXMemberCallExpr>(E))
3941     return EmitCXXMemberCallExpr(CE, ReturnValue);
3942
3943   if (const auto *CE = dyn_cast<CUDAKernelCallExpr>(E))
3944     return EmitCUDAKernelCallExpr(CE, ReturnValue);
3945
3946   if (const auto *CE = dyn_cast<CXXOperatorCallExpr>(E))
3947     if (const CXXMethodDecl *MD =
3948           dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(CE->getCalleeDecl()))
3949       return EmitCXXOperatorMemberCallExpr(CE, MD, ReturnValue);
3950
3951   CGCallee callee = EmitCallee(E->getCallee());
3952
3953   if (callee.isBuiltin()) {
3954     return EmitBuiltinExpr(callee.getBuiltinDecl(), callee.getBuiltinID(),
3955                            E, ReturnValue);
3956   }
3957
3958   if (callee.isPseudoDestructor()) {
3959     return EmitCXXPseudoDestructorExpr(callee.getPseudoDestructorExpr());
3960   }
3961
3962   return EmitCall(E->getCallee()->getType(), callee, E, ReturnValue);
3963 }
3964
3965 /// Emit a CallExpr without considering whether it might be a subclass.
3966 RValue CodeGenFunction::EmitSimpleCallExpr(const CallExpr *E,
3967                                            ReturnValueSlot ReturnValue) {
3968   CGCallee Callee = EmitCallee(E->getCallee());
3969   return EmitCall(E->getCallee()->getType(), Callee, E, ReturnValue);
3970 }
3971
3972 static CGCallee EmitDirectCallee(CodeGenFunction &CGF, const FunctionDecl *FD) {
3973   if (auto builtinID = FD->getBuiltinID()) {
3974     return CGCallee::forBuiltin(builtinID, FD);
3975   }
3976
3977   llvm::Constant *calleePtr = EmitFunctionDeclPointer(CGF.CGM, FD);
3978   return CGCallee::forDirect(calleePtr, FD);
3979 }
3980
3981 CGCallee CodeGenFunction::EmitCallee(const Expr *E) {
3982   E = E->IgnoreParens();
3983
3984   // Look through function-to-pointer decay.
3985   if (auto ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
3986     if (ICE->getCastKind() == CK_FunctionToPointerDecay ||
3987         ICE->getCastKind() == CK_BuiltinFnToFnPtr) {
3988       return EmitCallee(ICE->getSubExpr());
3989     }
3990
3991   // Resolve direct calls.
3992   } else if (auto DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
3993     if (auto FD = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl())) {
3994       return EmitDirectCallee(*this, FD);
3995     }
3996   } else if (auto ME = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
3997     if (auto FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ME->getMemberDecl())) {
3998       EmitIgnoredExpr(ME->getBase());
3999       return EmitDirectCallee(*this, FD);
4000     }
4001
4002   // Look through template substitutions.
4003   } else if (auto NTTP = dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)) {
4004     return EmitCallee(NTTP->getReplacement());
4005
4006   // Treat pseudo-destructor calls differently.
4007   } else if (auto PDE = dyn_cast<CXXPseudoDestructorExpr>(E)) {
4008     return CGCallee::forPseudoDestructor(PDE);
4009   }
4010
4011   // Otherwise, we have an indirect reference.
4012   llvm::Value *calleePtr;
4013   QualType functionType;
4014   if (auto ptrType = E->getType()->getAs<PointerType>()) {
4015     calleePtr = EmitScalarExpr(E);
4016     functionType = ptrType->getPointeeType();
4017   } else {
4018     functionType = E->getType();
4019     calleePtr = EmitLValue(E).getPointer();
4020   }
4021   assert(functionType->isFunctionType());
4022   CGCalleeInfo calleeInfo(functionType->getAs<FunctionProtoType>(),
4023                           E->getReferencedDeclOfCallee());
4024   CGCallee callee(calleeInfo, calleePtr);
4025   return callee;
4026 }
4027
4028 LValue CodeGenFunction::EmitBinaryOperatorLValue(const BinaryOperator *E) {
4029   // Comma expressions just emit their LHS then their RHS as an l-value.
4030   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
4031     EmitIgnoredExpr(E->getLHS());
4032     EnsureInsertPoint();
4033     return EmitLValue(E->getRHS());
4034   }
4035
4036   if (E->getOpcode() == BO_PtrMemD ||
4037       E->getOpcode() == BO_PtrMemI)
4038     return EmitPointerToDataMemberBinaryExpr(E);
4039
4040   assert(E->getOpcode() == BO_Assign && "unexpected binary l-value");
4041
4042   // Note that in all of these cases, __block variables need the RHS
4043   // evaluated first just in case the variable gets moved by the RHS.
4044
4045   switch (getEvaluationKind(E->getType())) {
4046   case TEK_Scalar: {
4047     switch (E->getLHS()->getType().getObjCLifetime()) {
4048     case Qualifiers::OCL_Strong:
4049       return EmitARCStoreStrong(E, /*ignored*/ false).first;
4050
4051     case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
4052       return EmitARCStoreAutoreleasing(E).first;
4053
4054     // No reason to do any of these differently.
4055     case Qualifiers::OCL_None:
4056     case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
4057     case Qualifiers::OCL_Weak:
4058       break;
4059     }
4060
4061     RValue RV = EmitAnyExpr(E->getRHS());
4062     LValue LV = EmitCheckedLValue(E->getLHS(), TCK_Store);
4063     EmitStoreThroughLValue(RV, LV);
4064     return LV;
4065   }
4066
4067   case TEK_Complex:
4068     return EmitComplexAssignmentLValue(E);
4069
4070   case TEK_Aggregate:
4071     return EmitAggExprToLValue(E);
4072   }
4073   llvm_unreachable("bad evaluation kind");
4074 }
4075
4076 LValue CodeGenFunction::EmitCallExprLValue(const CallExpr *E) {
4077   RValue RV = EmitCallExpr(E);
4078
4079   if (!RV.isScalar())
4080     return MakeAddrLValue(RV.getAggregateAddress(), E->getType(),
4081                           AlignmentSource::Decl);
4082
4083   assert(E->getCallReturnType(getContext())->isReferenceType() &&
4084          "Can't have a scalar return unless the return type is a "
4085          "reference type!");
4086
4087   return MakeNaturalAlignPointeeAddrLValue(RV.getScalarVal(), E->getType());
4088 }
4089
4090 LValue CodeGenFunction::EmitVAArgExprLValue(const VAArgExpr *E) {
4091   // FIXME: This shouldn't require another copy.
4092   return EmitAggExprToLValue(E);
4093 }
4094
4095 LValue CodeGenFunction::EmitCXXConstructLValue(const CXXConstructExpr *E) {
4096   assert(E->getType()->getAsCXXRecordDecl()->hasTrivialDestructor()
4097          && "binding l-value to type which needs a temporary");
4098   AggValueSlot Slot = CreateAggTemp(E->getType());
4099   EmitCXXConstructExpr(E, Slot);
4100   return MakeAddrLValue(Slot.getAddress(), E->getType(),
4101                         AlignmentSource::Decl);
4102 }
4103
4104 LValue
4105 CodeGenFunction::EmitCXXTypeidLValue(const CXXTypeidExpr *E) {
4106   return MakeNaturalAlignAddrLValue(EmitCXXTypeidExpr(E), E->getType());
4107 }
4108
4109 Address CodeGenFunction::EmitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
4110   return Builder.CreateElementBitCast(CGM.GetAddrOfUuidDescriptor(E),
4111                                       ConvertType(E->getType()));
4112 }
4113
4114 LValue CodeGenFunction::EmitCXXUuidofLValue(const CXXUuidofExpr *E) {
4115   return MakeAddrLValue(EmitCXXUuidofExpr(E), E->getType(),
4116                         AlignmentSource::Decl);
4117 }
4118
4119 LValue
4120 CodeGenFunction::EmitCXXBindTemporaryLValue(const CXXBindTemporaryExpr *E) {
4121   AggValueSlot Slot = CreateAggTemp(E->getType(), "temp.lvalue");
4122   Slot.setExternallyDestructed();
4123   EmitAggExpr(E->getSubExpr(), Slot);
4124   EmitCXXTemporary(E->getTemporary(), E->getType(), Slot.getAddress());
4125   return MakeAddrLValue(Slot.getAddress(), E->getType(),
4126                         AlignmentSource::Decl);
4127 }
4128
4129 LValue
4130 CodeGenFunction::EmitLambdaLValue(const LambdaExpr *E) {
4131   AggValueSlot Slot = CreateAggTemp(E->getType(), "temp.lvalue");
4132   EmitLambdaExpr(E, Slot);
4133   return MakeAddrLValue(Slot.getAddress(), E->getType(),
4134                         AlignmentSource::Decl);
4135 }
4136
4137 LValue CodeGenFunction::EmitObjCMessageExprLValue(const ObjCMessageExpr *E) {
4138   RValue RV = EmitObjCMessageExpr(E);
4139
4140   if (!RV.isScalar())
4141     return MakeAddrLValue(RV.getAggregateAddress(), E->getType(),
4142                           AlignmentSource::Decl);
4143
4144   assert(E->getMethodDecl()->getReturnType()->isReferenceType() &&
4145          "Can't have a scalar return unless the return type is a "
4146          "reference type!");
4147
4148   return MakeNaturalAlignPointeeAddrLValue(RV.getScalarVal(), E->getType());
4149 }
4150
4151 LValue CodeGenFunction::EmitObjCSelectorLValue(const ObjCSelectorExpr *E) {
4152   Address V =
4153     CGM.getObjCRuntime().GetAddrOfSelector(*this, E->getSelector());
4154   return MakeAddrLValue(V, E->getType(), AlignmentSource::Decl);
4155 }
4156
4157 llvm::Value *CodeGenFunction::EmitIvarOffset(const ObjCInterfaceDecl *Interface,
4158                                              const ObjCIvarDecl *Ivar) {
4159   return CGM.getObjCRuntime().EmitIvarOffset(*this, Interface, Ivar);
4160 }
4161
4162 LValue CodeGenFunction::EmitLValueForIvar(QualType ObjectTy,
4163                                           llvm::Value *BaseValue,
4164                                           const ObjCIvarDecl *Ivar,
4165                                           unsigned CVRQualifiers) {
4166   return CGM.getObjCRuntime().EmitObjCValueForIvar(*this, ObjectTy, BaseValue,
4167                                                    Ivar, CVRQualifiers);
4168 }
4169
4170 LValue CodeGenFunction::EmitObjCIvarRefLValue(const ObjCIvarRefExpr *E) {
4171   // FIXME: A lot of the code below could be shared with EmitMemberExpr.
4172   llvm::Value *BaseValue = nullptr;
4173   const Expr *BaseExpr = E->getBase();
4174   Qualifiers BaseQuals;
4175   QualType ObjectTy;
4176   if (E->isArrow()) {
4177     BaseValue = EmitScalarExpr(BaseExpr);
4178     ObjectTy = BaseExpr->getType()->getPointeeType();
4179     BaseQuals = ObjectTy.getQualifiers();
4180   } else {
4181     LValue BaseLV = EmitLValue(BaseExpr);
4182     BaseValue = BaseLV.getPointer();
4183     ObjectTy = BaseExpr->getType();
4184     BaseQuals = ObjectTy.getQualifiers();
4185   }
4186
4187   LValue LV =
4188     EmitLValueForIvar(ObjectTy, BaseValue, E->getDecl(),
4189                       BaseQuals.getCVRQualifiers());
4190   setObjCGCLValueClass(getContext(), E, LV);
4191   return LV;
4192 }
4193
4194 LValue CodeGenFunction::EmitStmtExprLValue(const StmtExpr *E) {
4195   // Can only get l-value for message expression returning aggregate type
4196   RValue RV = EmitAnyExprToTemp(E);
4197   return MakeAddrLValue(RV.getAggregateAddress(), E->getType(),
4198                         AlignmentSource::Decl);
4199 }
4200
4201 RValue CodeGenFunction::EmitCall(QualType CalleeType, const CGCallee &OrigCallee,
4202                                  const CallExpr *E, ReturnValueSlot ReturnValue,
4203                                  llvm::Value *Chain) {
4204   // Get the actual function type. The callee type will always be a pointer to
4205   // function type or a block pointer type.
4206   assert(CalleeType->isFunctionPointerType() &&
4207          "Call must have function pointer type!");
4208
4209   const Decl *TargetDecl = OrigCallee.getAbstractInfo().getCalleeDecl();
4210
4211   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(TargetDecl))
4212     // We can only guarantee that a function is called from the correct
4213     // context/function based on the appropriate target attributes,
4214     // so only check in the case where we have both always_inline and target
4215     // since otherwise we could be making a conditional call after a check for
4216     // the proper cpu features (and it won't cause code generation issues due to
4217     // function based code generation).
4218     if (TargetDecl->hasAttr<AlwaysInlineAttr>() &&
4219         TargetDecl->hasAttr<TargetAttr>())
4220       checkTargetFeatures(E, FD);
4221
4222   CalleeType = getContext().getCanonicalType(CalleeType);
4223
4224   const auto *FnType =
4225       cast<FunctionType>(cast<PointerType>(CalleeType)->getPointeeType());
4226
4227   CGCallee Callee = OrigCallee;
4228
4229   if (getLangOpts().CPlusPlus && SanOpts.has(SanitizerKind::Function) &&
4230       (!TargetDecl || !isa<FunctionDecl>(TargetDecl))) {
4231     if (llvm::Constant *PrefixSig =
4232             CGM.getTargetCodeGenInfo().getUBSanFunctionSignature(CGM)) {
4233       SanitizerScope SanScope(this);
4234       llvm::Constant *FTRTTIConst =
4235           CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(QualType(FnType, 0), /*ForEH=*/true);
4236       llvm::Type *PrefixStructTyElems[] = {
4237         PrefixSig->getType(),
4238         FTRTTIConst->getType()
4239       };
4240       llvm::StructType *PrefixStructTy = llvm::StructType::get(
4241           CGM.getLLVMContext(), PrefixStructTyElems, /*isPacked=*/true);
4242
4243       llvm::Value *CalleePtr = Callee.getFunctionPointer();
4244
4245       llvm::Value *CalleePrefixStruct = Builder.CreateBitCast(
4246           CalleePtr, llvm::PointerType::getUnqual(PrefixStructTy));
4247       llvm::Value *CalleeSigPtr =
4248           Builder.CreateConstGEP2_32(PrefixStructTy, CalleePrefixStruct, 0, 0);
4249       llvm::Value *CalleeSig =
4250           Builder.CreateAlignedLoad(CalleeSigPtr, getIntAlign());
4251       llvm::Value *CalleeSigMatch = Builder.CreateICmpEQ(CalleeSig, PrefixSig);
4252
4253       llvm::BasicBlock *Cont = createBasicBlock("cont");
4254       llvm::BasicBlock *TypeCheck = createBasicBlock("typecheck");
4255       Builder.CreateCondBr(CalleeSigMatch, TypeCheck, Cont);
4256
4257       EmitBlock(TypeCheck);
4258       llvm::Value *CalleeRTTIPtr =
4259           Builder.CreateConstGEP2_32(PrefixStructTy, CalleePrefixStruct, 0, 1);
4260       llvm::Value *CalleeRTTI =
4261           Builder.CreateAlignedLoad(CalleeRTTIPtr, getPointerAlign());
4262       llvm::Value *CalleeRTTIMatch =
4263           Builder.CreateICmpEQ(CalleeRTTI, FTRTTIConst);
4264       llvm::Constant *StaticData[] = {
4265         EmitCheckSourceLocation(E->getLocStart()),
4266         EmitCheckTypeDescriptor(CalleeType)
4267       };
4268       EmitCheck(std::make_pair(CalleeRTTIMatch, SanitizerKind::Function),
4269                 SanitizerHandler::FunctionTypeMismatch, StaticData, CalleePtr);
4270
4271       Builder.CreateBr(Cont);
4272       EmitBlock(Cont);
4273     }
4274   }
4275
4276   // If we are checking indirect calls and this call is indirect, check that the
4277   // function pointer is a member of the bit set for the function type.
4278   if (SanOpts.has(SanitizerKind::CFIICall) &&
4279       (!TargetDecl || !isa<FunctionDecl>(TargetDecl))) {
4280     SanitizerScope SanScope(this);
4281     EmitSanitizerStatReport(llvm::SanStat_CFI_ICall);
4282
4283     llvm::Metadata *MD = CGM.CreateMetadataIdentifierForType(QualType(FnType, 0));
4284     llvm::Value *TypeId = llvm::MetadataAsValue::get(getLLVMContext(), MD);
4285
4286     llvm::Value *CalleePtr = Callee.getFunctionPointer();
4287     llvm::Value *CastedCallee = Builder.CreateBitCast(CalleePtr, Int8PtrTy);
4288     llvm::Value *TypeTest = Builder.CreateCall(
4289         CGM.getIntrinsic(llvm::Intrinsic::type_test), {CastedCallee, TypeId});
4290
4291     auto CrossDsoTypeId = CGM.CreateCrossDsoCfiTypeId(MD);
4292     llvm::Constant *StaticData[] = {
4293         llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, CFITCK_ICall),
4294         EmitCheckSourceLocation(E->getLocStart()),
4295         EmitCheckTypeDescriptor(QualType(FnType, 0)),
4296     };
4297     if (CGM.getCodeGenOpts().SanitizeCfiCrossDso && CrossDsoTypeId) {
4298       EmitCfiSlowPathCheck(SanitizerKind::CFIICall, TypeTest, CrossDsoTypeId,
4299                            CastedCallee, StaticData);
4300     } else {
4301       EmitCheck(std::make_pair(TypeTest, SanitizerKind::CFIICall),
4302                 SanitizerHandler::CFICheckFail, StaticData,
4303                 {CastedCallee, llvm::UndefValue::get(IntPtrTy)});
4304     }
4305   }
4306
4307   CallArgList Args;
4308   if (Chain)
4309     Args.add(RValue::get(Builder.CreateBitCast(Chain, CGM.VoidPtrTy)),
4310              CGM.getContext().VoidPtrTy);
4311
4312   // C++17 requires that we evaluate arguments to a call using assignment syntax
4313   // right-to-left, and that we evaluate arguments to certain other operators
4314   // left-to-right. Note that we allow this to override the order dictated by
4315   // the calling convention on the MS ABI, which means that parameter
4316   // destruction order is not necessarily reverse construction order.
4317   // FIXME: Revisit this based on C++ committee response to unimplementability.
4318   EvaluationOrder Order = EvaluationOrder::Default;
4319   if (auto *OCE = dyn_cast<CXXOperatorCallExpr>(E)) {
4320     if (OCE->isAssignmentOp())
4321       Order = EvaluationOrder::ForceRightToLeft;
4322     else {
4323       switch (OCE->getOperator()) {
4324       case OO_LessLess:
4325       case OO_GreaterGreater:
4326       case OO_AmpAmp:
4327       case OO_PipePipe:
4328       case OO_Comma:
4329       case OO_ArrowStar:
4330         Order = EvaluationOrder::ForceLeftToRight;
4331         break;
4332       default:
4333         break;
4334       }
4335     }
4336   }
4337
4338   EmitCallArgs(Args, dyn_cast<FunctionProtoType>(FnType), E->arguments(),
4339                E->getDirectCallee(), /*ParamsToSkip*/ 0, Order);
4340
4341   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeFreeFunctionCall(
4342       Args, FnType, /*isChainCall=*/Chain);
4343
4344   // C99 6.5.2.2p6:
4345   //   If the expression that denotes the called function has a type
4346   //   that does not include a prototype, [the default argument
4347   //   promotions are performed]. If the number of arguments does not
4348   //   equal the number of parameters, the behavior is undefined. If
4349   //   the function is defined with a type that includes a prototype,
4350   //   and either the prototype ends with an ellipsis (, ...) or the
4351   //   types of the arguments after promotion are not compatible with
4352   //   the types of the parameters, the behavior is undefined. If the
4353   //   function is defined with a type that does not include a
4354   //   prototype, and the types of the arguments after promotion are
4355   //   not compatible with those of the parameters after promotion,
4356   //   the behavior is undefined [except in some trivial cases].
4357   // That is, in the general case, we should assume that a call
4358   // through an unprototyped function type works like a *non-variadic*
4359   // call.  The way we make this work is to cast to the exact type
4360   // of the promoted arguments.
4361   //
4362   // Chain calls use this same code path to add the invisible chain parameter
4363   // to the function type.
4364   if (isa<FunctionNoProtoType>(FnType) || Chain) {
4365     llvm::Type *CalleeTy = getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
4366     CalleeTy = CalleeTy->getPointerTo();
4367
4368     llvm::Value *CalleePtr = Callee.getFunctionPointer();
4369     CalleePtr = Builder.CreateBitCast(CalleePtr, CalleeTy, "callee.knr.cast");
4370     Callee.setFunctionPointer(CalleePtr);
4371   }
4372
4373   return EmitCall(FnInfo, Callee, ReturnValue, Args);
4374 }
4375
4376 LValue CodeGenFunction::
4377 EmitPointerToDataMemberBinaryExpr(const BinaryOperator *E) {
4378   Address BaseAddr = Address::invalid();
4379   if (E->getOpcode() == BO_PtrMemI) {
4380     BaseAddr = EmitPointerWithAlignment(E->getLHS());
4381   } else {
4382     BaseAddr = EmitLValue(E->getLHS()).getAddress();
4383   }
4384
4385   llvm::Value *OffsetV = EmitScalarExpr(E->getRHS());
4386
4387   const MemberPointerType *MPT
4388     = E->getRHS()->getType()->getAs<MemberPointerType>();
4389
4390   AlignmentSource AlignSource;
4391   Address MemberAddr =
4392     EmitCXXMemberDataPointerAddress(E, BaseAddr, OffsetV, MPT,
4393                                     &AlignSource);
4394
4395   return MakeAddrLValue(MemberAddr, MPT->getPointeeType(), AlignSource);
4396 }
4397
4398 /// Given the address of a temporary variable, produce an r-value of
4399 /// its type.
4400 RValue CodeGenFunction::convertTempToRValue(Address addr,
4401                                             QualType type,
4402                                             SourceLocation loc) {
4403   LValue lvalue = MakeAddrLValue(addr, type, AlignmentSource::Decl);
4404   switch (getEvaluationKind(type)) {
4405   case TEK_Complex:
4406     return RValue::getComplex(EmitLoadOfComplex(lvalue, loc));
4407   case TEK_Aggregate:
4408     return lvalue.asAggregateRValue();
4409   case TEK_Scalar:
4410     return RValue::get(EmitLoadOfScalar(lvalue, loc));
4411   }
4412   llvm_unreachable("bad evaluation kind");
4413 }
4414
4415 void CodeGenFunction::SetFPAccuracy(llvm::Value *Val, float Accuracy) {
4416   assert(Val->getType()->isFPOrFPVectorTy());
4417   if (Accuracy == 0.0 || !isa<llvm::Instruction>(Val))
4418     return;
4419
4420   llvm::MDBuilder MDHelper(getLLVMContext());
4421   llvm::MDNode *Node = MDHelper.createFPMath(Accuracy);
4422
4423   cast<llvm::Instruction>(Val)->setMetadata(llvm::LLVMContext::MD_fpmath, Node);
4424 }
4425
4426 namespace {
4427   struct LValueOrRValue {
4428     LValue LV;
4429     RValue RV;
4430   };
4431 }
4432
4433 static LValueOrRValue emitPseudoObjectExpr(CodeGenFunction &CGF,
4434                                            const PseudoObjectExpr *E,
4435                                            bool forLValue,
4436                                            AggValueSlot slot) {
4437   SmallVector<CodeGenFunction::OpaqueValueMappingData, 4> opaques;
4438
4439   // Find the result expression, if any.
4440   const Expr *resultExpr = E->getResultExpr();
4441   LValueOrRValue result;
4442
4443   for (PseudoObjectExpr::const_semantics_iterator
4444          i = E->semantics_begin(), e = E->semantics_end(); i != e; ++i) {
4445     const Expr *semantic = *i;
4446
4447     // If this semantic expression is an opaque value, bind it
4448     // to the result of its source expression.
4449     if (const auto *ov = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(semantic)) {
4450
4451       // If this is the result expression, we may need to evaluate
4452       // directly into the slot.
4453       typedef CodeGenFunction::OpaqueValueMappingData OVMA;
4454       OVMA opaqueData;
4455       if (ov == resultExpr && ov->isRValue() && !forLValue &&
4456           CodeGenFunction::hasAggregateEvaluationKind(ov->getType())) {
4457         CGF.EmitAggExpr(ov->getSourceExpr(), slot);
4458
4459         LValue LV = CGF.MakeAddrLValue(slot.getAddress(), ov->getType(),
4460                                        AlignmentSource::Decl);
4461         opaqueData = OVMA::bind(CGF, ov, LV);
4462         result.RV = slot.asRValue();
4463
4464       // Otherwise, emit as normal.
4465       } else {
4466         opaqueData = OVMA::bind(CGF, ov, ov->getSourceExpr());
4467
4468         // If this is the result, also evaluate the result now.
4469         if (ov == resultExpr) {
4470           if (forLValue)
4471             result.LV = CGF.EmitLValue(ov);
4472           else
4473             result.RV = CGF.EmitAnyExpr(ov, slot);
4474         }
4475       }
4476
4477       opaques.push_back(opaqueData);
4478
4479     // Otherwise, if the expression is the result, evaluate it
4480     // and remember the result.
4481     } else if (semantic == resultExpr) {
4482       if (forLValue)
4483         result.LV = CGF.EmitLValue(semantic);
4484       else
4485         result.RV = CGF.EmitAnyExpr(semantic, slot);
4486
4487     // Otherwise, evaluate the expression in an ignored context.
4488     } else {
4489       CGF.EmitIgnoredExpr(semantic);
4490     }
4491   }
4492
4493   // Unbind all the opaques now.
4494   for (unsigned i = 0, e = opaques.size(); i != e; ++i)
4495     opaques[i].unbind(CGF);
4496
4497   return result;
4498 }
4499
4500 RValue CodeGenFunction::EmitPseudoObjectRValue(const PseudoObjectExpr *E,
4501                                                AggValueSlot slot) {
4502   return emitPseudoObjectExpr(*this, E, false, slot).RV;
4503 }
4504
4505 LValue CodeGenFunction::EmitPseudoObjectLValue(const PseudoObjectExpr *E) {
4506   return emitPseudoObjectExpr(*this, E, true, AggValueSlot::ignored()).LV;
4507 }