]> granicus.if.org Git - clang/blob - lib/CodeGen/MicrosoftCXXABI.cpp
Revert "Revert r260388 "[MS ABI] Never reference dllimport'd vtables""
[clang] / lib / CodeGen / MicrosoftCXXABI.cpp
1 //===--- MicrosoftCXXABI.cpp - Emit LLVM Code from ASTs for a Module ------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This provides C++ code generation targeting the Microsoft Visual C++ ABI.
11 // The class in this file generates structures that follow the Microsoft
12 // Visual C++ ABI, which is actually not very well documented at all outside
13 // of Microsoft.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #include "CGCXXABI.h"
18 #include "CGCleanup.h"
19 #include "CGVTables.h"
20 #include "CodeGenModule.h"
21 #include "CodeGenTypes.h"
22 #include "TargetInfo.h"
23 #include "clang/AST/Decl.h"
24 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
25 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
26 #include "clang/AST/VTableBuilder.h"
27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
28 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
29 #include "llvm/IR/CallSite.h"
30 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
31
32 using namespace clang;
33 using namespace CodeGen;
34
35 namespace {
36
37 /// Holds all the vbtable globals for a given class.
38 struct VBTableGlobals {
39   const VPtrInfoVector *VBTables;
40   SmallVector<llvm::GlobalVariable *, 2> Globals;
41 };
42
43 class MicrosoftCXXABI : public CGCXXABI {
44 public:
45   MicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM)
46       : CGCXXABI(CGM), BaseClassDescriptorType(nullptr),
47         ClassHierarchyDescriptorType(nullptr),
48         CompleteObjectLocatorType(nullptr), CatchableTypeType(nullptr),
49         ThrowInfoType(nullptr) {}
50
51   bool HasThisReturn(GlobalDecl GD) const override;
52   bool hasMostDerivedReturn(GlobalDecl GD) const override;
53
54   bool classifyReturnType(CGFunctionInfo &FI) const override;
55
56   RecordArgABI getRecordArgABI(const CXXRecordDecl *RD) const override;
57
58   bool isSRetParameterAfterThis() const override { return true; }
59
60   bool isThisCompleteObject(GlobalDecl GD) const override {
61     // The Microsoft ABI doesn't use separate complete-object vs.
62     // base-object variants of constructors, but it does of destructors.
63     if (isa<CXXDestructorDecl>(GD.getDecl())) {
64       switch (GD.getDtorType()) {
65       case Dtor_Complete:
66       case Dtor_Deleting:
67         return true;
68
69       case Dtor_Base:
70         return false;
71
72       case Dtor_Comdat: llvm_unreachable("emitting dtor comdat as function?");
73       }
74       llvm_unreachable("bad dtor kind");
75     }
76
77     // No other kinds.
78     return false;
79   }
80
81   size_t getSrcArgforCopyCtor(const CXXConstructorDecl *CD,
82                               FunctionArgList &Args) const override {
83     assert(Args.size() >= 2 &&
84            "expected the arglist to have at least two args!");
85     // The 'most_derived' parameter goes second if the ctor is variadic and
86     // has v-bases.
87     if (CD->getParent()->getNumVBases() > 0 &&
88         CD->getType()->castAs<FunctionProtoType>()->isVariadic())
89       return 2;
90     return 1;
91   }
92
93   std::vector<CharUnits> getVBPtrOffsets(const CXXRecordDecl *RD) override {
94     std::vector<CharUnits> VBPtrOffsets;
95     const ASTContext &Context = getContext();
96     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
97
98     const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
99     for (const VPtrInfo *VBT : *VBGlobals.VBTables) {
100       const ASTRecordLayout &SubobjectLayout =
101           Context.getASTRecordLayout(VBT->BaseWithVPtr);
102       CharUnits Offs = VBT->NonVirtualOffset;
103       Offs += SubobjectLayout.getVBPtrOffset();
104       if (VBT->getVBaseWithVPtr())
105         Offs += Layout.getVBaseClassOffset(VBT->getVBaseWithVPtr());
106       VBPtrOffsets.push_back(Offs);
107     }
108     llvm::array_pod_sort(VBPtrOffsets.begin(), VBPtrOffsets.end());
109     return VBPtrOffsets;
110   }
111
112   StringRef GetPureVirtualCallName() override { return "_purecall"; }
113   StringRef GetDeletedVirtualCallName() override { return "_purecall"; }
114
115   void emitVirtualObjectDelete(CodeGenFunction &CGF, const CXXDeleteExpr *DE,
116                                Address Ptr, QualType ElementType,
117                                const CXXDestructorDecl *Dtor) override;
118
119   void emitRethrow(CodeGenFunction &CGF, bool isNoReturn) override;
120   void emitThrow(CodeGenFunction &CGF, const CXXThrowExpr *E) override;
121
122   void emitBeginCatch(CodeGenFunction &CGF, const CXXCatchStmt *C) override;
123
124   llvm::GlobalVariable *getMSCompleteObjectLocator(const CXXRecordDecl *RD,
125                                                    const VPtrInfo *Info);
126
127   llvm::Constant *getAddrOfRTTIDescriptor(QualType Ty) override;
128   CatchTypeInfo
129   getAddrOfCXXCatchHandlerType(QualType Ty, QualType CatchHandlerType) override;
130
131   /// MSVC needs an extra flag to indicate a catchall.
132   CatchTypeInfo getCatchAllTypeInfo() override {
133     return CatchTypeInfo{nullptr, 0x40};
134   }
135
136   bool shouldTypeidBeNullChecked(bool IsDeref, QualType SrcRecordTy) override;
137   void EmitBadTypeidCall(CodeGenFunction &CGF) override;
138   llvm::Value *EmitTypeid(CodeGenFunction &CGF, QualType SrcRecordTy,
139                           Address ThisPtr,
140                           llvm::Type *StdTypeInfoPtrTy) override;
141
142   bool shouldDynamicCastCallBeNullChecked(bool SrcIsPtr,
143                                           QualType SrcRecordTy) override;
144
145   llvm::Value *EmitDynamicCastCall(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
146                                    QualType SrcRecordTy, QualType DestTy,
147                                    QualType DestRecordTy,
148                                    llvm::BasicBlock *CastEnd) override;
149
150   llvm::Value *EmitDynamicCastToVoid(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
151                                      QualType SrcRecordTy,
152                                      QualType DestTy) override;
153
154   bool EmitBadCastCall(CodeGenFunction &CGF) override;
155   bool canSpeculativelyEmitVTable(const CXXRecordDecl *RD) const override {
156     return false;
157   }
158
159   llvm::Value *
160   GetVirtualBaseClassOffset(CodeGenFunction &CGF, Address This,
161                             const CXXRecordDecl *ClassDecl,
162                             const CXXRecordDecl *BaseClassDecl) override;
163
164   llvm::BasicBlock *
165   EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF,
166                                 const CXXRecordDecl *RD) override;
167
168   void initializeHiddenVirtualInheritanceMembers(CodeGenFunction &CGF,
169                                               const CXXRecordDecl *RD) override;
170
171   void EmitCXXConstructors(const CXXConstructorDecl *D) override;
172
173   // Background on MSVC destructors
174   // ==============================
175   //
176   // Both Itanium and MSVC ABIs have destructor variants.  The variant names
177   // roughly correspond in the following way:
178   //   Itanium       Microsoft
179   //   Base       -> no name, just ~Class
180   //   Complete   -> vbase destructor
181   //   Deleting   -> scalar deleting destructor
182   //                 vector deleting destructor
183   //
184   // The base and complete destructors are the same as in Itanium, although the
185   // complete destructor does not accept a VTT parameter when there are virtual
186   // bases.  A separate mechanism involving vtordisps is used to ensure that
187   // virtual methods of destroyed subobjects are not called.
188   //
189   // The deleting destructors accept an i32 bitfield as a second parameter.  Bit
190   // 1 indicates if the memory should be deleted.  Bit 2 indicates if the this
191   // pointer points to an array.  The scalar deleting destructor assumes that
192   // bit 2 is zero, and therefore does not contain a loop.
193   //
194   // For virtual destructors, only one entry is reserved in the vftable, and it
195   // always points to the vector deleting destructor.  The vector deleting
196   // destructor is the most general, so it can be used to destroy objects in
197   // place, delete single heap objects, or delete arrays.
198   //
199   // A TU defining a non-inline destructor is only guaranteed to emit a base
200   // destructor, and all of the other variants are emitted on an as-needed basis
201   // in COMDATs.  Because a non-base destructor can be emitted in a TU that
202   // lacks a definition for the destructor, non-base destructors must always
203   // delegate to or alias the base destructor.
204
205   void buildStructorSignature(const CXXMethodDecl *MD, StructorType T,
206                               SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) override;
207
208   /// Non-base dtors should be emitted as delegating thunks in this ABI.
209   bool useThunkForDtorVariant(const CXXDestructorDecl *Dtor,
210                               CXXDtorType DT) const override {
211     return DT != Dtor_Base;
212   }
213
214   void EmitCXXDestructors(const CXXDestructorDecl *D) override;
215
216   const CXXRecordDecl *
217   getThisArgumentTypeForMethod(const CXXMethodDecl *MD) override {
218     MD = MD->getCanonicalDecl();
219     if (MD->isVirtual() && !isa<CXXDestructorDecl>(MD)) {
220       MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
221           CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(MD);
222       // The vbases might be ordered differently in the final overrider object
223       // and the complete object, so the "this" argument may sometimes point to
224       // memory that has no particular type (e.g. past the complete object).
225       // In this case, we just use a generic pointer type.
226       // FIXME: might want to have a more precise type in the non-virtual
227       // multiple inheritance case.
228       if (ML.VBase || !ML.VFPtrOffset.isZero())
229         return nullptr;
230     }
231     return MD->getParent();
232   }
233
234   Address
235   adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
236                                            Address This,
237                                            bool VirtualCall) override;
238
239   void addImplicitStructorParams(CodeGenFunction &CGF, QualType &ResTy,
240                                  FunctionArgList &Params) override;
241
242   llvm::Value *adjustThisParameterInVirtualFunctionPrologue(
243       CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This) override;
244
245   void EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) override;
246
247   unsigned addImplicitConstructorArgs(CodeGenFunction &CGF,
248                                       const CXXConstructorDecl *D,
249                                       CXXCtorType Type, bool ForVirtualBase,
250                                       bool Delegating,
251                                       CallArgList &Args) override;
252
253   void EmitDestructorCall(CodeGenFunction &CGF, const CXXDestructorDecl *DD,
254                           CXXDtorType Type, bool ForVirtualBase,
255                           bool Delegating, Address This) override;
256
257   void emitVTableBitSetEntries(VPtrInfo *Info, const CXXRecordDecl *RD,
258                                llvm::GlobalVariable *VTable);
259
260   void emitVTableDefinitions(CodeGenVTables &CGVT,
261                              const CXXRecordDecl *RD) override;
262
263   bool isVirtualOffsetNeededForVTableField(CodeGenFunction &CGF,
264                                            CodeGenFunction::VPtr Vptr) override;
265
266   /// Don't initialize vptrs if dynamic class
267   /// is marked with with the 'novtable' attribute.
268   bool doStructorsInitializeVPtrs(const CXXRecordDecl *VTableClass) override {
269     return !VTableClass->hasAttr<MSNoVTableAttr>();
270   }
271
272   llvm::Constant *
273   getVTableAddressPoint(BaseSubobject Base,
274                         const CXXRecordDecl *VTableClass) override;
275
276   llvm::Value *getVTableAddressPointInStructor(
277       CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *VTableClass,
278       BaseSubobject Base, const CXXRecordDecl *NearestVBase) override;
279
280   llvm::Constant *
281   getVTableAddressPointForConstExpr(BaseSubobject Base,
282                                     const CXXRecordDecl *VTableClass) override;
283
284   llvm::GlobalVariable *getAddrOfVTable(const CXXRecordDecl *RD,
285                                         CharUnits VPtrOffset) override;
286
287   llvm::Value *getVirtualFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
288                                          Address This, llvm::Type *Ty,
289                                          SourceLocation Loc) override;
290
291   llvm::Value *EmitVirtualDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
292                                          const CXXDestructorDecl *Dtor,
293                                          CXXDtorType DtorType,
294                                          Address This,
295                                          const CXXMemberCallExpr *CE) override;
296
297   void adjustCallArgsForDestructorThunk(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
298                                         CallArgList &CallArgs) override {
299     assert(GD.getDtorType() == Dtor_Deleting &&
300            "Only deleting destructor thunks are available in this ABI");
301     CallArgs.add(RValue::get(getStructorImplicitParamValue(CGF)),
302                  getContext().IntTy);
303   }
304
305   void emitVirtualInheritanceTables(const CXXRecordDecl *RD) override;
306
307   llvm::GlobalVariable *
308   getAddrOfVBTable(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
309                    llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage);
310
311   llvm::GlobalVariable *
312   getAddrOfVirtualDisplacementMap(const CXXRecordDecl *SrcRD,
313                                   const CXXRecordDecl *DstRD) {
314     SmallString<256> OutName;
315     llvm::raw_svector_ostream Out(OutName);
316     getMangleContext().mangleCXXVirtualDisplacementMap(SrcRD, DstRD, Out);
317     StringRef MangledName = OutName.str();
318
319     if (auto *VDispMap = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
320       return VDispMap;
321
322     MicrosoftVTableContext &VTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
323     unsigned NumEntries = 1 + SrcRD->getNumVBases();
324     SmallVector<llvm::Constant *, 4> Map(NumEntries,
325                                          llvm::UndefValue::get(CGM.IntTy));
326     Map[0] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0);
327     bool AnyDifferent = false;
328     for (const auto &I : SrcRD->vbases()) {
329       const CXXRecordDecl *VBase = I.getType()->getAsCXXRecordDecl();
330       if (!DstRD->isVirtuallyDerivedFrom(VBase))
331         continue;
332
333       unsigned SrcVBIndex = VTContext.getVBTableIndex(SrcRD, VBase);
334       unsigned DstVBIndex = VTContext.getVBTableIndex(DstRD, VBase);
335       Map[SrcVBIndex] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, DstVBIndex * 4);
336       AnyDifferent |= SrcVBIndex != DstVBIndex;
337     }
338     // This map would be useless, don't use it.
339     if (!AnyDifferent)
340       return nullptr;
341
342     llvm::ArrayType *VDispMapTy = llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, Map.size());
343     llvm::Constant *Init = llvm::ConstantArray::get(VDispMapTy, Map);
344     llvm::GlobalValue::LinkageTypes Linkage =
345         SrcRD->isExternallyVisible() && DstRD->isExternallyVisible()
346             ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
347             : llvm::GlobalValue::InternalLinkage;
348     auto *VDispMap = new llvm::GlobalVariable(
349         CGM.getModule(), VDispMapTy, /*Constant=*/true, Linkage,
350         /*Initializer=*/Init, MangledName);
351     return VDispMap;
352   }
353
354   void emitVBTableDefinition(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
355                              llvm::GlobalVariable *GV) const;
356
357   void setThunkLinkage(llvm::Function *Thunk, bool ForVTable,
358                        GlobalDecl GD, bool ReturnAdjustment) override {
359     // Never dllimport/dllexport thunks.
360     Thunk->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DefaultStorageClass);
361
362     GVALinkage Linkage =
363         getContext().GetGVALinkageForFunction(cast<FunctionDecl>(GD.getDecl()));
364
365     if (Linkage == GVA_Internal)
366       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
367     else if (ReturnAdjustment)
368       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage);
369     else
370       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
371   }
372
373   llvm::Value *performThisAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address This,
374                                      const ThisAdjustment &TA) override;
375
376   llvm::Value *performReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Ret,
377                                        const ReturnAdjustment &RA) override;
378
379   void EmitThreadLocalInitFuncs(
380       CodeGenModule &CGM, ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocals,
381       ArrayRef<llvm::Function *> CXXThreadLocalInits,
382       ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocalInitVars) override;
383
384   bool usesThreadWrapperFunction() const override { return false; }
385   LValue EmitThreadLocalVarDeclLValue(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl *VD,
386                                       QualType LValType) override;
387
388   void EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
389                        llvm::GlobalVariable *DeclPtr,
390                        bool PerformInit) override;
391   void registerGlobalDtor(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
392                           llvm::Constant *Dtor, llvm::Constant *Addr) override;
393
394   // ==== Notes on array cookies =========
395   //
396   // MSVC seems to only use cookies when the class has a destructor; a
397   // two-argument usual array deallocation function isn't sufficient.
398   //
399   // For example, this code prints "100" and "1":
400   //   struct A {
401   //     char x;
402   //     void *operator new[](size_t sz) {
403   //       printf("%u\n", sz);
404   //       return malloc(sz);
405   //     }
406   //     void operator delete[](void *p, size_t sz) {
407   //       printf("%u\n", sz);
408   //       free(p);
409   //     }
410   //   };
411   //   int main() {
412   //     A *p = new A[100];
413   //     delete[] p;
414   //   }
415   // Whereas it prints "104" and "104" if you give A a destructor.
416
417   bool requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *expr,
418                            QualType elementType) override;
419   bool requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *expr) override;
420   CharUnits getArrayCookieSizeImpl(QualType type) override;
421   Address InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
422                                 Address NewPtr,
423                                 llvm::Value *NumElements,
424                                 const CXXNewExpr *expr,
425                                 QualType ElementType) override;
426   llvm::Value *readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &CGF,
427                                    Address allocPtr,
428                                    CharUnits cookieSize) override;
429
430   friend struct MSRTTIBuilder;
431
432   bool isImageRelative() const {
433     return CGM.getTarget().getPointerWidth(/*AddressSpace=*/0) == 64;
434   }
435
436   // 5 routines for constructing the llvm types for MS RTTI structs.
437   llvm::StructType *getTypeDescriptorType(StringRef TypeInfoString) {
438     llvm::SmallString<32> TDTypeName("rtti.TypeDescriptor");
439     TDTypeName += llvm::utostr(TypeInfoString.size());
440     llvm::StructType *&TypeDescriptorType =
441         TypeDescriptorTypeMap[TypeInfoString.size()];
442     if (TypeDescriptorType)
443       return TypeDescriptorType;
444     llvm::Type *FieldTypes[] = {
445         CGM.Int8PtrPtrTy,
446         CGM.Int8PtrTy,
447         llvm::ArrayType::get(CGM.Int8Ty, TypeInfoString.size() + 1)};
448     TypeDescriptorType =
449         llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, TDTypeName);
450     return TypeDescriptorType;
451   }
452
453   llvm::Type *getImageRelativeType(llvm::Type *PtrType) {
454     if (!isImageRelative())
455       return PtrType;
456     return CGM.IntTy;
457   }
458
459   llvm::StructType *getBaseClassDescriptorType() {
460     if (BaseClassDescriptorType)
461       return BaseClassDescriptorType;
462     llvm::Type *FieldTypes[] = {
463         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy),
464         CGM.IntTy,
465         CGM.IntTy,
466         CGM.IntTy,
467         CGM.IntTy,
468         CGM.IntTy,
469         getImageRelativeType(getClassHierarchyDescriptorType()->getPointerTo()),
470     };
471     BaseClassDescriptorType = llvm::StructType::create(
472         CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, "rtti.BaseClassDescriptor");
473     return BaseClassDescriptorType;
474   }
475
476   llvm::StructType *getClassHierarchyDescriptorType() {
477     if (ClassHierarchyDescriptorType)
478       return ClassHierarchyDescriptorType;
479     // Forward-declare RTTIClassHierarchyDescriptor to break a cycle.
480     ClassHierarchyDescriptorType = llvm::StructType::create(
481         CGM.getLLVMContext(), "rtti.ClassHierarchyDescriptor");
482     llvm::Type *FieldTypes[] = {
483         CGM.IntTy,
484         CGM.IntTy,
485         CGM.IntTy,
486         getImageRelativeType(
487             getBaseClassDescriptorType()->getPointerTo()->getPointerTo()),
488     };
489     ClassHierarchyDescriptorType->setBody(FieldTypes);
490     return ClassHierarchyDescriptorType;
491   }
492
493   llvm::StructType *getCompleteObjectLocatorType() {
494     if (CompleteObjectLocatorType)
495       return CompleteObjectLocatorType;
496     CompleteObjectLocatorType = llvm::StructType::create(
497         CGM.getLLVMContext(), "rtti.CompleteObjectLocator");
498     llvm::Type *FieldTypes[] = {
499         CGM.IntTy,
500         CGM.IntTy,
501         CGM.IntTy,
502         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy),
503         getImageRelativeType(getClassHierarchyDescriptorType()->getPointerTo()),
504         getImageRelativeType(CompleteObjectLocatorType),
505     };
506     llvm::ArrayRef<llvm::Type *> FieldTypesRef(FieldTypes);
507     if (!isImageRelative())
508       FieldTypesRef = FieldTypesRef.drop_back();
509     CompleteObjectLocatorType->setBody(FieldTypesRef);
510     return CompleteObjectLocatorType;
511   }
512
513   llvm::GlobalVariable *getImageBase() {
514     StringRef Name = "__ImageBase";
515     if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(Name))
516       return GV;
517
518     return new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), CGM.Int8Ty,
519                                     /*isConstant=*/true,
520                                     llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
521                                     /*Initializer=*/nullptr, Name);
522   }
523
524   llvm::Constant *getImageRelativeConstant(llvm::Constant *PtrVal) {
525     if (!isImageRelative())
526       return PtrVal;
527
528     if (PtrVal->isNullValue())
529       return llvm::Constant::getNullValue(CGM.IntTy);
530
531     llvm::Constant *ImageBaseAsInt =
532         llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(getImageBase(), CGM.IntPtrTy);
533     llvm::Constant *PtrValAsInt =
534         llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(PtrVal, CGM.IntPtrTy);
535     llvm::Constant *Diff =
536         llvm::ConstantExpr::getSub(PtrValAsInt, ImageBaseAsInt,
537                                    /*HasNUW=*/true, /*HasNSW=*/true);
538     return llvm::ConstantExpr::getTrunc(Diff, CGM.IntTy);
539   }
540
541 private:
542   MicrosoftMangleContext &getMangleContext() {
543     return cast<MicrosoftMangleContext>(CodeGen::CGCXXABI::getMangleContext());
544   }
545
546   llvm::Constant *getZeroInt() {
547     return llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0);
548   }
549
550   llvm::Constant *getAllOnesInt() {
551     return  llvm::Constant::getAllOnesValue(CGM.IntTy);
552   }
553
554   CharUnits getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GlobalDecl GD);
555
556   void
557   GetNullMemberPointerFields(const MemberPointerType *MPT,
558                              llvm::SmallVectorImpl<llvm::Constant *> &fields);
559
560   /// \brief Shared code for virtual base adjustment.  Returns the offset from
561   /// the vbptr to the virtual base.  Optionally returns the address of the
562   /// vbptr itself.
563   llvm::Value *GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
564                                        Address Base,
565                                        llvm::Value *VBPtrOffset,
566                                        llvm::Value *VBTableOffset,
567                                        llvm::Value **VBPtr = nullptr);
568
569   llvm::Value *GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
570                                        Address Base,
571                                        int32_t VBPtrOffset,
572                                        int32_t VBTableOffset,
573                                        llvm::Value **VBPtr = nullptr) {
574     assert(VBTableOffset % 4 == 0 && "should be byte offset into table of i32s");
575     llvm::Value *VBPOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset),
576                 *VBTOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableOffset);
577     return GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Base, VBPOffset, VBTOffset, VBPtr);
578   }
579
580   std::pair<Address, llvm::Value *>
581   performBaseAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
582                         QualType SrcRecordTy);
583
584   /// \brief Performs a full virtual base adjustment.  Used to dereference
585   /// pointers to members of virtual bases.
586   llvm::Value *AdjustVirtualBase(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
587                                  const CXXRecordDecl *RD, Address Base,
588                                  llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset,
589                                  llvm::Value *VBPtrOffset /* optional */);
590
591   /// \brief Emits a full member pointer with the fields common to data and
592   /// function member pointers.
593   llvm::Constant *EmitFullMemberPointer(llvm::Constant *FirstField,
594                                         bool IsMemberFunction,
595                                         const CXXRecordDecl *RD,
596                                         CharUnits NonVirtualBaseAdjustment,
597                                         unsigned VBTableIndex);
598
599   bool MemberPointerConstantIsNull(const MemberPointerType *MPT,
600                                    llvm::Constant *MP);
601
602   /// \brief - Initialize all vbptrs of 'this' with RD as the complete type.
603   void EmitVBPtrStores(CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *RD);
604
605   /// \brief Caching wrapper around VBTableBuilder::enumerateVBTables().
606   const VBTableGlobals &enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD);
607
608   /// \brief Generate a thunk for calling a virtual member function MD.
609   llvm::Function *EmitVirtualMemPtrThunk(
610       const CXXMethodDecl *MD,
611       const MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML);
612
613 public:
614   llvm::Type *ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT) override;
615
616   bool isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT) override;
617
618   bool isMemberPointerConvertible(const MemberPointerType *MPT) const override {
619     const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
620     return RD->hasAttr<MSInheritanceAttr>();
621   }
622
623   llvm::Constant *EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT) override;
624
625   llvm::Constant *EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
626                                         CharUnits offset) override;
627   llvm::Constant *EmitMemberFunctionPointer(const CXXMethodDecl *MD) override;
628   llvm::Constant *EmitMemberPointer(const APValue &MP, QualType MPT) override;
629
630   llvm::Value *EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
631                                            llvm::Value *L,
632                                            llvm::Value *R,
633                                            const MemberPointerType *MPT,
634                                            bool Inequality) override;
635
636   llvm::Value *EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
637                                           llvm::Value *MemPtr,
638                                           const MemberPointerType *MPT) override;
639
640   llvm::Value *
641   EmitMemberDataPointerAddress(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
642                                Address Base, llvm::Value *MemPtr,
643                                const MemberPointerType *MPT) override;
644
645   llvm::Value *EmitNonNullMemberPointerConversion(
646       const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy,
647       CastKind CK, CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
648       CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Value *Src,
649       CGBuilderTy &Builder);
650
651   llvm::Value *EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
652                                            const CastExpr *E,
653                                            llvm::Value *Src) override;
654
655   llvm::Constant *EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
656                                               llvm::Constant *Src) override;
657
658   llvm::Constant *EmitMemberPointerConversion(
659       const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy,
660       CastKind CK, CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
661       CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Constant *Src);
662
663   llvm::Value *
664   EmitLoadOfMemberFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
665                                   Address This, llvm::Value *&ThisPtrForCall,
666                                   llvm::Value *MemPtr,
667                                   const MemberPointerType *MPT) override;
668
669   void emitCXXStructor(const CXXMethodDecl *MD, StructorType Type) override;
670
671   llvm::StructType *getCatchableTypeType() {
672     if (CatchableTypeType)
673       return CatchableTypeType;
674     llvm::Type *FieldTypes[] = {
675         CGM.IntTy,                           // Flags
676         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy), // TypeDescriptor
677         CGM.IntTy,                           // NonVirtualAdjustment
678         CGM.IntTy,                           // OffsetToVBPtr
679         CGM.IntTy,                           // VBTableIndex
680         CGM.IntTy,                           // Size
681         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy)  // CopyCtor
682     };
683     CatchableTypeType = llvm::StructType::create(
684         CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, "eh.CatchableType");
685     return CatchableTypeType;
686   }
687
688   llvm::StructType *getCatchableTypeArrayType(uint32_t NumEntries) {
689     llvm::StructType *&CatchableTypeArrayType =
690         CatchableTypeArrayTypeMap[NumEntries];
691     if (CatchableTypeArrayType)
692       return CatchableTypeArrayType;
693
694     llvm::SmallString<23> CTATypeName("eh.CatchableTypeArray.");
695     CTATypeName += llvm::utostr(NumEntries);
696     llvm::Type *CTType =
697         getImageRelativeType(getCatchableTypeType()->getPointerTo());
698     llvm::Type *FieldTypes[] = {
699         CGM.IntTy,                               // NumEntries
700         llvm::ArrayType::get(CTType, NumEntries) // CatchableTypes
701     };
702     CatchableTypeArrayType =
703         llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, CTATypeName);
704     return CatchableTypeArrayType;
705   }
706
707   llvm::StructType *getThrowInfoType() {
708     if (ThrowInfoType)
709       return ThrowInfoType;
710     llvm::Type *FieldTypes[] = {
711         CGM.IntTy,                           // Flags
712         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy), // CleanupFn
713         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy), // ForwardCompat
714         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy)  // CatchableTypeArray
715     };
716     ThrowInfoType = llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes,
717                                              "eh.ThrowInfo");
718     return ThrowInfoType;
719   }
720
721   llvm::Constant *getThrowFn() {
722     // _CxxThrowException is passed an exception object and a ThrowInfo object
723     // which describes the exception.
724     llvm::Type *Args[] = {CGM.Int8PtrTy, getThrowInfoType()->getPointerTo()};
725     llvm::FunctionType *FTy =
726         llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, Args, /*IsVarArgs=*/false);
727     auto *Fn = cast<llvm::Function>(
728         CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, "_CxxThrowException"));
729     // _CxxThrowException is stdcall on 32-bit x86 platforms.
730     if (CGM.getTarget().getTriple().getArch() == llvm::Triple::x86)
731       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_StdCall);
732     return Fn;
733   }
734
735   llvm::Function *getAddrOfCXXCtorClosure(const CXXConstructorDecl *CD,
736                                           CXXCtorType CT);
737
738   llvm::Constant *getCatchableType(QualType T,
739                                    uint32_t NVOffset = 0,
740                                    int32_t VBPtrOffset = -1,
741                                    uint32_t VBIndex = 0);
742
743   llvm::GlobalVariable *getCatchableTypeArray(QualType T);
744
745   llvm::GlobalVariable *getThrowInfo(QualType T) override;
746
747 private:
748   typedef std::pair<const CXXRecordDecl *, CharUnits> VFTableIdTy;
749   typedef llvm::DenseMap<VFTableIdTy, llvm::GlobalVariable *> VTablesMapTy;
750   typedef llvm::DenseMap<VFTableIdTy, llvm::GlobalValue *> VFTablesMapTy;
751   /// \brief All the vftables that have been referenced.
752   VFTablesMapTy VFTablesMap;
753   VTablesMapTy VTablesMap;
754
755   /// \brief This set holds the record decls we've deferred vtable emission for.
756   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> DeferredVFTables;
757
758
759   /// \brief All the vbtables which have been referenced.
760   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, VBTableGlobals> VBTablesMap;
761
762   /// Info on the global variable used to guard initialization of static locals.
763   /// The BitIndex field is only used for externally invisible declarations.
764   struct GuardInfo {
765     GuardInfo() : Guard(nullptr), BitIndex(0) {}
766     llvm::GlobalVariable *Guard;
767     unsigned BitIndex;
768   };
769
770   /// Map from DeclContext to the current guard variable.  We assume that the
771   /// AST is visited in source code order.
772   llvm::DenseMap<const DeclContext *, GuardInfo> GuardVariableMap;
773   llvm::DenseMap<const DeclContext *, GuardInfo> ThreadLocalGuardVariableMap;
774   llvm::DenseMap<const DeclContext *, unsigned> ThreadSafeGuardNumMap;
775
776   llvm::DenseMap<size_t, llvm::StructType *> TypeDescriptorTypeMap;
777   llvm::StructType *BaseClassDescriptorType;
778   llvm::StructType *ClassHierarchyDescriptorType;
779   llvm::StructType *CompleteObjectLocatorType;
780
781   llvm::DenseMap<QualType, llvm::GlobalVariable *> CatchableTypeArrays;
782
783   llvm::StructType *CatchableTypeType;
784   llvm::DenseMap<uint32_t, llvm::StructType *> CatchableTypeArrayTypeMap;
785   llvm::StructType *ThrowInfoType;
786 };
787
788 }
789
790 CGCXXABI::RecordArgABI
791 MicrosoftCXXABI::getRecordArgABI(const CXXRecordDecl *RD) const {
792   switch (CGM.getTarget().getTriple().getArch()) {
793   default:
794     // FIXME: Implement for other architectures.
795     return RAA_Default;
796
797   case llvm::Triple::x86:
798     // All record arguments are passed in memory on x86.  Decide whether to
799     // construct the object directly in argument memory, or to construct the
800     // argument elsewhere and copy the bytes during the call.
801
802     // If C++ prohibits us from making a copy, construct the arguments directly
803     // into argument memory.
804     if (!canCopyArgument(RD))
805       return RAA_DirectInMemory;
806
807     // Otherwise, construct the argument into a temporary and copy the bytes
808     // into the outgoing argument memory.
809     return RAA_Default;
810
811   case llvm::Triple::x86_64:
812     // Win64 passes objects with non-trivial copy ctors indirectly.
813     if (RD->hasNonTrivialCopyConstructor())
814       return RAA_Indirect;
815
816     // If an object has a destructor, we'd really like to pass it indirectly
817     // because it allows us to elide copies.  Unfortunately, MSVC makes that
818     // impossible for small types, which it will pass in a single register or
819     // stack slot. Most objects with dtors are large-ish, so handle that early.
820     // We can't call out all large objects as being indirect because there are
821     // multiple x64 calling conventions and the C++ ABI code shouldn't dictate
822     // how we pass large POD types.
823     if (RD->hasNonTrivialDestructor() &&
824         getContext().getTypeSize(RD->getTypeForDecl()) > 64)
825       return RAA_Indirect;
826
827     // We have a trivial copy constructor or no copy constructors, but we have
828     // to make sure it isn't deleted.
829     bool CopyDeleted = false;
830     for (const CXXConstructorDecl *CD : RD->ctors()) {
831       if (CD->isCopyConstructor()) {
832         assert(CD->isTrivial());
833         // We had at least one undeleted trivial copy ctor.  Return directly.
834         if (!CD->isDeleted())
835           return RAA_Default;
836         CopyDeleted = true;
837       }
838     }
839
840     // The trivial copy constructor was deleted.  Return indirectly.
841     if (CopyDeleted)
842       return RAA_Indirect;
843
844     // There were no copy ctors.  Return in RAX.
845     return RAA_Default;
846   }
847
848   llvm_unreachable("invalid enum");
849 }
850
851 void MicrosoftCXXABI::emitVirtualObjectDelete(CodeGenFunction &CGF,
852                                               const CXXDeleteExpr *DE,
853                                               Address Ptr,
854                                               QualType ElementType,
855                                               const CXXDestructorDecl *Dtor) {
856   // FIXME: Provide a source location here even though there's no
857   // CXXMemberCallExpr for dtor call.
858   bool UseGlobalDelete = DE->isGlobalDelete();
859   CXXDtorType DtorType = UseGlobalDelete ? Dtor_Complete : Dtor_Deleting;
860   llvm::Value *MDThis =
861       EmitVirtualDestructorCall(CGF, Dtor, DtorType, Ptr, /*CE=*/nullptr);
862   if (UseGlobalDelete)
863     CGF.EmitDeleteCall(DE->getOperatorDelete(), MDThis, ElementType);
864 }
865
866 void MicrosoftCXXABI::emitRethrow(CodeGenFunction &CGF, bool isNoReturn) {
867   llvm::Value *Args[] = {
868       llvm::ConstantPointerNull::get(CGM.Int8PtrTy),
869       llvm::ConstantPointerNull::get(getThrowInfoType()->getPointerTo())};
870   auto *Fn = getThrowFn();
871   if (isNoReturn)
872     CGF.EmitNoreturnRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
873   else
874     CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
875 }
876
877 namespace {
878 struct CatchRetScope final : EHScopeStack::Cleanup {
879   llvm::CatchPadInst *CPI;
880
881   CatchRetScope(llvm::CatchPadInst *CPI) : CPI(CPI) {}
882
883   void Emit(CodeGenFunction &CGF, Flags flags) override {
884     llvm::BasicBlock *BB = CGF.createBasicBlock("catchret.dest");
885     CGF.Builder.CreateCatchRet(CPI, BB);
886     CGF.EmitBlock(BB);
887   }
888 };
889 }
890
891 void MicrosoftCXXABI::emitBeginCatch(CodeGenFunction &CGF,
892                                      const CXXCatchStmt *S) {
893   // In the MS ABI, the runtime handles the copy, and the catch handler is
894   // responsible for destruction.
895   VarDecl *CatchParam = S->getExceptionDecl();
896   llvm::BasicBlock *CatchPadBB = CGF.Builder.GetInsertBlock();
897   llvm::CatchPadInst *CPI =
898       cast<llvm::CatchPadInst>(CatchPadBB->getFirstNonPHI());
899   CGF.CurrentFuncletPad = CPI;
900
901   // If this is a catch-all or the catch parameter is unnamed, we don't need to
902   // emit an alloca to the object.
903   if (!CatchParam || !CatchParam->getDeclName()) {
904     CGF.EHStack.pushCleanup<CatchRetScope>(NormalCleanup, CPI);
905     return;
906   }
907
908   CodeGenFunction::AutoVarEmission var = CGF.EmitAutoVarAlloca(*CatchParam);
909   CPI->setArgOperand(2, var.getObjectAddress(CGF).getPointer());
910   CGF.EHStack.pushCleanup<CatchRetScope>(NormalCleanup, CPI);
911   CGF.EmitAutoVarCleanups(var);
912 }
913
914 /// We need to perform a generic polymorphic operation (like a typeid
915 /// or a cast), which requires an object with a vfptr.  Adjust the
916 /// address to point to an object with a vfptr.
917 std::pair<Address, llvm::Value *>
918 MicrosoftCXXABI::performBaseAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
919                                        QualType SrcRecordTy) {
920   Value = CGF.Builder.CreateBitCast(Value, CGF.Int8PtrTy);
921   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
922   const ASTContext &Context = getContext();
923
924   // If the class itself has a vfptr, great.  This check implicitly
925   // covers non-virtual base subobjects: a class with its own virtual
926   // functions would be a candidate to be a primary base.
927   if (Context.getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr())
928     return std::make_pair(Value, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
929
930   // Okay, one of the vbases must have a vfptr, or else this isn't
931   // actually a polymorphic class.
932   const CXXRecordDecl *PolymorphicBase = nullptr;
933   for (auto &Base : SrcDecl->vbases()) {
934     const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base.getType()->getAsCXXRecordDecl();
935     if (Context.getASTRecordLayout(BaseDecl).hasExtendableVFPtr()) {
936       PolymorphicBase = BaseDecl;
937       break;
938     }
939   }
940   assert(PolymorphicBase && "polymorphic class has no apparent vfptr?");
941
942   llvm::Value *Offset =
943     GetVirtualBaseClassOffset(CGF, Value, SrcDecl, PolymorphicBase);
944   llvm::Value *Ptr = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(Value.getPointer(), Offset);
945   Offset = CGF.Builder.CreateTrunc(Offset, CGF.Int32Ty);
946   CharUnits VBaseAlign =
947     CGF.CGM.getVBaseAlignment(Value.getAlignment(), SrcDecl, PolymorphicBase);
948   return std::make_pair(Address(Ptr, VBaseAlign), Offset);
949 }
950
951 bool MicrosoftCXXABI::shouldTypeidBeNullChecked(bool IsDeref,
952                                                 QualType SrcRecordTy) {
953   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
954   return IsDeref &&
955          !getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr();
956 }
957
958 static llvm::CallSite emitRTtypeidCall(CodeGenFunction &CGF,
959                                        llvm::Value *Argument) {
960   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy};
961   llvm::FunctionType *FTy =
962       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false);
963   llvm::Value *Args[] = {Argument};
964   llvm::Constant *Fn = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, "__RTtypeid");
965   return CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
966 }
967
968 void MicrosoftCXXABI::EmitBadTypeidCall(CodeGenFunction &CGF) {
969   llvm::CallSite Call =
970       emitRTtypeidCall(CGF, llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
971   Call.setDoesNotReturn();
972   CGF.Builder.CreateUnreachable();
973 }
974
975 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitTypeid(CodeGenFunction &CGF,
976                                          QualType SrcRecordTy,
977                                          Address ThisPtr,
978                                          llvm::Type *StdTypeInfoPtrTy) {
979   llvm::Value *Offset;
980   std::tie(ThisPtr, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, ThisPtr, SrcRecordTy);
981   auto Typeid = emitRTtypeidCall(CGF, ThisPtr.getPointer()).getInstruction();
982   return CGF.Builder.CreateBitCast(Typeid, StdTypeInfoPtrTy);
983 }
984
985 bool MicrosoftCXXABI::shouldDynamicCastCallBeNullChecked(bool SrcIsPtr,
986                                                          QualType SrcRecordTy) {
987   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
988   return SrcIsPtr &&
989          !getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr();
990 }
991
992 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitDynamicCastCall(
993     CodeGenFunction &CGF, Address This, QualType SrcRecordTy,
994     QualType DestTy, QualType DestRecordTy, llvm::BasicBlock *CastEnd) {
995   llvm::Type *DestLTy = CGF.ConvertType(DestTy);
996
997   llvm::Value *SrcRTTI =
998       CGF.CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(SrcRecordTy.getUnqualifiedType());
999   llvm::Value *DestRTTI =
1000       CGF.CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(DestRecordTy.getUnqualifiedType());
1001
1002   llvm::Value *Offset;
1003   std::tie(This, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, This, SrcRecordTy);
1004   llvm::Value *ThisPtr = This.getPointer();
1005
1006   // PVOID __RTDynamicCast(
1007   //   PVOID inptr,
1008   //   LONG VfDelta,
1009   //   PVOID SrcType,
1010   //   PVOID TargetType,
1011   //   BOOL isReference)
1012   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy, CGF.Int32Ty, CGF.Int8PtrTy,
1013                             CGF.Int8PtrTy, CGF.Int32Ty};
1014   llvm::Constant *Function = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
1015       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false),
1016       "__RTDynamicCast");
1017   llvm::Value *Args[] = {
1018       ThisPtr, Offset, SrcRTTI, DestRTTI,
1019       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, DestTy->isReferenceType())};
1020   ThisPtr = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Function, Args).getInstruction();
1021   return CGF.Builder.CreateBitCast(ThisPtr, DestLTy);
1022 }
1023
1024 llvm::Value *
1025 MicrosoftCXXABI::EmitDynamicCastToVoid(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
1026                                        QualType SrcRecordTy,
1027                                        QualType DestTy) {
1028   llvm::Value *Offset;
1029   std::tie(Value, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, Value, SrcRecordTy);
1030
1031   // PVOID __RTCastToVoid(
1032   //   PVOID inptr)
1033   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy};
1034   llvm::Constant *Function = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
1035       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false),
1036       "__RTCastToVoid");
1037   llvm::Value *Args[] = {Value.getPointer()};
1038   return CGF.EmitRuntimeCall(Function, Args);
1039 }
1040
1041 bool MicrosoftCXXABI::EmitBadCastCall(CodeGenFunction &CGF) {
1042   return false;
1043 }
1044
1045 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::GetVirtualBaseClassOffset(
1046     CodeGenFunction &CGF, Address This, const CXXRecordDecl *ClassDecl,
1047     const CXXRecordDecl *BaseClassDecl) {
1048   const ASTContext &Context = getContext();
1049   int64_t VBPtrChars =
1050       Context.getASTRecordLayout(ClassDecl).getVBPtrOffset().getQuantity();
1051   llvm::Value *VBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.PtrDiffTy, VBPtrChars);
1052   CharUnits IntSize = Context.getTypeSizeInChars(Context.IntTy);
1053   CharUnits VBTableChars =
1054       IntSize *
1055       CGM.getMicrosoftVTableContext().getVBTableIndex(ClassDecl, BaseClassDecl);
1056   llvm::Value *VBTableOffset =
1057       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableChars.getQuantity());
1058
1059   llvm::Value *VBPtrToNewBase =
1060       GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, This, VBPtrOffset, VBTableOffset);
1061   VBPtrToNewBase =
1062       CGF.Builder.CreateSExtOrBitCast(VBPtrToNewBase, CGM.PtrDiffTy);
1063   return CGF.Builder.CreateNSWAdd(VBPtrOffset, VBPtrToNewBase);
1064 }
1065
1066 bool MicrosoftCXXABI::HasThisReturn(GlobalDecl GD) const {
1067   return isa<CXXConstructorDecl>(GD.getDecl());
1068 }
1069
1070 static bool isDeletingDtor(GlobalDecl GD) {
1071   return isa<CXXDestructorDecl>(GD.getDecl()) &&
1072          GD.getDtorType() == Dtor_Deleting;
1073 }
1074
1075 bool MicrosoftCXXABI::hasMostDerivedReturn(GlobalDecl GD) const {
1076   return isDeletingDtor(GD);
1077 }
1078
1079 bool MicrosoftCXXABI::classifyReturnType(CGFunctionInfo &FI) const {
1080   const CXXRecordDecl *RD = FI.getReturnType()->getAsCXXRecordDecl();
1081   if (!RD)
1082     return false;
1083
1084   CharUnits Align = CGM.getContext().getTypeAlignInChars(FI.getReturnType());
1085   if (FI.isInstanceMethod()) {
1086     // If it's an instance method, aggregates are always returned indirectly via
1087     // the second parameter.
1088     FI.getReturnInfo() = ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
1089     FI.getReturnInfo().setSRetAfterThis(FI.isInstanceMethod());
1090     return true;
1091   } else if (!RD->isPOD()) {
1092     // If it's a free function, non-POD types are returned indirectly.
1093     FI.getReturnInfo() = ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
1094     return true;
1095   }
1096
1097   // Otherwise, use the C ABI rules.
1098   return false;
1099 }
1100
1101 llvm::BasicBlock *
1102 MicrosoftCXXABI::EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF,
1103                                                const CXXRecordDecl *RD) {
1104   llvm::Value *IsMostDerivedClass = getStructorImplicitParamValue(CGF);
1105   assert(IsMostDerivedClass &&
1106          "ctor for a class with virtual bases must have an implicit parameter");
1107   llvm::Value *IsCompleteObject =
1108     CGF.Builder.CreateIsNotNull(IsMostDerivedClass, "is_complete_object");
1109
1110   llvm::BasicBlock *CallVbaseCtorsBB = CGF.createBasicBlock("ctor.init_vbases");
1111   llvm::BasicBlock *SkipVbaseCtorsBB = CGF.createBasicBlock("ctor.skip_vbases");
1112   CGF.Builder.CreateCondBr(IsCompleteObject,
1113                            CallVbaseCtorsBB, SkipVbaseCtorsBB);
1114
1115   CGF.EmitBlock(CallVbaseCtorsBB);
1116
1117   // Fill in the vbtable pointers here.
1118   EmitVBPtrStores(CGF, RD);
1119
1120   // CGF will put the base ctor calls in this basic block for us later.
1121
1122   return SkipVbaseCtorsBB;
1123 }
1124
1125 void MicrosoftCXXABI::initializeHiddenVirtualInheritanceMembers(
1126     CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *RD) {
1127   // In most cases, an override for a vbase virtual method can adjust
1128   // the "this" parameter by applying a constant offset.
1129   // However, this is not enough while a constructor or a destructor of some
1130   // class X is being executed if all the following conditions are met:
1131   //  - X has virtual bases, (1)
1132   //  - X overrides a virtual method M of a vbase Y, (2)
1133   //  - X itself is a vbase of the most derived class.
1134   //
1135   // If (1) and (2) are true, the vtorDisp for vbase Y is a hidden member of X
1136   // which holds the extra amount of "this" adjustment we must do when we use
1137   // the X vftables (i.e. during X ctor or dtor).
1138   // Outside the ctors and dtors, the values of vtorDisps are zero.
1139
1140   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
1141   typedef ASTRecordLayout::VBaseOffsetsMapTy VBOffsets;
1142   const VBOffsets &VBaseMap = Layout.getVBaseOffsetsMap();
1143   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1144
1145   unsigned AS = getThisAddress(CGF).getAddressSpace();
1146   llvm::Value *Int8This = nullptr;  // Initialize lazily.
1147
1148   for (VBOffsets::const_iterator I = VBaseMap.begin(), E = VBaseMap.end();
1149         I != E; ++I) {
1150     if (!I->second.hasVtorDisp())
1151       continue;
1152
1153     llvm::Value *VBaseOffset =
1154         GetVirtualBaseClassOffset(CGF, getThisAddress(CGF), RD, I->first);
1155     // FIXME: it doesn't look right that we SExt in GetVirtualBaseClassOffset()
1156     // just to Trunc back immediately.
1157     VBaseOffset = Builder.CreateTruncOrBitCast(VBaseOffset, CGF.Int32Ty);
1158     uint64_t ConstantVBaseOffset =
1159         Layout.getVBaseClassOffset(I->first).getQuantity();
1160
1161     // vtorDisp_for_vbase = vbptr[vbase_idx] - offsetof(RD, vbase).
1162     llvm::Value *VtorDispValue = Builder.CreateSub(
1163         VBaseOffset, llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, ConstantVBaseOffset),
1164         "vtordisp.value");
1165
1166     if (!Int8This)
1167       Int8This = Builder.CreateBitCast(getThisValue(CGF),
1168                                        CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS));
1169     llvm::Value *VtorDispPtr = Builder.CreateInBoundsGEP(Int8This, VBaseOffset);
1170     // vtorDisp is always the 32-bits before the vbase in the class layout.
1171     VtorDispPtr = Builder.CreateConstGEP1_32(VtorDispPtr, -4);
1172     VtorDispPtr = Builder.CreateBitCast(
1173         VtorDispPtr, CGF.Int32Ty->getPointerTo(AS), "vtordisp.ptr");
1174
1175     Builder.CreateAlignedStore(VtorDispValue, VtorDispPtr,
1176                                CharUnits::fromQuantity(4));
1177   }
1178 }
1179
1180 static bool hasDefaultCXXMethodCC(ASTContext &Context,
1181                                   const CXXMethodDecl *MD) {
1182   CallingConv ExpectedCallingConv = Context.getDefaultCallingConvention(
1183       /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true);
1184   CallingConv ActualCallingConv =
1185       MD->getType()->getAs<FunctionProtoType>()->getCallConv();
1186   return ExpectedCallingConv == ActualCallingConv;
1187 }
1188
1189 void MicrosoftCXXABI::EmitCXXConstructors(const CXXConstructorDecl *D) {
1190   // There's only one constructor type in this ABI.
1191   CGM.EmitGlobal(GlobalDecl(D, Ctor_Complete));
1192
1193   // Exported default constructors either have a simple call-site where they use
1194   // the typical calling convention and have a single 'this' pointer for an
1195   // argument -or- they get a wrapper function which appropriately thunks to the
1196   // real default constructor.  This thunk is the default constructor closure.
1197   if (D->hasAttr<DLLExportAttr>() && D->isDefaultConstructor())
1198     if (!hasDefaultCXXMethodCC(getContext(), D) || D->getNumParams() != 0) {
1199       llvm::Function *Fn = getAddrOfCXXCtorClosure(D, Ctor_DefaultClosure);
1200       Fn->setLinkage(llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage);
1201       Fn->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1202     }
1203 }
1204
1205 void MicrosoftCXXABI::EmitVBPtrStores(CodeGenFunction &CGF,
1206                                       const CXXRecordDecl *RD) {
1207   Address This = getThisAddress(CGF);
1208   This = CGF.Builder.CreateElementBitCast(This, CGM.Int8Ty, "this.int8");
1209   const ASTContext &Context = getContext();
1210   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1211
1212   const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
1213   for (unsigned I = 0, E = VBGlobals.VBTables->size(); I != E; ++I) {
1214     const VPtrInfo *VBT = (*VBGlobals.VBTables)[I];
1215     llvm::GlobalVariable *GV = VBGlobals.Globals[I];
1216     const ASTRecordLayout &SubobjectLayout =
1217         Context.getASTRecordLayout(VBT->BaseWithVPtr);
1218     CharUnits Offs = VBT->NonVirtualOffset;
1219     Offs += SubobjectLayout.getVBPtrOffset();
1220     if (VBT->getVBaseWithVPtr())
1221       Offs += Layout.getVBaseClassOffset(VBT->getVBaseWithVPtr());
1222     Address VBPtr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(This, Offs);
1223     llvm::Value *GVPtr =
1224         CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP2_32(GV->getValueType(), GV, 0, 0);
1225     VBPtr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(VBPtr, GVPtr->getType(),
1226                                       "vbptr." + VBT->ReusingBase->getName());
1227     CGF.Builder.CreateStore(GVPtr, VBPtr);
1228   }
1229 }
1230
1231 void
1232 MicrosoftCXXABI::buildStructorSignature(const CXXMethodDecl *MD, StructorType T,
1233                                         SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) {
1234   // TODO: 'for base' flag
1235   if (T == StructorType::Deleting) {
1236     // The scalar deleting destructor takes an implicit int parameter.
1237     ArgTys.push_back(getContext().IntTy);
1238   }
1239   auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(MD);
1240   if (!CD)
1241     return;
1242
1243   // All parameters are already in place except is_most_derived, which goes
1244   // after 'this' if it's variadic and last if it's not.
1245
1246   const CXXRecordDecl *Class = CD->getParent();
1247   const FunctionProtoType *FPT = CD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1248   if (Class->getNumVBases()) {
1249     if (FPT->isVariadic())
1250       ArgTys.insert(ArgTys.begin() + 1, getContext().IntTy);
1251     else
1252       ArgTys.push_back(getContext().IntTy);
1253   }
1254 }
1255
1256 void MicrosoftCXXABI::EmitCXXDestructors(const CXXDestructorDecl *D) {
1257   // The TU defining a dtor is only guaranteed to emit a base destructor.  All
1258   // other destructor variants are delegating thunks.
1259   CGM.EmitGlobal(GlobalDecl(D, Dtor_Base));
1260 }
1261
1262 CharUnits
1263 MicrosoftCXXABI::getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GlobalDecl GD) {
1264   GD = GD.getCanonicalDecl();
1265   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1266
1267   GlobalDecl LookupGD = GD;
1268   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1269     // Complete destructors take a pointer to the complete object as a
1270     // parameter, thus don't need this adjustment.
1271     if (GD.getDtorType() == Dtor_Complete)
1272       return CharUnits();
1273
1274     // There's no Dtor_Base in vftable but it shares the this adjustment with
1275     // the deleting one, so look it up instead.
1276     LookupGD = GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting);
1277   }
1278
1279   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1280       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(LookupGD);
1281   CharUnits Adjustment = ML.VFPtrOffset;
1282
1283   // Normal virtual instance methods need to adjust from the vfptr that first
1284   // defined the virtual method to the virtual base subobject, but destructors
1285   // do not.  The vector deleting destructor thunk applies this adjustment for
1286   // us if necessary.
1287   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD))
1288     Adjustment = CharUnits::Zero();
1289
1290   if (ML.VBase) {
1291     const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
1292         getContext().getASTRecordLayout(MD->getParent());
1293     Adjustment += DerivedLayout.getVBaseClassOffset(ML.VBase);
1294   }
1295
1296   return Adjustment;
1297 }
1298
1299 Address MicrosoftCXXABI::adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(
1300     CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, Address This,
1301     bool VirtualCall) {
1302   if (!VirtualCall) {
1303     // If the call of a virtual function is not virtual, we just have to
1304     // compensate for the adjustment the virtual function does in its prologue.
1305     CharUnits Adjustment = getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GD);
1306     if (Adjustment.isZero())
1307       return This;
1308
1309     This = CGF.Builder.CreateElementBitCast(This, CGF.Int8Ty);
1310     assert(Adjustment.isPositive());
1311     return CGF.Builder.CreateConstByteGEP(This, Adjustment);
1312   }
1313
1314   GD = GD.getCanonicalDecl();
1315   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1316
1317   GlobalDecl LookupGD = GD;
1318   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1319     // Complete dtors take a pointer to the complete object,
1320     // thus don't need adjustment.
1321     if (GD.getDtorType() == Dtor_Complete)
1322       return This;
1323
1324     // There's only Dtor_Deleting in vftable but it shares the this adjustment
1325     // with the base one, so look up the deleting one instead.
1326     LookupGD = GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting);
1327   }
1328   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1329       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(LookupGD);
1330
1331   CharUnits StaticOffset = ML.VFPtrOffset;
1332
1333   // Base destructors expect 'this' to point to the beginning of the base
1334   // subobject, not the first vfptr that happens to contain the virtual dtor.
1335   // However, we still need to apply the virtual base adjustment.
1336   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD) && GD.getDtorType() == Dtor_Base)
1337     StaticOffset = CharUnits::Zero();
1338
1339   Address Result = This;
1340   if (ML.VBase) {
1341     Result = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Result, CGF.Int8Ty);
1342     
1343     const CXXRecordDecl *Derived = MD->getParent();
1344     const CXXRecordDecl *VBase = ML.VBase;
1345     llvm::Value *VBaseOffset =
1346       GetVirtualBaseClassOffset(CGF, Result, Derived, VBase);
1347     llvm::Value *VBasePtr =
1348       CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(Result.getPointer(), VBaseOffset);
1349     CharUnits VBaseAlign =
1350       CGF.CGM.getVBaseAlignment(Result.getAlignment(), Derived, VBase);
1351     Result = Address(VBasePtr, VBaseAlign);
1352   }
1353   if (!StaticOffset.isZero()) {
1354     assert(StaticOffset.isPositive());
1355     Result = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Result, CGF.Int8Ty);
1356     if (ML.VBase) {
1357       // Non-virtual adjustment might result in a pointer outside the allocated
1358       // object, e.g. if the final overrider class is laid out after the virtual
1359       // base that declares a method in the most derived class.
1360       // FIXME: Update the code that emits this adjustment in thunks prologues.
1361       Result = CGF.Builder.CreateConstByteGEP(Result, StaticOffset);
1362     } else {
1363       Result = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Result, StaticOffset);
1364     }
1365   }
1366   return Result;
1367 }
1368
1369 void MicrosoftCXXABI::addImplicitStructorParams(CodeGenFunction &CGF,
1370                                                 QualType &ResTy,
1371                                                 FunctionArgList &Params) {
1372   ASTContext &Context = getContext();
1373   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CGF.CurGD.getDecl());
1374   assert(isa<CXXConstructorDecl>(MD) || isa<CXXDestructorDecl>(MD));
1375   if (isa<CXXConstructorDecl>(MD) && MD->getParent()->getNumVBases()) {
1376     ImplicitParamDecl *IsMostDerived
1377       = ImplicitParamDecl::Create(Context, nullptr,
1378                                   CGF.CurGD.getDecl()->getLocation(),
1379                                   &Context.Idents.get("is_most_derived"),
1380                                   Context.IntTy);
1381     // The 'most_derived' parameter goes second if the ctor is variadic and last
1382     // if it's not.  Dtors can't be variadic.
1383     const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1384     if (FPT->isVariadic())
1385       Params.insert(Params.begin() + 1, IsMostDerived);
1386     else
1387       Params.push_back(IsMostDerived);
1388     getStructorImplicitParamDecl(CGF) = IsMostDerived;
1389   } else if (isDeletingDtor(CGF.CurGD)) {
1390     ImplicitParamDecl *ShouldDelete
1391       = ImplicitParamDecl::Create(Context, nullptr,
1392                                   CGF.CurGD.getDecl()->getLocation(),
1393                                   &Context.Idents.get("should_call_delete"),
1394                                   Context.IntTy);
1395     Params.push_back(ShouldDelete);
1396     getStructorImplicitParamDecl(CGF) = ShouldDelete;
1397   }
1398 }
1399
1400 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::adjustThisParameterInVirtualFunctionPrologue(
1401     CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This) {
1402   // In this ABI, every virtual function takes a pointer to one of the
1403   // subobjects that first defines it as the 'this' parameter, rather than a
1404   // pointer to the final overrider subobject. Thus, we need to adjust it back
1405   // to the final overrider subobject before use.
1406   // See comments in the MicrosoftVFTableContext implementation for the details.
1407   CharUnits Adjustment = getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GD);
1408   if (Adjustment.isZero())
1409     return This;
1410
1411   unsigned AS = cast<llvm::PointerType>(This->getType())->getAddressSpace();
1412   llvm::Type *charPtrTy = CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS),
1413              *thisTy = This->getType();
1414
1415   This = CGF.Builder.CreateBitCast(This, charPtrTy);
1416   assert(Adjustment.isPositive());
1417   This = CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, This,
1418                                                 -Adjustment.getQuantity());
1419   return CGF.Builder.CreateBitCast(This, thisTy);
1420 }
1421
1422 void MicrosoftCXXABI::EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) {
1423   EmitThisParam(CGF);
1424
1425   /// If this is a function that the ABI specifies returns 'this', initialize
1426   /// the return slot to 'this' at the start of the function.
1427   ///
1428   /// Unlike the setting of return types, this is done within the ABI
1429   /// implementation instead of by clients of CGCXXABI because:
1430   /// 1) getThisValue is currently protected
1431   /// 2) in theory, an ABI could implement 'this' returns some other way;
1432   ///    HasThisReturn only specifies a contract, not the implementation    
1433   if (HasThisReturn(CGF.CurGD))
1434     CGF.Builder.CreateStore(getThisValue(CGF), CGF.ReturnValue);
1435   else if (hasMostDerivedReturn(CGF.CurGD))
1436     CGF.Builder.CreateStore(CGF.EmitCastToVoidPtr(getThisValue(CGF)),
1437                             CGF.ReturnValue);
1438
1439   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CGF.CurGD.getDecl());
1440   if (isa<CXXConstructorDecl>(MD) && MD->getParent()->getNumVBases()) {
1441     assert(getStructorImplicitParamDecl(CGF) &&
1442            "no implicit parameter for a constructor with virtual bases?");
1443     getStructorImplicitParamValue(CGF)
1444       = CGF.Builder.CreateLoad(
1445           CGF.GetAddrOfLocalVar(getStructorImplicitParamDecl(CGF)),
1446           "is_most_derived");
1447   }
1448
1449   if (isDeletingDtor(CGF.CurGD)) {
1450     assert(getStructorImplicitParamDecl(CGF) &&
1451            "no implicit parameter for a deleting destructor?");
1452     getStructorImplicitParamValue(CGF)
1453       = CGF.Builder.CreateLoad(
1454           CGF.GetAddrOfLocalVar(getStructorImplicitParamDecl(CGF)),
1455           "should_call_delete");
1456   }
1457 }
1458
1459 unsigned MicrosoftCXXABI::addImplicitConstructorArgs(
1460     CodeGenFunction &CGF, const CXXConstructorDecl *D, CXXCtorType Type,
1461     bool ForVirtualBase, bool Delegating, CallArgList &Args) {
1462   assert(Type == Ctor_Complete || Type == Ctor_Base);
1463
1464   // Check if we need a 'most_derived' parameter.
1465   if (!D->getParent()->getNumVBases())
1466     return 0;
1467
1468   // Add the 'most_derived' argument second if we are variadic or last if not.
1469   const FunctionProtoType *FPT = D->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1470   llvm::Value *MostDerivedArg =
1471       llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Type == Ctor_Complete);
1472   RValue RV = RValue::get(MostDerivedArg);
1473   if (MostDerivedArg) {
1474     if (FPT->isVariadic())
1475       Args.insert(Args.begin() + 1,
1476                   CallArg(RV, getContext().IntTy, /*needscopy=*/false));
1477     else
1478       Args.add(RV, getContext().IntTy);
1479   }
1480
1481   return 1;  // Added one arg.
1482 }
1483
1484 void MicrosoftCXXABI::EmitDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
1485                                          const CXXDestructorDecl *DD,
1486                                          CXXDtorType Type, bool ForVirtualBase,
1487                                          bool Delegating, Address This) {
1488   llvm::Value *Callee = CGM.getAddrOfCXXStructor(DD, getFromDtorType(Type));
1489
1490   if (DD->isVirtual()) {
1491     assert(Type != CXXDtorType::Dtor_Deleting &&
1492            "The deleting destructor should only be called via a virtual call");
1493     This = adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GlobalDecl(DD, Type),
1494                                                     This, false);
1495   }
1496
1497   CGF.EmitCXXStructorCall(DD, Callee, ReturnValueSlot(), This.getPointer(),
1498                           /*ImplicitParam=*/nullptr,
1499                           /*ImplicitParamTy=*/QualType(), nullptr,
1500                           getFromDtorType(Type));
1501 }
1502
1503 void MicrosoftCXXABI::emitVTableBitSetEntries(VPtrInfo *Info,
1504                                               const CXXRecordDecl *RD,
1505                                               llvm::GlobalVariable *VTable) {
1506   if (!getContext().getLangOpts().Sanitize.has(SanitizerKind::CFIVCall) &&
1507       !getContext().getLangOpts().Sanitize.has(SanitizerKind::CFINVCall) &&
1508       !getContext().getLangOpts().Sanitize.has(SanitizerKind::CFIDerivedCast) &&
1509       !getContext().getLangOpts().Sanitize.has(SanitizerKind::CFIUnrelatedCast))
1510     return;
1511
1512   llvm::NamedMDNode *BitsetsMD =
1513       CGM.getModule().getOrInsertNamedMetadata("llvm.bitsets");
1514
1515   // The location of the first virtual function pointer in the virtual table,
1516   // aka the "address point" on Itanium. This is at offset 0 if RTTI is
1517   // disabled, or sizeof(void*) if RTTI is enabled.
1518   CharUnits AddressPoint =
1519       getContext().getLangOpts().RTTIData
1520           ? getContext().toCharUnitsFromBits(
1521                 getContext().getTargetInfo().getPointerWidth(0))
1522           : CharUnits::Zero();
1523
1524   if (Info->PathToBaseWithVPtr.empty()) {
1525     if (!CGM.IsCFIBlacklistedRecord(RD))
1526       CGM.CreateVTableBitSetEntry(BitsetsMD, VTable, AddressPoint, RD);
1527     return;
1528   }
1529
1530   // Add a bitset entry for the least derived base belonging to this vftable.
1531   if (!CGM.IsCFIBlacklistedRecord(Info->PathToBaseWithVPtr.back()))
1532     CGM.CreateVTableBitSetEntry(BitsetsMD, VTable, AddressPoint,
1533                                 Info->PathToBaseWithVPtr.back());
1534
1535   // Add a bitset entry for each derived class that is laid out at the same
1536   // offset as the least derived base.
1537   for (unsigned I = Info->PathToBaseWithVPtr.size() - 1; I != 0; --I) {
1538     const CXXRecordDecl *DerivedRD = Info->PathToBaseWithVPtr[I - 1];
1539     const CXXRecordDecl *BaseRD = Info->PathToBaseWithVPtr[I];
1540
1541     const ASTRecordLayout &Layout =
1542         getContext().getASTRecordLayout(DerivedRD);
1543     CharUnits Offset;
1544     auto VBI = Layout.getVBaseOffsetsMap().find(BaseRD);
1545     if (VBI == Layout.getVBaseOffsetsMap().end())
1546       Offset = Layout.getBaseClassOffset(BaseRD);
1547     else
1548       Offset = VBI->second.VBaseOffset;
1549     if (!Offset.isZero())
1550       return;
1551     if (!CGM.IsCFIBlacklistedRecord(DerivedRD))
1552       CGM.CreateVTableBitSetEntry(BitsetsMD, VTable, AddressPoint, DerivedRD);
1553   }
1554
1555   // Finally do the same for the most derived class.
1556   if (Info->FullOffsetInMDC.isZero() && !CGM.IsCFIBlacklistedRecord(RD))
1557     CGM.CreateVTableBitSetEntry(BitsetsMD, VTable, AddressPoint, RD);
1558 }
1559
1560 void MicrosoftCXXABI::emitVTableDefinitions(CodeGenVTables &CGVT,
1561                                             const CXXRecordDecl *RD) {
1562   MicrosoftVTableContext &VFTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1563   const VPtrInfoVector &VFPtrs = VFTContext.getVFPtrOffsets(RD);
1564
1565   for (VPtrInfo *Info : VFPtrs) {
1566     llvm::GlobalVariable *VTable = getAddrOfVTable(RD, Info->FullOffsetInMDC);
1567     if (VTable->hasInitializer())
1568       continue;
1569
1570     const VTableLayout &VTLayout =
1571       VFTContext.getVFTableLayout(RD, Info->FullOffsetInMDC);
1572
1573     llvm::Constant *RTTI = nullptr;
1574     if (any_of(VTLayout.vtable_components(),
1575                [](const VTableComponent &VTC) { return VTC.isRTTIKind(); }))
1576       RTTI = getMSCompleteObjectLocator(RD, Info);
1577
1578     llvm::Constant *Init = CGVT.CreateVTableInitializer(
1579         RD, VTLayout.vtable_component_begin(),
1580         VTLayout.getNumVTableComponents(), VTLayout.vtable_thunk_begin(),
1581         VTLayout.getNumVTableThunks(), RTTI);
1582
1583     VTable->setInitializer(Init);
1584
1585     emitVTableBitSetEntries(Info, RD, VTable);
1586   }
1587 }
1588
1589 bool MicrosoftCXXABI::isVirtualOffsetNeededForVTableField(
1590     CodeGenFunction &CGF, CodeGenFunction::VPtr Vptr) {
1591   return Vptr.NearestVBase != nullptr;
1592 }
1593
1594 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPointInStructor(
1595     CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *VTableClass, BaseSubobject Base,
1596     const CXXRecordDecl *NearestVBase) {
1597   llvm::Constant *VTableAddressPoint = getVTableAddressPoint(Base, VTableClass);
1598   if (!VTableAddressPoint) {
1599     assert(Base.getBase()->getNumVBases() &&
1600            !getContext().getASTRecordLayout(Base.getBase()).hasOwnVFPtr());
1601   }
1602   return VTableAddressPoint;
1603 }
1604
1605 static void mangleVFTableName(MicrosoftMangleContext &MangleContext,
1606                               const CXXRecordDecl *RD, const VPtrInfo *VFPtr,
1607                               SmallString<256> &Name) {
1608   llvm::raw_svector_ostream Out(Name);
1609   MangleContext.mangleCXXVFTable(RD, VFPtr->MangledPath, Out);
1610 }
1611
1612 llvm::Constant *
1613 MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPoint(BaseSubobject Base,
1614                                        const CXXRecordDecl *VTableClass) {
1615   (void)getAddrOfVTable(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1616   VFTableIdTy ID(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1617   return VFTablesMap[ID];
1618 }
1619
1620 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPointForConstExpr(
1621     BaseSubobject Base, const CXXRecordDecl *VTableClass) {
1622   llvm::Constant *VFTable = getVTableAddressPoint(Base, VTableClass);
1623   assert(VFTable && "Couldn't find a vftable for the given base?");
1624   return VFTable;
1625 }
1626
1627 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getAddrOfVTable(const CXXRecordDecl *RD,
1628                                                        CharUnits VPtrOffset) {
1629   // getAddrOfVTable may return 0 if asked to get an address of a vtable which
1630   // shouldn't be used in the given record type. We want to cache this result in
1631   // VFTablesMap, thus a simple zero check is not sufficient.
1632
1633   VFTableIdTy ID(RD, VPtrOffset);
1634   VTablesMapTy::iterator I;
1635   bool Inserted;
1636   std::tie(I, Inserted) = VTablesMap.insert(std::make_pair(ID, nullptr));
1637   if (!Inserted)
1638     return I->second;
1639
1640   llvm::GlobalVariable *&VTable = I->second;
1641
1642   MicrosoftVTableContext &VTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1643   const VPtrInfoVector &VFPtrs = VTContext.getVFPtrOffsets(RD);
1644
1645   if (DeferredVFTables.insert(RD).second) {
1646     // We haven't processed this record type before.
1647     // Queue up this vtable for possible deferred emission.
1648     CGM.addDeferredVTable(RD);
1649
1650 #ifndef NDEBUG
1651     // Create all the vftables at once in order to make sure each vftable has
1652     // a unique mangled name.
1653     llvm::StringSet<> ObservedMangledNames;
1654     for (size_t J = 0, F = VFPtrs.size(); J != F; ++J) {
1655       SmallString<256> Name;
1656       mangleVFTableName(getMangleContext(), RD, VFPtrs[J], Name);
1657       if (!ObservedMangledNames.insert(Name.str()).second)
1658         llvm_unreachable("Already saw this mangling before?");
1659     }
1660 #endif
1661   }
1662
1663   VPtrInfo *const *VFPtrI =
1664       std::find_if(VFPtrs.begin(), VFPtrs.end(), [&](VPtrInfo *VPI) {
1665         return VPI->FullOffsetInMDC == VPtrOffset;
1666       });
1667   if (VFPtrI == VFPtrs.end()) {
1668     VFTablesMap[ID] = nullptr;
1669     return nullptr;
1670   }
1671   VPtrInfo *VFPtr = *VFPtrI;
1672
1673   SmallString<256> VFTableName;
1674   mangleVFTableName(getMangleContext(), RD, VFPtr, VFTableName);
1675
1676   // Classes marked __declspec(dllimport) need vftables generated on the
1677   // import-side in order to support features like constexpr.  No other
1678   // translation unit relies on the emission of the local vftable, translation
1679   // units are expected to generate them as needed.
1680   //
1681   // Because of this unique behavior, we maintain this logic here instead of
1682   // getVTableLinkage.
1683   llvm::GlobalValue::LinkageTypes VFTableLinkage =
1684       RD->hasAttr<DLLImportAttr>() ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
1685                                    : CGM.getVTableLinkage(RD);
1686   bool VFTableComesFromAnotherTU =
1687       llvm::GlobalValue::isAvailableExternallyLinkage(VFTableLinkage) ||
1688       llvm::GlobalValue::isExternalLinkage(VFTableLinkage);
1689   bool VTableAliasIsRequred =
1690       !VFTableComesFromAnotherTU && getContext().getLangOpts().RTTIData;
1691
1692   if (llvm::GlobalValue *VFTable =
1693           CGM.getModule().getNamedGlobal(VFTableName)) {
1694     VFTablesMap[ID] = VFTable;
1695     VTable = VTableAliasIsRequred
1696                  ? cast<llvm::GlobalVariable>(
1697                        cast<llvm::GlobalAlias>(VFTable)->getBaseObject())
1698                  : cast<llvm::GlobalVariable>(VFTable);
1699     return VTable;
1700   }
1701
1702   uint64_t NumVTableSlots =
1703       VTContext.getVFTableLayout(RD, VFPtr->FullOffsetInMDC)
1704           .getNumVTableComponents();
1705   llvm::GlobalValue::LinkageTypes VTableLinkage =
1706       VTableAliasIsRequred ? llvm::GlobalValue::PrivateLinkage : VFTableLinkage;
1707
1708   StringRef VTableName = VTableAliasIsRequred ? StringRef() : VFTableName.str();
1709
1710   llvm::ArrayType *VTableType =
1711       llvm::ArrayType::get(CGM.Int8PtrTy, NumVTableSlots);
1712
1713   // Create a backing variable for the contents of VTable.  The VTable may
1714   // or may not include space for a pointer to RTTI data.
1715   llvm::GlobalValue *VFTable;
1716   VTable = new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), VTableType,
1717                                     /*isConstant=*/true, VTableLinkage,
1718                                     /*Initializer=*/nullptr, VTableName);
1719   VTable->setUnnamedAddr(true);
1720
1721   llvm::Comdat *C = nullptr;
1722   if (!VFTableComesFromAnotherTU &&
1723       (llvm::GlobalValue::isWeakForLinker(VFTableLinkage) ||
1724        (llvm::GlobalValue::isLocalLinkage(VFTableLinkage) &&
1725         VTableAliasIsRequred)))
1726     C = CGM.getModule().getOrInsertComdat(VFTableName.str());
1727
1728   // Only insert a pointer into the VFTable for RTTI data if we are not
1729   // importing it.  We never reference the RTTI data directly so there is no
1730   // need to make room for it.
1731   if (VTableAliasIsRequred) {
1732     llvm::Value *GEPIndices[] = {llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0),
1733                                  llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 1)};
1734     // Create a GEP which points just after the first entry in the VFTable,
1735     // this should be the location of the first virtual method.
1736     llvm::Constant *VTableGEP = llvm::ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
1737         VTable->getValueType(), VTable, GEPIndices);
1738     if (llvm::GlobalValue::isWeakForLinker(VFTableLinkage)) {
1739       VFTableLinkage = llvm::GlobalValue::ExternalLinkage;
1740       if (C)
1741         C->setSelectionKind(llvm::Comdat::Largest);
1742     }
1743     VFTable = llvm::GlobalAlias::create(CGM.Int8PtrTy,
1744                                         /*AddressSpace=*/0, VFTableLinkage,
1745                                         VFTableName.str(), VTableGEP,
1746                                         &CGM.getModule());
1747     VFTable->setUnnamedAddr(true);
1748   } else {
1749     // We don't need a GlobalAlias to be a symbol for the VTable if we won't
1750     // be referencing any RTTI data.
1751     // The GlobalVariable will end up being an appropriate definition of the
1752     // VFTable.
1753     VFTable = VTable;
1754   }
1755   if (C)
1756     VTable->setComdat(C);
1757
1758   if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>())
1759     VFTable->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1760
1761   VFTablesMap[ID] = VFTable;
1762   return VTable;
1763 }
1764
1765 // Compute the identity of the most derived class whose virtual table is located
1766 // at the given offset into RD.
1767 static const CXXRecordDecl *getClassAtVTableLocation(ASTContext &Ctx,
1768                                                      const CXXRecordDecl *RD,
1769                                                      CharUnits Offset) {
1770   if (Offset.isZero())
1771     return RD;
1772
1773   const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(RD);
1774   const CXXRecordDecl *MaxBase = nullptr;
1775   CharUnits MaxBaseOffset;
1776   for (auto &&B : RD->bases()) {
1777     const CXXRecordDecl *Base = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1778     CharUnits BaseOffset = Layout.getBaseClassOffset(Base);
1779     if (BaseOffset <= Offset && BaseOffset >= MaxBaseOffset) {
1780       MaxBase = Base;
1781       MaxBaseOffset = BaseOffset;
1782     }
1783   }
1784   for (auto &&B : RD->vbases()) {
1785     const CXXRecordDecl *Base = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1786     CharUnits BaseOffset = Layout.getVBaseClassOffset(Base);
1787     if (BaseOffset <= Offset && BaseOffset >= MaxBaseOffset) {
1788       MaxBase = Base;
1789       MaxBaseOffset = BaseOffset;
1790     }
1791   }
1792   assert(MaxBase);
1793   return getClassAtVTableLocation(Ctx, MaxBase, Offset - MaxBaseOffset);
1794 }
1795
1796 // Compute the identity of the most derived class whose virtual table is located
1797 // at the MethodVFTableLocation ML.
1798 static const CXXRecordDecl *
1799 getClassAtVTableLocation(ASTContext &Ctx, GlobalDecl GD,
1800                          MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML) {
1801   const CXXRecordDecl *RD = ML.VBase;
1802   if (!RD)
1803     RD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->getParent();
1804
1805   return getClassAtVTableLocation(Ctx, RD, ML.VFPtrOffset);
1806 }
1807
1808 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::getVirtualFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF,
1809                                                         GlobalDecl GD,
1810                                                         Address This,
1811                                                         llvm::Type *Ty,
1812                                                         SourceLocation Loc) {
1813   GD = GD.getCanonicalDecl();
1814   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1815
1816   Ty = Ty->getPointerTo()->getPointerTo();
1817   Address VPtr =
1818       adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GD, This, true);
1819
1820   auto *MethodDecl = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1821   llvm::Value *VTable = CGF.GetVTablePtr(VPtr, Ty, MethodDecl->getParent());
1822
1823   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1824       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(GD);
1825   if (CGF.SanOpts.has(SanitizerKind::CFIVCall))
1826     CGF.EmitVTablePtrCheck(getClassAtVTableLocation(getContext(), GD, ML),
1827                            VTable, CodeGenFunction::CFITCK_VCall, Loc);
1828
1829   llvm::Value *VFuncPtr =
1830       Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(VTable, ML.Index, "vfn");
1831   return Builder.CreateAlignedLoad(VFuncPtr, CGF.getPointerAlign());
1832 }
1833
1834 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitVirtualDestructorCall(
1835     CodeGenFunction &CGF, const CXXDestructorDecl *Dtor, CXXDtorType DtorType,
1836     Address This, const CXXMemberCallExpr *CE) {
1837   assert(CE == nullptr || CE->arg_begin() == CE->arg_end());
1838   assert(DtorType == Dtor_Deleting || DtorType == Dtor_Complete);
1839
1840   // We have only one destructor in the vftable but can get both behaviors
1841   // by passing an implicit int parameter.
1842   GlobalDecl GD(Dtor, Dtor_Deleting);
1843   const CGFunctionInfo *FInfo = &CGM.getTypes().arrangeCXXStructorDeclaration(
1844       Dtor, StructorType::Deleting);
1845   llvm::Type *Ty = CGF.CGM.getTypes().GetFunctionType(*FInfo);
1846   llvm::Value *Callee = getVirtualFunctionPointer(
1847       CGF, GD, This, Ty, CE ? CE->getLocStart() : SourceLocation());
1848
1849   ASTContext &Context = getContext();
1850   llvm::Value *ImplicitParam = llvm::ConstantInt::get(
1851       llvm::IntegerType::getInt32Ty(CGF.getLLVMContext()),
1852       DtorType == Dtor_Deleting);
1853
1854   This = adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GD, This, true);
1855   RValue RV = CGF.EmitCXXStructorCall(Dtor, Callee, ReturnValueSlot(),
1856                                       This.getPointer(),
1857                                       ImplicitParam, Context.IntTy, CE,
1858                                       StructorType::Deleting);
1859   return RV.getScalarVal();
1860 }
1861
1862 const VBTableGlobals &
1863 MicrosoftCXXABI::enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD) {
1864   // At this layer, we can key the cache off of a single class, which is much
1865   // easier than caching each vbtable individually.
1866   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl*, VBTableGlobals>::iterator Entry;
1867   bool Added;
1868   std::tie(Entry, Added) =
1869       VBTablesMap.insert(std::make_pair(RD, VBTableGlobals()));
1870   VBTableGlobals &VBGlobals = Entry->second;
1871   if (!Added)
1872     return VBGlobals;
1873
1874   MicrosoftVTableContext &Context = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1875   VBGlobals.VBTables = &Context.enumerateVBTables(RD);
1876
1877   // Cache the globals for all vbtables so we don't have to recompute the
1878   // mangled names.
1879   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage = CGM.getVTableLinkage(RD);
1880   for (VPtrInfoVector::const_iterator I = VBGlobals.VBTables->begin(),
1881                                       E = VBGlobals.VBTables->end();
1882        I != E; ++I) {
1883     VBGlobals.Globals.push_back(getAddrOfVBTable(**I, RD, Linkage));
1884   }
1885
1886   return VBGlobals;
1887 }
1888
1889 llvm::Function *MicrosoftCXXABI::EmitVirtualMemPtrThunk(
1890     const CXXMethodDecl *MD,
1891     const MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML) {
1892   assert(!isa<CXXConstructorDecl>(MD) && !isa<CXXDestructorDecl>(MD) &&
1893          "can't form pointers to ctors or virtual dtors");
1894
1895   // Calculate the mangled name.
1896   SmallString<256> ThunkName;
1897   llvm::raw_svector_ostream Out(ThunkName);
1898   getMangleContext().mangleVirtualMemPtrThunk(MD, Out);
1899
1900   // If the thunk has been generated previously, just return it.
1901   if (llvm::GlobalValue *GV = CGM.getModule().getNamedValue(ThunkName))
1902     return cast<llvm::Function>(GV);
1903
1904   // Create the llvm::Function.
1905   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeMSMemberPointerThunk(MD);
1906   llvm::FunctionType *ThunkTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
1907   llvm::Function *ThunkFn =
1908       llvm::Function::Create(ThunkTy, llvm::Function::ExternalLinkage,
1909                              ThunkName.str(), &CGM.getModule());
1910   assert(ThunkFn->getName() == ThunkName && "name was uniqued!");
1911
1912   ThunkFn->setLinkage(MD->isExternallyVisible()
1913                           ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
1914                           : llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
1915   if (MD->isExternallyVisible())
1916     ThunkFn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(ThunkFn->getName()));
1917
1918   CGM.SetLLVMFunctionAttributes(MD, FnInfo, ThunkFn);
1919   CGM.SetLLVMFunctionAttributesForDefinition(MD, ThunkFn);
1920
1921   // Add the "thunk" attribute so that LLVM knows that the return type is
1922   // meaningless. These thunks can be used to call functions with differing
1923   // return types, and the caller is required to cast the prototype
1924   // appropriately to extract the correct value.
1925   ThunkFn->addFnAttr("thunk");
1926
1927   // These thunks can be compared, so they are not unnamed.
1928   ThunkFn->setUnnamedAddr(false);
1929
1930   // Start codegen.
1931   CodeGenFunction CGF(CGM);
1932   CGF.CurGD = GlobalDecl(MD);
1933   CGF.CurFuncIsThunk = true;
1934
1935   // Build FunctionArgs, but only include the implicit 'this' parameter
1936   // declaration.
1937   FunctionArgList FunctionArgs;
1938   buildThisParam(CGF, FunctionArgs);
1939
1940   // Start defining the function.
1941   CGF.StartFunction(GlobalDecl(), FnInfo.getReturnType(), ThunkFn, FnInfo,
1942                     FunctionArgs, MD->getLocation(), SourceLocation());
1943   EmitThisParam(CGF);
1944
1945   // Load the vfptr and then callee from the vftable.  The callee should have
1946   // adjusted 'this' so that the vfptr is at offset zero.
1947   llvm::Value *VTable = CGF.GetVTablePtr(
1948       getThisAddress(CGF), ThunkTy->getPointerTo()->getPointerTo(), MD->getParent());
1949
1950   llvm::Value *VFuncPtr =
1951       CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(VTable, ML.Index, "vfn");
1952   llvm::Value *Callee =
1953     CGF.Builder.CreateAlignedLoad(VFuncPtr, CGF.getPointerAlign());
1954
1955   CGF.EmitMustTailThunk(MD, getThisValue(CGF), Callee);
1956
1957   return ThunkFn;
1958 }
1959
1960 void MicrosoftCXXABI::emitVirtualInheritanceTables(const CXXRecordDecl *RD) {
1961   const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
1962   for (unsigned I = 0, E = VBGlobals.VBTables->size(); I != E; ++I) {
1963     const VPtrInfo *VBT = (*VBGlobals.VBTables)[I];
1964     llvm::GlobalVariable *GV = VBGlobals.Globals[I];
1965     if (GV->isDeclaration())
1966       emitVBTableDefinition(*VBT, RD, GV);
1967   }
1968 }
1969
1970 llvm::GlobalVariable *
1971 MicrosoftCXXABI::getAddrOfVBTable(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
1972                                   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage) {
1973   SmallString<256> OutName;
1974   llvm::raw_svector_ostream Out(OutName);
1975   getMangleContext().mangleCXXVBTable(RD, VBT.MangledPath, Out);
1976   StringRef Name = OutName.str();
1977
1978   llvm::ArrayType *VBTableType =
1979       llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, 1 + VBT.ReusingBase->getNumVBases());
1980
1981   assert(!CGM.getModule().getNamedGlobal(Name) &&
1982          "vbtable with this name already exists: mangling bug?");
1983   llvm::GlobalVariable *GV =
1984       CGM.CreateOrReplaceCXXRuntimeVariable(Name, VBTableType, Linkage);
1985   GV->setUnnamedAddr(true);
1986
1987   if (RD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1988     GV->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass);
1989   else if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>())
1990     GV->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1991
1992   if (!GV->hasExternalLinkage())
1993     emitVBTableDefinition(VBT, RD, GV);
1994
1995   return GV;
1996 }
1997
1998 void MicrosoftCXXABI::emitVBTableDefinition(const VPtrInfo &VBT,
1999                                             const CXXRecordDecl *RD,
2000                                             llvm::GlobalVariable *GV) const {
2001   const CXXRecordDecl *ReusingBase = VBT.ReusingBase;
2002
2003   assert(RD->getNumVBases() && ReusingBase->getNumVBases() &&
2004          "should only emit vbtables for classes with vbtables");
2005
2006   const ASTRecordLayout &BaseLayout =
2007       getContext().getASTRecordLayout(VBT.BaseWithVPtr);
2008   const ASTRecordLayout &DerivedLayout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
2009
2010   SmallVector<llvm::Constant *, 4> Offsets(1 + ReusingBase->getNumVBases(),
2011                                            nullptr);
2012
2013   // The offset from ReusingBase's vbptr to itself always leads.
2014   CharUnits VBPtrOffset = BaseLayout.getVBPtrOffset();
2015   Offsets[0] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, -VBPtrOffset.getQuantity());
2016
2017   MicrosoftVTableContext &Context = CGM.getMicrosoftVTableContext();
2018   for (const auto &I : ReusingBase->vbases()) {
2019     const CXXRecordDecl *VBase = I.getType()->getAsCXXRecordDecl();
2020     CharUnits Offset = DerivedLayout.getVBaseClassOffset(VBase);
2021     assert(!Offset.isNegative());
2022
2023     // Make it relative to the subobject vbptr.
2024     CharUnits CompleteVBPtrOffset = VBT.NonVirtualOffset + VBPtrOffset;
2025     if (VBT.getVBaseWithVPtr())
2026       CompleteVBPtrOffset +=
2027           DerivedLayout.getVBaseClassOffset(VBT.getVBaseWithVPtr());
2028     Offset -= CompleteVBPtrOffset;
2029
2030     unsigned VBIndex = Context.getVBTableIndex(ReusingBase, VBase);
2031     assert(Offsets[VBIndex] == nullptr && "The same vbindex seen twice?");
2032     Offsets[VBIndex] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Offset.getQuantity());
2033   }
2034
2035   assert(Offsets.size() ==
2036          cast<llvm::ArrayType>(cast<llvm::PointerType>(GV->getType())
2037                                ->getElementType())->getNumElements());
2038   llvm::ArrayType *VBTableType =
2039     llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, Offsets.size());
2040   llvm::Constant *Init = llvm::ConstantArray::get(VBTableType, Offsets);
2041   GV->setInitializer(Init);
2042 }
2043
2044 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::performThisAdjustment(CodeGenFunction &CGF,
2045                                                     Address This,
2046                                                     const ThisAdjustment &TA) {
2047   if (TA.isEmpty())
2048     return This.getPointer();
2049
2050   This = CGF.Builder.CreateElementBitCast(This, CGF.Int8Ty);
2051
2052   llvm::Value *V;
2053   if (TA.Virtual.isEmpty()) {
2054     V = This.getPointer();
2055   } else {
2056     assert(TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset < 0);
2057     // Adjust the this argument based on the vtordisp value.
2058     Address VtorDispPtr =
2059         CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(This,
2060                  CharUnits::fromQuantity(TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset));
2061     VtorDispPtr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(VtorDispPtr, CGF.Int32Ty);
2062     llvm::Value *VtorDisp = CGF.Builder.CreateLoad(VtorDispPtr, "vtordisp");
2063     V = CGF.Builder.CreateGEP(This.getPointer(),
2064                               CGF.Builder.CreateNeg(VtorDisp));
2065
2066     // Unfortunately, having applied the vtordisp means that we no
2067     // longer really have a known alignment for the vbptr step.
2068     // We'll assume the vbptr is pointer-aligned.
2069
2070     if (TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset) {
2071       // If the final overrider is defined in a virtual base other than the one
2072       // that holds the vfptr, we have to use a vtordispex thunk which looks up
2073       // the vbtable of the derived class.
2074       assert(TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset > 0);
2075       assert(TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset >= 0);
2076       llvm::Value *VBPtr;
2077       llvm::Value *VBaseOffset =
2078           GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Address(V, CGF.getPointerAlign()),
2079                                   -TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset,
2080                                   TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset, &VBPtr);
2081       V = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffset);
2082     }
2083   }
2084
2085   if (TA.NonVirtual) {
2086     // Non-virtual adjustment might result in a pointer outside the allocated
2087     // object, e.g. if the final overrider class is laid out after the virtual
2088     // base that declares a method in the most derived class.
2089     V = CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(V, TA.NonVirtual);
2090   }
2091
2092   // Don't need to bitcast back, the call CodeGen will handle this.
2093   return V;
2094 }
2095
2096 llvm::Value *
2097 MicrosoftCXXABI::performReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Ret,
2098                                          const ReturnAdjustment &RA) {
2099   if (RA.isEmpty())
2100     return Ret.getPointer();
2101
2102   auto OrigTy = Ret.getType();
2103   Ret = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Ret, CGF.Int8Ty);
2104
2105   llvm::Value *V = Ret.getPointer();
2106   if (RA.Virtual.Microsoft.VBIndex) {
2107     assert(RA.Virtual.Microsoft.VBIndex > 0);
2108     int32_t IntSize = CGF.getIntSize().getQuantity();
2109     llvm::Value *VBPtr;
2110     llvm::Value *VBaseOffset =
2111         GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Ret, RA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset,
2112                                 IntSize * RA.Virtual.Microsoft.VBIndex, &VBPtr);
2113     V = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffset);
2114   }
2115
2116   if (RA.NonVirtual)
2117     V = CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, V, RA.NonVirtual);
2118
2119   // Cast back to the original type.
2120   return CGF.Builder.CreateBitCast(V, OrigTy);
2121 }
2122
2123 bool MicrosoftCXXABI::requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *expr,
2124                                    QualType elementType) {
2125   // Microsoft seems to completely ignore the possibility of a
2126   // two-argument usual deallocation function.
2127   return elementType.isDestructedType();
2128 }
2129
2130 bool MicrosoftCXXABI::requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *expr) {
2131   // Microsoft seems to completely ignore the possibility of a
2132   // two-argument usual deallocation function.
2133   return expr->getAllocatedType().isDestructedType();
2134 }
2135
2136 CharUnits MicrosoftCXXABI::getArrayCookieSizeImpl(QualType type) {
2137   // The array cookie is always a size_t; we then pad that out to the
2138   // alignment of the element type.
2139   ASTContext &Ctx = getContext();
2140   return std::max(Ctx.getTypeSizeInChars(Ctx.getSizeType()),
2141                   Ctx.getTypeAlignInChars(type));
2142 }
2143
2144 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &CGF,
2145                                                   Address allocPtr,
2146                                                   CharUnits cookieSize) {
2147   Address numElementsPtr =
2148     CGF.Builder.CreateElementBitCast(allocPtr, CGF.SizeTy);
2149   return CGF.Builder.CreateLoad(numElementsPtr);
2150 }
2151
2152 Address MicrosoftCXXABI::InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
2153                                                Address newPtr,
2154                                                llvm::Value *numElements,
2155                                                const CXXNewExpr *expr,
2156                                                QualType elementType) {
2157   assert(requiresArrayCookie(expr));
2158
2159   // The size of the cookie.
2160   CharUnits cookieSize = getArrayCookieSizeImpl(elementType);
2161
2162   // Compute an offset to the cookie.
2163   Address cookiePtr = newPtr;
2164
2165   // Write the number of elements into the appropriate slot.
2166   Address numElementsPtr
2167     = CGF.Builder.CreateElementBitCast(cookiePtr, CGF.SizeTy);
2168   CGF.Builder.CreateStore(numElements, numElementsPtr);
2169
2170   // Finally, compute a pointer to the actual data buffer by skipping
2171   // over the cookie completely.
2172   return CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(newPtr, cookieSize);
2173 }
2174
2175 static void emitGlobalDtorWithTLRegDtor(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &VD,
2176                                         llvm::Constant *Dtor,
2177                                         llvm::Constant *Addr) {
2178   // Create a function which calls the destructor.
2179   llvm::Constant *DtorStub = CGF.createAtExitStub(VD, Dtor, Addr);
2180
2181   // extern "C" int __tlregdtor(void (*f)(void));
2182   llvm::FunctionType *TLRegDtorTy = llvm::FunctionType::get(
2183       CGF.IntTy, DtorStub->getType(), /*IsVarArg=*/false);
2184
2185   llvm::Constant *TLRegDtor =
2186       CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(TLRegDtorTy, "__tlregdtor");
2187   if (llvm::Function *TLRegDtorFn = dyn_cast<llvm::Function>(TLRegDtor))
2188     TLRegDtorFn->setDoesNotThrow();
2189
2190   CGF.EmitNounwindRuntimeCall(TLRegDtor, DtorStub);
2191 }
2192
2193 void MicrosoftCXXABI::registerGlobalDtor(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
2194                                          llvm::Constant *Dtor,
2195                                          llvm::Constant *Addr) {
2196   if (D.getTLSKind())
2197     return emitGlobalDtorWithTLRegDtor(CGF, D, Dtor, Addr);
2198
2199   // The default behavior is to use atexit.
2200   CGF.registerGlobalDtorWithAtExit(D, Dtor, Addr);
2201 }
2202
2203 void MicrosoftCXXABI::EmitThreadLocalInitFuncs(
2204     CodeGenModule &CGM, ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocals,
2205     ArrayRef<llvm::Function *> CXXThreadLocalInits,
2206     ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocalInitVars) {
2207   // This will create a GV in the .CRT$XDU section.  It will point to our
2208   // initialization function.  The CRT will call all of these function
2209   // pointers at start-up time and, eventually, at thread-creation time.
2210   auto AddToXDU = [&CGM](llvm::Function *InitFunc) {
2211     llvm::GlobalVariable *InitFuncPtr = new llvm::GlobalVariable(
2212         CGM.getModule(), InitFunc->getType(), /*IsConstant=*/true,
2213         llvm::GlobalVariable::InternalLinkage, InitFunc,
2214         Twine(InitFunc->getName(), "$initializer$"));
2215     InitFuncPtr->setSection(".CRT$XDU");
2216     // This variable has discardable linkage, we have to add it to @llvm.used to
2217     // ensure it won't get discarded.
2218     CGM.addUsedGlobal(InitFuncPtr);
2219     return InitFuncPtr;
2220   };
2221
2222   std::vector<llvm::Function *> NonComdatInits;
2223   for (size_t I = 0, E = CXXThreadLocalInitVars.size(); I != E; ++I) {
2224     llvm::GlobalVariable *GV = cast<llvm::GlobalVariable>(
2225         CGM.GetGlobalValue(CGM.getMangledName(CXXThreadLocalInitVars[I])));
2226     llvm::Function *F = CXXThreadLocalInits[I];
2227
2228     // If the GV is already in a comdat group, then we have to join it.
2229     if (llvm::Comdat *C = GV->getComdat())
2230       AddToXDU(F)->setComdat(C);
2231     else
2232       NonComdatInits.push_back(F);
2233   }
2234
2235   if (!NonComdatInits.empty()) {
2236     llvm::FunctionType *FTy =
2237         llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, /*isVarArg=*/false);
2238     llvm::Function *InitFunc = CGM.CreateGlobalInitOrDestructFunction(
2239         FTy, "__tls_init", CGM.getTypes().arrangeNullaryFunction(),
2240         SourceLocation(), /*TLS=*/true);
2241     CodeGenFunction(CGM).GenerateCXXGlobalInitFunc(InitFunc, NonComdatInits);
2242
2243     AddToXDU(InitFunc);
2244   }
2245 }
2246
2247 LValue MicrosoftCXXABI::EmitThreadLocalVarDeclLValue(CodeGenFunction &CGF,
2248                                                      const VarDecl *VD,
2249                                                      QualType LValType) {
2250   CGF.CGM.ErrorUnsupported(VD, "thread wrappers");
2251   return LValue();
2252 }
2253
2254 static ConstantAddress getInitThreadEpochPtr(CodeGenModule &CGM) {
2255   StringRef VarName("_Init_thread_epoch");
2256   CharUnits Align = CGM.getIntAlign();
2257   if (auto *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(VarName))
2258     return ConstantAddress(GV, Align);
2259   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
2260       CGM.getModule(), CGM.IntTy,
2261       /*Constant=*/false, llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage,
2262       /*Initializer=*/nullptr, VarName,
2263       /*InsertBefore=*/nullptr, llvm::GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel);
2264   GV->setAlignment(Align.getQuantity());
2265   return ConstantAddress(GV, Align);
2266 }
2267
2268 static llvm::Constant *getInitThreadHeaderFn(CodeGenModule &CGM) {
2269   llvm::FunctionType *FTy =
2270       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(CGM.getLLVMContext()),
2271                               CGM.IntTy->getPointerTo(), /*isVarArg=*/false);
2272   return CGM.CreateRuntimeFunction(
2273       FTy, "_Init_thread_header",
2274       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
2275                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
2276                               llvm::Attribute::NoUnwind));
2277 }
2278
2279 static llvm::Constant *getInitThreadFooterFn(CodeGenModule &CGM) {
2280   llvm::FunctionType *FTy =
2281       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(CGM.getLLVMContext()),
2282                               CGM.IntTy->getPointerTo(), /*isVarArg=*/false);
2283   return CGM.CreateRuntimeFunction(
2284       FTy, "_Init_thread_footer",
2285       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
2286                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
2287                               llvm::Attribute::NoUnwind));
2288 }
2289
2290 static llvm::Constant *getInitThreadAbortFn(CodeGenModule &CGM) {
2291   llvm::FunctionType *FTy =
2292       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(CGM.getLLVMContext()),
2293                               CGM.IntTy->getPointerTo(), /*isVarArg=*/false);
2294   return CGM.CreateRuntimeFunction(
2295       FTy, "_Init_thread_abort",
2296       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
2297                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
2298                               llvm::Attribute::NoUnwind));
2299 }
2300
2301 namespace {
2302 struct ResetGuardBit final : EHScopeStack::Cleanup {
2303   Address Guard;
2304   unsigned GuardNum;
2305   ResetGuardBit(Address Guard, unsigned GuardNum)
2306       : Guard(Guard), GuardNum(GuardNum) {}
2307
2308   void Emit(CodeGenFunction &CGF, Flags flags) override {
2309     // Reset the bit in the mask so that the static variable may be
2310     // reinitialized.
2311     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2312     llvm::LoadInst *LI = Builder.CreateLoad(Guard);
2313     llvm::ConstantInt *Mask =
2314         llvm::ConstantInt::get(CGF.IntTy, ~(1ULL << GuardNum));
2315     Builder.CreateStore(Builder.CreateAnd(LI, Mask), Guard);
2316   }
2317 };
2318
2319 struct CallInitThreadAbort final : EHScopeStack::Cleanup {
2320   llvm::Value *Guard;
2321   CallInitThreadAbort(Address Guard) : Guard(Guard.getPointer()) {}
2322
2323   void Emit(CodeGenFunction &CGF, Flags flags) override {
2324     // Calling _Init_thread_abort will reset the guard's state.
2325     CGF.EmitNounwindRuntimeCall(getInitThreadAbortFn(CGF.CGM), Guard);
2326   }
2327 };
2328 }
2329
2330 void MicrosoftCXXABI::EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
2331                                       llvm::GlobalVariable *GV,
2332                                       bool PerformInit) {
2333   // MSVC only uses guards for static locals.
2334   if (!D.isStaticLocal()) {
2335     assert(GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage());
2336     // GlobalOpt is allowed to discard the initializer, so use linkonce_odr.
2337     llvm::Function *F = CGF.CurFn;
2338     F->setLinkage(llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
2339     F->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(F->getName()));
2340     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
2341     return;
2342   }
2343
2344   bool ThreadlocalStatic = D.getTLSKind();
2345   bool ThreadsafeStatic = getContext().getLangOpts().ThreadsafeStatics;
2346
2347   // Thread-safe static variables which aren't thread-specific have a
2348   // per-variable guard.
2349   bool HasPerVariableGuard = ThreadsafeStatic && !ThreadlocalStatic;
2350
2351   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2352   llvm::IntegerType *GuardTy = CGF.Int32Ty;
2353   llvm::ConstantInt *Zero = llvm::ConstantInt::get(GuardTy, 0);
2354   CharUnits GuardAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
2355
2356   // Get the guard variable for this function if we have one already.
2357   GuardInfo *GI = nullptr;
2358   if (ThreadlocalStatic)
2359     GI = &ThreadLocalGuardVariableMap[D.getDeclContext()];
2360   else if (!ThreadsafeStatic)
2361     GI = &GuardVariableMap[D.getDeclContext()];
2362
2363   llvm::GlobalVariable *GuardVar = GI ? GI->Guard : nullptr;
2364   unsigned GuardNum;
2365   if (D.isExternallyVisible()) {
2366     // Externally visible variables have to be numbered in Sema to properly
2367     // handle unreachable VarDecls.
2368     GuardNum = getContext().getStaticLocalNumber(&D);
2369     assert(GuardNum > 0);
2370     GuardNum--;
2371   } else if (HasPerVariableGuard) {
2372     GuardNum = ThreadSafeGuardNumMap[D.getDeclContext()]++;
2373   } else {
2374     // Non-externally visible variables are numbered here in CodeGen.
2375     GuardNum = GI->BitIndex++;
2376   }
2377
2378   if (!HasPerVariableGuard && GuardNum >= 32) {
2379     if (D.isExternallyVisible())
2380       ErrorUnsupportedABI(CGF, "more than 32 guarded initializations");
2381     GuardNum %= 32;
2382     GuardVar = nullptr;
2383   }
2384
2385   if (!GuardVar) {
2386     // Mangle the name for the guard.
2387     SmallString<256> GuardName;
2388     {
2389       llvm::raw_svector_ostream Out(GuardName);
2390       if (HasPerVariableGuard)
2391         getMangleContext().mangleThreadSafeStaticGuardVariable(&D, GuardNum,
2392                                                                Out);
2393       else
2394         getMangleContext().mangleStaticGuardVariable(&D, Out);
2395     }
2396
2397     // Create the guard variable with a zero-initializer. Just absorb linkage,
2398     // visibility and dll storage class from the guarded variable.
2399     GuardVar =
2400         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), GuardTy, /*isConstant=*/false,
2401                                  GV->getLinkage(), Zero, GuardName.str());
2402     GuardVar->setVisibility(GV->getVisibility());
2403     GuardVar->setDLLStorageClass(GV->getDLLStorageClass());
2404     GuardVar->setAlignment(GuardAlign.getQuantity());
2405     if (GuardVar->isWeakForLinker())
2406       GuardVar->setComdat(
2407           CGM.getModule().getOrInsertComdat(GuardVar->getName()));
2408     if (D.getTLSKind())
2409       GuardVar->setThreadLocal(true);
2410     if (GI && !HasPerVariableGuard)
2411       GI->Guard = GuardVar;
2412   }
2413
2414   ConstantAddress GuardAddr(GuardVar, GuardAlign);
2415
2416   assert(GuardVar->getLinkage() == GV->getLinkage() &&
2417          "static local from the same function had different linkage");
2418
2419   if (!HasPerVariableGuard) {
2420     // Pseudo code for the test:
2421     // if (!(GuardVar & MyGuardBit)) {
2422     //   GuardVar |= MyGuardBit;
2423     //   ... initialize the object ...;
2424     // }
2425
2426     // Test our bit from the guard variable.
2427     llvm::ConstantInt *Bit = llvm::ConstantInt::get(GuardTy, 1U << GuardNum);
2428     llvm::LoadInst *LI = Builder.CreateLoad(GuardAddr);
2429     llvm::Value *IsInitialized =
2430         Builder.CreateICmpNE(Builder.CreateAnd(LI, Bit), Zero);
2431     llvm::BasicBlock *InitBlock = CGF.createBasicBlock("init");
2432     llvm::BasicBlock *EndBlock = CGF.createBasicBlock("init.end");
2433     Builder.CreateCondBr(IsInitialized, EndBlock, InitBlock);
2434
2435     // Set our bit in the guard variable and emit the initializer and add a global
2436     // destructor if appropriate.
2437     CGF.EmitBlock(InitBlock);
2438     Builder.CreateStore(Builder.CreateOr(LI, Bit), GuardAddr);
2439     CGF.EHStack.pushCleanup<ResetGuardBit>(EHCleanup, GuardAddr, GuardNum);
2440     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
2441     CGF.PopCleanupBlock();
2442     Builder.CreateBr(EndBlock);
2443
2444     // Continue.
2445     CGF.EmitBlock(EndBlock);
2446   } else {
2447     // Pseudo code for the test:
2448     // if (TSS > _Init_thread_epoch) {
2449     //   _Init_thread_header(&TSS);
2450     //   if (TSS == -1) {
2451     //     ... initialize the object ...;
2452     //     _Init_thread_footer(&TSS);
2453     //   }
2454     // }
2455     //
2456     // The algorithm is almost identical to what can be found in the appendix
2457     // found in N2325.
2458
2459     // This BasicBLock determines whether or not we have any work to do.
2460     llvm::LoadInst *FirstGuardLoad = Builder.CreateLoad(GuardAddr);
2461     FirstGuardLoad->setOrdering(llvm::AtomicOrdering::Unordered);
2462     llvm::LoadInst *InitThreadEpoch =
2463         Builder.CreateLoad(getInitThreadEpochPtr(CGM));
2464     llvm::Value *IsUninitialized =
2465         Builder.CreateICmpSGT(FirstGuardLoad, InitThreadEpoch);
2466     llvm::BasicBlock *AttemptInitBlock = CGF.createBasicBlock("init.attempt");
2467     llvm::BasicBlock *EndBlock = CGF.createBasicBlock("init.end");
2468     Builder.CreateCondBr(IsUninitialized, AttemptInitBlock, EndBlock);
2469
2470     // This BasicBlock attempts to determine whether or not this thread is
2471     // responsible for doing the initialization.
2472     CGF.EmitBlock(AttemptInitBlock);
2473     CGF.EmitNounwindRuntimeCall(getInitThreadHeaderFn(CGM),
2474                                 GuardAddr.getPointer());
2475     llvm::LoadInst *SecondGuardLoad = Builder.CreateLoad(GuardAddr);
2476     SecondGuardLoad->setOrdering(llvm::AtomicOrdering::Unordered);
2477     llvm::Value *ShouldDoInit =
2478         Builder.CreateICmpEQ(SecondGuardLoad, getAllOnesInt());
2479     llvm::BasicBlock *InitBlock = CGF.createBasicBlock("init");
2480     Builder.CreateCondBr(ShouldDoInit, InitBlock, EndBlock);
2481
2482     // Ok, we ended up getting selected as the initializing thread.
2483     CGF.EmitBlock(InitBlock);
2484     CGF.EHStack.pushCleanup<CallInitThreadAbort>(EHCleanup, GuardAddr);
2485     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
2486     CGF.PopCleanupBlock();
2487     CGF.EmitNounwindRuntimeCall(getInitThreadFooterFn(CGM),
2488                                 GuardAddr.getPointer());
2489     Builder.CreateBr(EndBlock);
2490
2491     CGF.EmitBlock(EndBlock);
2492   }
2493 }
2494
2495 bool MicrosoftCXXABI::isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT) {
2496   // Null-ness for function memptrs only depends on the first field, which is
2497   // the function pointer.  The rest don't matter, so we can zero initialize.
2498   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2499     return true;
2500
2501   // The virtual base adjustment field is always -1 for null, so if we have one
2502   // we can't zero initialize.  The field offset is sometimes also -1 if 0 is a
2503   // valid field offset.
2504   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2505   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2506   return (!MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance) &&
2507           RD->nullFieldOffsetIsZero());
2508 }
2509
2510 llvm::Type *
2511 MicrosoftCXXABI::ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT) {
2512   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2513   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2514   llvm::SmallVector<llvm::Type *, 4> fields;
2515   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2516     fields.push_back(CGM.VoidPtrTy);  // FunctionPointerOrVirtualThunk
2517   else
2518     fields.push_back(CGM.IntTy);  // FieldOffset
2519
2520   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2521                                           Inheritance))
2522     fields.push_back(CGM.IntTy);
2523   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2524     fields.push_back(CGM.IntTy);
2525   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2526     fields.push_back(CGM.IntTy);  // VirtualBaseAdjustmentOffset
2527
2528   if (fields.size() == 1)
2529     return fields[0];
2530   return llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), fields);
2531 }
2532
2533 void MicrosoftCXXABI::
2534 GetNullMemberPointerFields(const MemberPointerType *MPT,
2535                            llvm::SmallVectorImpl<llvm::Constant *> &fields) {
2536   assert(fields.empty());
2537   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2538   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2539   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2540     // FunctionPointerOrVirtualThunk
2541     fields.push_back(llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
2542   } else {
2543     if (RD->nullFieldOffsetIsZero())
2544       fields.push_back(getZeroInt());  // FieldOffset
2545     else
2546       fields.push_back(getAllOnesInt());  // FieldOffset
2547   }
2548
2549   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2550                                           Inheritance))
2551     fields.push_back(getZeroInt());
2552   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2553     fields.push_back(getZeroInt());
2554   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2555     fields.push_back(getAllOnesInt());
2556 }
2557
2558 llvm::Constant *
2559 MicrosoftCXXABI::EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT) {
2560   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2561   GetNullMemberPointerFields(MPT, fields);
2562   if (fields.size() == 1)
2563     return fields[0];
2564   llvm::Constant *Res = llvm::ConstantStruct::getAnon(fields);
2565   assert(Res->getType() == ConvertMemberPointerType(MPT));
2566   return Res;
2567 }
2568
2569 llvm::Constant *
2570 MicrosoftCXXABI::EmitFullMemberPointer(llvm::Constant *FirstField,
2571                                        bool IsMemberFunction,
2572                                        const CXXRecordDecl *RD,
2573                                        CharUnits NonVirtualBaseAdjustment,
2574                                        unsigned VBTableIndex) {
2575   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2576
2577   // Single inheritance class member pointer are represented as scalars instead
2578   // of aggregates.
2579   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsMemberFunction, Inheritance))
2580     return FirstField;
2581
2582   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2583   fields.push_back(FirstField);
2584
2585   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsMemberFunction, Inheritance))
2586     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(
2587       CGM.IntTy, NonVirtualBaseAdjustment.getQuantity()));
2588
2589   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance)) {
2590     CharUnits Offs = CharUnits::Zero();
2591     if (VBTableIndex)
2592       Offs = getContext().getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset();
2593     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Offs.getQuantity()));
2594   }
2595
2596   // The rest of the fields are adjusted by conversions to a more derived class.
2597   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2598     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableIndex));
2599
2600   return llvm::ConstantStruct::getAnon(fields);
2601 }
2602
2603 llvm::Constant *
2604 MicrosoftCXXABI::EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
2605                                        CharUnits offset) {
2606   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2607   if (RD->getMSInheritanceModel() ==
2608       MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance)
2609     offset -= getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(RD);
2610   llvm::Constant *FirstField =
2611     llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, offset.getQuantity());
2612   return EmitFullMemberPointer(FirstField, /*IsMemberFunction=*/false, RD,
2613                                CharUnits::Zero(), /*VBTableIndex=*/0);
2614 }
2615
2616 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointer(const APValue &MP,
2617                                                    QualType MPType) {
2618   const MemberPointerType *DstTy = MPType->castAs<MemberPointerType>();
2619   const ValueDecl *MPD = MP.getMemberPointerDecl();
2620   if (!MPD)
2621     return EmitNullMemberPointer(DstTy);
2622
2623   ASTContext &Ctx = getContext();
2624   ArrayRef<const CXXRecordDecl *> MemberPointerPath = MP.getMemberPointerPath();
2625
2626   llvm::Constant *C;
2627   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(MPD)) {
2628     C = EmitMemberFunctionPointer(MD);
2629   } else {
2630     CharUnits FieldOffset = Ctx.toCharUnitsFromBits(Ctx.getFieldOffset(MPD));
2631     C = EmitMemberDataPointer(DstTy, FieldOffset);
2632   }
2633
2634   if (!MemberPointerPath.empty()) {
2635     const CXXRecordDecl *SrcRD = cast<CXXRecordDecl>(MPD->getDeclContext());
2636     const Type *SrcRecTy = Ctx.getTypeDeclType(SrcRD).getTypePtr();
2637     const MemberPointerType *SrcTy =
2638         Ctx.getMemberPointerType(DstTy->getPointeeType(), SrcRecTy)
2639             ->castAs<MemberPointerType>();
2640
2641     bool DerivedMember = MP.isMemberPointerToDerivedMember();
2642     SmallVector<const CXXBaseSpecifier *, 4> DerivedToBasePath;
2643     const CXXRecordDecl *PrevRD = SrcRD;
2644     for (const CXXRecordDecl *PathElem : MemberPointerPath) {
2645       const CXXRecordDecl *Base = nullptr;
2646       const CXXRecordDecl *Derived = nullptr;
2647       if (DerivedMember) {
2648         Base = PathElem;
2649         Derived = PrevRD;
2650       } else {
2651         Base = PrevRD;
2652         Derived = PathElem;
2653       }
2654       for (const CXXBaseSpecifier &BS : Derived->bases())
2655         if (BS.getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() ==
2656             Base->getCanonicalDecl())
2657           DerivedToBasePath.push_back(&BS);
2658       PrevRD = PathElem;
2659     }
2660     assert(DerivedToBasePath.size() == MemberPointerPath.size());
2661
2662     CastKind CK = DerivedMember ? CK_DerivedToBaseMemberPointer
2663                                 : CK_BaseToDerivedMemberPointer;
2664     C = EmitMemberPointerConversion(SrcTy, DstTy, CK, DerivedToBasePath.begin(),
2665                                     DerivedToBasePath.end(), C);
2666   }
2667   return C;
2668 }
2669
2670 llvm::Constant *
2671 MicrosoftCXXABI::EmitMemberFunctionPointer(const CXXMethodDecl *MD) {
2672   assert(MD->isInstance() && "Member function must not be static!");
2673
2674   MD = MD->getCanonicalDecl();
2675   CharUnits NonVirtualBaseAdjustment = CharUnits::Zero();
2676   const CXXRecordDecl *RD = MD->getParent()->getMostRecentDecl();
2677   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
2678
2679   unsigned VBTableIndex = 0;
2680   llvm::Constant *FirstField;
2681   const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
2682   if (!MD->isVirtual()) {
2683     llvm::Type *Ty;
2684     // Check whether the function has a computable LLVM signature.
2685     if (Types.isFuncTypeConvertible(FPT)) {
2686       // The function has a computable LLVM signature; use the correct type.
2687       Ty = Types.GetFunctionType(Types.arrangeCXXMethodDeclaration(MD));
2688     } else {
2689       // Use an arbitrary non-function type to tell GetAddrOfFunction that the
2690       // function type is incomplete.
2691       Ty = CGM.PtrDiffTy;
2692     }
2693     FirstField = CGM.GetAddrOfFunction(MD, Ty);
2694   } else {
2695     auto &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
2696     MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
2697         VTableContext.getMethodVFTableLocation(MD);
2698     FirstField = EmitVirtualMemPtrThunk(MD, ML);
2699     // Include the vfptr adjustment if the method is in a non-primary vftable.
2700     NonVirtualBaseAdjustment += ML.VFPtrOffset;
2701     if (ML.VBase)
2702       VBTableIndex = VTableContext.getVBTableIndex(RD, ML.VBase) * 4;
2703   }
2704
2705   if (VBTableIndex == 0 &&
2706       RD->getMSInheritanceModel() ==
2707           MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance)
2708     NonVirtualBaseAdjustment -= getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(RD);
2709
2710   // The rest of the fields are common with data member pointers.
2711   FirstField = llvm::ConstantExpr::getBitCast(FirstField, CGM.VoidPtrTy);
2712   return EmitFullMemberPointer(FirstField, /*IsMemberFunction=*/true, RD,
2713                                NonVirtualBaseAdjustment, VBTableIndex);
2714 }
2715
2716 /// Member pointers are the same if they're either bitwise identical *or* both
2717 /// null.  Null-ness for function members is determined by the first field,
2718 /// while for data member pointers we must compare all fields.
2719 llvm::Value *
2720 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
2721                                              llvm::Value *L,
2722                                              llvm::Value *R,
2723                                              const MemberPointerType *MPT,
2724                                              bool Inequality) {
2725   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2726
2727   // Handle != comparisons by switching the sense of all boolean operations.
2728   llvm::ICmpInst::Predicate Eq;
2729   llvm::Instruction::BinaryOps And, Or;
2730   if (Inequality) {
2731     Eq = llvm::ICmpInst::ICMP_NE;
2732     And = llvm::Instruction::Or;
2733     Or = llvm::Instruction::And;
2734   } else {
2735     Eq = llvm::ICmpInst::ICMP_EQ;
2736     And = llvm::Instruction::And;
2737     Or = llvm::Instruction::Or;
2738   }
2739
2740   // If this is a single field member pointer (single inheritance), this is a
2741   // single icmp.
2742   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2743   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2744   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2745                                          Inheritance))
2746     return Builder.CreateICmp(Eq, L, R);
2747
2748   // Compare the first field.
2749   llvm::Value *L0 = Builder.CreateExtractValue(L, 0, "lhs.0");
2750   llvm::Value *R0 = Builder.CreateExtractValue(R, 0, "rhs.0");
2751   llvm::Value *Cmp0 = Builder.CreateICmp(Eq, L0, R0, "memptr.cmp.first");
2752
2753   // Compare everything other than the first field.
2754   llvm::Value *Res = nullptr;
2755   llvm::StructType *LType = cast<llvm::StructType>(L->getType());
2756   for (unsigned I = 1, E = LType->getNumElements(); I != E; ++I) {
2757     llvm::Value *LF = Builder.CreateExtractValue(L, I);
2758     llvm::Value *RF = Builder.CreateExtractValue(R, I);
2759     llvm::Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Eq, LF, RF, "memptr.cmp.rest");
2760     if (Res)
2761       Res = Builder.CreateBinOp(And, Res, Cmp);
2762     else
2763       Res = Cmp;
2764   }
2765
2766   // Check if the first field is 0 if this is a function pointer.
2767   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2768     // (l1 == r1 && ...) || l0 == 0
2769     llvm::Value *Zero = llvm::Constant::getNullValue(L0->getType());
2770     llvm::Value *IsZero = Builder.CreateICmp(Eq, L0, Zero, "memptr.cmp.iszero");
2771     Res = Builder.CreateBinOp(Or, Res, IsZero);
2772   }
2773
2774   // Combine the comparison of the first field, which must always be true for
2775   // this comparison to succeeed.
2776   return Builder.CreateBinOp(And, Res, Cmp0, "memptr.cmp");
2777 }
2778
2779 llvm::Value *
2780 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
2781                                             llvm::Value *MemPtr,
2782                                             const MemberPointerType *MPT) {
2783   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2784   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2785   // We only need one field for member functions.
2786   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2787     fields.push_back(llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
2788   else
2789     GetNullMemberPointerFields(MPT, fields);
2790   assert(!fields.empty());
2791   llvm::Value *FirstField = MemPtr;
2792   if (MemPtr->getType()->isStructTy())
2793     FirstField = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, 0);
2794   llvm::Value *Res = Builder.CreateICmpNE(FirstField, fields[0], "memptr.cmp0");
2795
2796   // For function member pointers, we only need to test the function pointer
2797   // field.  The other fields if any can be garbage.
2798   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2799     return Res;
2800
2801   // Otherwise, emit a series of compares and combine the results.
2802   for (int I = 1, E = fields.size(); I < E; ++I) {
2803     llvm::Value *Field = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I);
2804     llvm::Value *Next = Builder.CreateICmpNE(Field, fields[I], "memptr.cmp");
2805     Res = Builder.CreateOr(Res, Next, "memptr.tobool");
2806   }
2807   return Res;
2808 }
2809
2810 bool MicrosoftCXXABI::MemberPointerConstantIsNull(const MemberPointerType *MPT,
2811                                                   llvm::Constant *Val) {
2812   // Function pointers are null if the pointer in the first field is null.
2813   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2814     llvm::Constant *FirstField = Val->getType()->isStructTy() ?
2815       Val->getAggregateElement(0U) : Val;
2816     return FirstField->isNullValue();
2817   }
2818
2819   // If it's not a function pointer and it's zero initializable, we can easily
2820   // check zero.
2821   if (isZeroInitializable(MPT) && Val->isNullValue())
2822     return true;
2823
2824   // Otherwise, break down all the fields for comparison.  Hopefully these
2825   // little Constants are reused, while a big null struct might not be.
2826   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> Fields;
2827   GetNullMemberPointerFields(MPT, Fields);
2828   if (Fields.size() == 1) {
2829     assert(Val->getType()->isIntegerTy());
2830     return Val == Fields[0];
2831   }
2832
2833   unsigned I, E;
2834   for (I = 0, E = Fields.size(); I != E; ++I) {
2835     if (Val->getAggregateElement(I) != Fields[I])
2836       break;
2837   }
2838   return I == E;
2839 }
2840
2841 llvm::Value *
2842 MicrosoftCXXABI::GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
2843                                          Address This,
2844                                          llvm::Value *VBPtrOffset,
2845                                          llvm::Value *VBTableOffset,
2846                                          llvm::Value **VBPtrOut) {
2847   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2848   // Load the vbtable pointer from the vbptr in the instance.
2849   This = Builder.CreateElementBitCast(This, CGM.Int8Ty);
2850   llvm::Value *VBPtr =
2851     Builder.CreateInBoundsGEP(This.getPointer(), VBPtrOffset, "vbptr");
2852   if (VBPtrOut) *VBPtrOut = VBPtr;
2853   VBPtr = Builder.CreateBitCast(VBPtr,
2854             CGM.Int32Ty->getPointerTo(0)->getPointerTo(This.getAddressSpace()));
2855
2856   CharUnits VBPtrAlign;
2857   if (auto CI = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(VBPtrOffset)) {
2858     VBPtrAlign = This.getAlignment().alignmentAtOffset(
2859                                    CharUnits::fromQuantity(CI->getSExtValue()));
2860   } else {
2861     VBPtrAlign = CGF.getPointerAlign();
2862   }
2863
2864   llvm::Value *VBTable = Builder.CreateAlignedLoad(VBPtr, VBPtrAlign, "vbtable");
2865
2866   // Translate from byte offset to table index. It improves analyzability.
2867   llvm::Value *VBTableIndex = Builder.CreateAShr(
2868       VBTableOffset, llvm::ConstantInt::get(VBTableOffset->getType(), 2),
2869       "vbtindex", /*isExact=*/true);
2870
2871   // Load an i32 offset from the vb-table.
2872   llvm::Value *VBaseOffs = Builder.CreateInBoundsGEP(VBTable, VBTableIndex);
2873   VBaseOffs = Builder.CreateBitCast(VBaseOffs, CGM.Int32Ty->getPointerTo(0));
2874   return Builder.CreateAlignedLoad(VBaseOffs, CharUnits::fromQuantity(4),
2875                                    "vbase_offs");
2876 }
2877
2878 // Returns an adjusted base cast to i8*, since we do more address arithmetic on
2879 // it.
2880 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::AdjustVirtualBase(
2881     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, const CXXRecordDecl *RD,
2882     Address Base, llvm::Value *VBTableOffset, llvm::Value *VBPtrOffset) {
2883   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2884   Base = Builder.CreateElementBitCast(Base, CGM.Int8Ty);
2885   llvm::BasicBlock *OriginalBB = nullptr;
2886   llvm::BasicBlock *SkipAdjustBB = nullptr;
2887   llvm::BasicBlock *VBaseAdjustBB = nullptr;
2888
2889   // In the unspecified inheritance model, there might not be a vbtable at all,
2890   // in which case we need to skip the virtual base lookup.  If there is a
2891   // vbtable, the first entry is a no-op entry that gives back the original
2892   // base, so look for a virtual base adjustment offset of zero.
2893   if (VBPtrOffset) {
2894     OriginalBB = Builder.GetInsertBlock();
2895     VBaseAdjustBB = CGF.createBasicBlock("memptr.vadjust");
2896     SkipAdjustBB = CGF.createBasicBlock("memptr.skip_vadjust");
2897     llvm::Value *IsVirtual =
2898       Builder.CreateICmpNE(VBTableOffset, getZeroInt(),
2899                            "memptr.is_vbase");
2900     Builder.CreateCondBr(IsVirtual, VBaseAdjustBB, SkipAdjustBB);
2901     CGF.EmitBlock(VBaseAdjustBB);
2902   }
2903
2904   // If we weren't given a dynamic vbptr offset, RD should be complete and we'll
2905   // know the vbptr offset.
2906   if (!VBPtrOffset) {
2907     CharUnits offs = CharUnits::Zero();
2908     if (!RD->hasDefinition()) {
2909       DiagnosticsEngine &Diags = CGF.CGM.getDiags();
2910       unsigned DiagID = Diags.getCustomDiagID(
2911           DiagnosticsEngine::Error,
2912           "member pointer representation requires a "
2913           "complete class type for %0 to perform this expression");
2914       Diags.Report(E->getExprLoc(), DiagID) << RD << E->getSourceRange();
2915     } else if (RD->getNumVBases())
2916       offs = getContext().getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset();
2917     VBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, offs.getQuantity());
2918   }
2919   llvm::Value *VBPtr = nullptr;
2920   llvm::Value *VBaseOffs =
2921     GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Base, VBPtrOffset, VBTableOffset, &VBPtr);
2922   llvm::Value *AdjustedBase = Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffs);
2923
2924   // Merge control flow with the case where we didn't have to adjust.
2925   if (VBaseAdjustBB) {
2926     Builder.CreateBr(SkipAdjustBB);
2927     CGF.EmitBlock(SkipAdjustBB);
2928     llvm::PHINode *Phi = Builder.CreatePHI(CGM.Int8PtrTy, 2, "memptr.base");
2929     Phi->addIncoming(Base.getPointer(), OriginalBB);
2930     Phi->addIncoming(AdjustedBase, VBaseAdjustBB);
2931     return Phi;
2932   }
2933   return AdjustedBase;
2934 }
2935
2936 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitMemberDataPointerAddress(
2937     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, Address Base, llvm::Value *MemPtr,
2938     const MemberPointerType *MPT) {
2939   assert(MPT->isMemberDataPointer());
2940   unsigned AS = Base.getAddressSpace();
2941   llvm::Type *PType =
2942       CGF.ConvertTypeForMem(MPT->getPointeeType())->getPointerTo(AS);
2943   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2944   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2945   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2946
2947   // Extract the fields we need, regardless of model.  We'll apply them if we
2948   // have them.
2949   llvm::Value *FieldOffset = MemPtr;
2950   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
2951   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
2952   if (MemPtr->getType()->isStructTy()) {
2953     // We need to extract values.
2954     unsigned I = 0;
2955     FieldOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2956     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2957       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2958     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2959       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2960   }
2961
2962   llvm::Value *Addr;
2963   if (VirtualBaseAdjustmentOffset) {
2964     Addr = AdjustVirtualBase(CGF, E, RD, Base, VirtualBaseAdjustmentOffset,
2965                              VBPtrOffset);
2966   } else {
2967     Addr = Base.getPointer();
2968   }
2969
2970   // Cast to char*.
2971   Addr = Builder.CreateBitCast(Addr, CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS));
2972
2973   // Apply the offset, which we assume is non-null.
2974   Addr = Builder.CreateInBoundsGEP(Addr, FieldOffset, "memptr.offset");
2975
2976   // Cast the address to the appropriate pointer type, adopting the address
2977   // space of the base pointer.
2978   return Builder.CreateBitCast(Addr, PType);
2979 }
2980
2981 llvm::Value *
2982 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
2983                                              const CastExpr *E,
2984                                              llvm::Value *Src) {
2985   assert(E->getCastKind() == CK_DerivedToBaseMemberPointer ||
2986          E->getCastKind() == CK_BaseToDerivedMemberPointer ||
2987          E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer);
2988
2989   // Use constant emission if we can.
2990   if (isa<llvm::Constant>(Src))
2991     return EmitMemberPointerConversion(E, cast<llvm::Constant>(Src));
2992
2993   // We may be adding or dropping fields from the member pointer, so we need
2994   // both types and the inheritance models of both records.
2995   const MemberPointerType *SrcTy =
2996     E->getSubExpr()->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2997   const MemberPointerType *DstTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2998   bool IsFunc = SrcTy->isMemberFunctionPointer();
2999
3000   // If the classes use the same null representation, reinterpret_cast is a nop.
3001   bool IsReinterpret = E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer;
3002   if (IsReinterpret && IsFunc)
3003     return Src;
3004
3005   CXXRecordDecl *SrcRD = SrcTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3006   CXXRecordDecl *DstRD = DstTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3007   if (IsReinterpret &&
3008       SrcRD->nullFieldOffsetIsZero() == DstRD->nullFieldOffsetIsZero())
3009     return Src;
3010
3011   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3012
3013   // Branch past the conversion if Src is null.
3014   llvm::Value *IsNotNull = EmitMemberPointerIsNotNull(CGF, Src, SrcTy);
3015   llvm::Constant *DstNull = EmitNullMemberPointer(DstTy);
3016
3017   // C++ 5.2.10p9: The null member pointer value is converted to the null member
3018   //   pointer value of the destination type.
3019   if (IsReinterpret) {
3020     // For reinterpret casts, sema ensures that src and dst are both functions
3021     // or data and have the same size, which means the LLVM types should match.
3022     assert(Src->getType() == DstNull->getType());
3023     return Builder.CreateSelect(IsNotNull, Src, DstNull);
3024   }
3025
3026   llvm::BasicBlock *OriginalBB = Builder.GetInsertBlock();
3027   llvm::BasicBlock *ConvertBB = CGF.createBasicBlock("memptr.convert");
3028   llvm::BasicBlock *ContinueBB = CGF.createBasicBlock("memptr.converted");
3029   Builder.CreateCondBr(IsNotNull, ConvertBB, ContinueBB);
3030   CGF.EmitBlock(ConvertBB);
3031
3032   llvm::Value *Dst = EmitNonNullMemberPointerConversion(
3033       SrcTy, DstTy, E->getCastKind(), E->path_begin(), E->path_end(), Src,
3034       Builder);
3035
3036   Builder.CreateBr(ContinueBB);
3037
3038   // In the continuation, choose between DstNull and Dst.
3039   CGF.EmitBlock(ContinueBB);
3040   llvm::PHINode *Phi = Builder.CreatePHI(DstNull->getType(), 2, "memptr.converted");
3041   Phi->addIncoming(DstNull, OriginalBB);
3042   Phi->addIncoming(Dst, ConvertBB);
3043   return Phi;
3044 }
3045
3046 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitNonNullMemberPointerConversion(
3047     const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy, CastKind CK,
3048     CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
3049     CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Value *Src,
3050     CGBuilderTy &Builder) {
3051   const CXXRecordDecl *SrcRD = SrcTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3052   const CXXRecordDecl *DstRD = DstTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3053   MSInheritanceAttr::Spelling SrcInheritance = SrcRD->getMSInheritanceModel();
3054   MSInheritanceAttr::Spelling DstInheritance = DstRD->getMSInheritanceModel();
3055   bool IsFunc = SrcTy->isMemberFunctionPointer();
3056   bool IsConstant = isa<llvm::Constant>(Src);
3057
3058   // Decompose src.
3059   llvm::Value *FirstField = Src;
3060   llvm::Value *NonVirtualBaseAdjustment = getZeroInt();
3061   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = getZeroInt();
3062   llvm::Value *VBPtrOffset = getZeroInt();
3063   if (!MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, SrcInheritance)) {
3064     // We need to extract values.
3065     unsigned I = 0;
3066     FirstField = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3067     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, SrcInheritance))
3068       NonVirtualBaseAdjustment = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3069     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(SrcInheritance))
3070       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3071     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(SrcInheritance))
3072       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3073   }
3074
3075   bool IsDerivedToBase = (CK == CK_DerivedToBaseMemberPointer);
3076   const MemberPointerType *DerivedTy = IsDerivedToBase ? SrcTy : DstTy;
3077   const CXXRecordDecl *DerivedClass = DerivedTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3078
3079   // For data pointers, we adjust the field offset directly.  For functions, we
3080   // have a separate field.
3081   llvm::Value *&NVAdjustField = IsFunc ? NonVirtualBaseAdjustment : FirstField;
3082
3083   // The virtual inheritance model has a quirk: the virtual base table is always
3084   // referenced when dereferencing a member pointer even if the member pointer
3085   // is non-virtual.  This is accounted for by adjusting the non-virtual offset
3086   // to point backwards to the top of the MDC from the first VBase.  Undo this
3087   // adjustment to normalize the member pointer.
3088   llvm::Value *SrcVBIndexEqZero =
3089       Builder.CreateICmpEQ(VirtualBaseAdjustmentOffset, getZeroInt());
3090   if (SrcInheritance == MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance) {
3091     if (int64_t SrcOffsetToFirstVBase =
3092             getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(SrcRD).getQuantity()) {
3093       llvm::Value *UndoSrcAdjustment = Builder.CreateSelect(
3094           SrcVBIndexEqZero,
3095           llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, SrcOffsetToFirstVBase),
3096           getZeroInt());
3097       NVAdjustField = Builder.CreateNSWAdd(NVAdjustField, UndoSrcAdjustment);
3098     }
3099   }
3100
3101   // A non-zero vbindex implies that we are dealing with a source member in a
3102   // floating virtual base in addition to some non-virtual offset.  If the
3103   // vbindex is zero, we are dealing with a source that exists in a non-virtual,
3104   // fixed, base.  The difference between these two cases is that the vbindex +
3105   // nvoffset *always* point to the member regardless of what context they are
3106   // evaluated in so long as the vbindex is adjusted.  A member inside a fixed
3107   // base requires explicit nv adjustment.
3108   llvm::Constant *BaseClassOffset = llvm::ConstantInt::get(
3109       CGM.IntTy,
3110       CGM.computeNonVirtualBaseClassOffset(DerivedClass, PathBegin, PathEnd)
3111           .getQuantity());
3112
3113   llvm::Value *NVDisp;
3114   if (IsDerivedToBase)
3115     NVDisp = Builder.CreateNSWSub(NVAdjustField, BaseClassOffset, "adj");
3116   else
3117     NVDisp = Builder.CreateNSWAdd(NVAdjustField, BaseClassOffset, "adj");
3118
3119   NVAdjustField = Builder.CreateSelect(SrcVBIndexEqZero, NVDisp, getZeroInt());
3120
3121   // Update the vbindex to an appropriate value in the destination because
3122   // SrcRD's vbtable might not be a strict prefix of the one in DstRD.
3123   llvm::Value *DstVBIndexEqZero = SrcVBIndexEqZero;
3124   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(DstInheritance) &&
3125       MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(SrcInheritance)) {
3126     if (llvm::GlobalVariable *VDispMap =
3127             getAddrOfVirtualDisplacementMap(SrcRD, DstRD)) {
3128       llvm::Value *VBIndex = Builder.CreateExactUDiv(
3129           VirtualBaseAdjustmentOffset, llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 4));
3130       if (IsConstant) {
3131         llvm::Constant *Mapping = VDispMap->getInitializer();
3132         VirtualBaseAdjustmentOffset =
3133             Mapping->getAggregateElement(cast<llvm::Constant>(VBIndex));
3134       } else {
3135         llvm::Value *Idxs[] = {getZeroInt(), VBIndex};
3136         VirtualBaseAdjustmentOffset =
3137             Builder.CreateAlignedLoad(Builder.CreateInBoundsGEP(VDispMap, Idxs),
3138                                       CharUnits::fromQuantity(4));
3139       }
3140
3141       DstVBIndexEqZero =
3142           Builder.CreateICmpEQ(VirtualBaseAdjustmentOffset, getZeroInt());
3143     }
3144   }
3145
3146   // Set the VBPtrOffset to zero if the vbindex is zero.  Otherwise, initialize
3147   // it to the offset of the vbptr.
3148   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(DstInheritance)) {
3149     llvm::Value *DstVBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(
3150         CGM.IntTy,
3151         getContext().getASTRecordLayout(DstRD).getVBPtrOffset().getQuantity());
3152     VBPtrOffset =
3153         Builder.CreateSelect(DstVBIndexEqZero, getZeroInt(), DstVBPtrOffset);
3154   }
3155
3156   // Likewise, apply a similar adjustment so that dereferencing the member
3157   // pointer correctly accounts for the distance between the start of the first
3158   // virtual base and the top of the MDC.
3159   if (DstInheritance == MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance) {
3160     if (int64_t DstOffsetToFirstVBase =
3161             getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(DstRD).getQuantity()) {
3162       llvm::Value *DoDstAdjustment = Builder.CreateSelect(
3163           DstVBIndexEqZero,
3164           llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, DstOffsetToFirstVBase),
3165           getZeroInt());
3166       NVAdjustField = Builder.CreateNSWSub(NVAdjustField, DoDstAdjustment);
3167     }
3168   }
3169
3170   // Recompose dst from the null struct and the adjusted fields from src.
3171   llvm::Value *Dst;
3172   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, DstInheritance)) {
3173     Dst = FirstField;
3174   } else {
3175     Dst = llvm::UndefValue::get(ConvertMemberPointerType(DstTy));
3176     unsigned Idx = 0;
3177     Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, FirstField, Idx++);
3178     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, DstInheritance))
3179       Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, NonVirtualBaseAdjustment, Idx++);
3180     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(DstInheritance))
3181       Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, VBPtrOffset, Idx++);
3182     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(DstInheritance))
3183       Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, VirtualBaseAdjustmentOffset, Idx++);
3184   }
3185   return Dst;
3186 }
3187
3188 llvm::Constant *
3189 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
3190                                              llvm::Constant *Src) {
3191   const MemberPointerType *SrcTy =
3192       E->getSubExpr()->getType()->castAs<MemberPointerType>();
3193   const MemberPointerType *DstTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>();
3194
3195   CastKind CK = E->getCastKind();
3196
3197   return EmitMemberPointerConversion(SrcTy, DstTy, CK, E->path_begin(),
3198                                      E->path_end(), Src);
3199 }
3200
3201 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(
3202     const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy, CastKind CK,
3203     CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
3204     CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Constant *Src) {
3205   assert(CK == CK_DerivedToBaseMemberPointer ||
3206          CK == CK_BaseToDerivedMemberPointer ||
3207          CK == CK_ReinterpretMemberPointer);
3208   // If src is null, emit a new null for dst.  We can't return src because dst
3209   // might have a new representation.
3210   if (MemberPointerConstantIsNull(SrcTy, Src))
3211     return EmitNullMemberPointer(DstTy);
3212
3213   // We don't need to do anything for reinterpret_casts of non-null member
3214   // pointers.  We should only get here when the two type representations have
3215   // the same size.
3216   if (CK == CK_ReinterpretMemberPointer)
3217     return Src;
3218
3219   CGBuilderTy Builder(CGM, CGM.getLLVMContext());
3220   auto *Dst = cast<llvm::Constant>(EmitNonNullMemberPointerConversion(
3221       SrcTy, DstTy, CK, PathBegin, PathEnd, Src, Builder));
3222
3223   return Dst;
3224 }
3225
3226 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitLoadOfMemberFunctionPointer(
3227     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, Address This,
3228     llvm::Value *&ThisPtrForCall, llvm::Value *MemPtr,
3229     const MemberPointerType *MPT) {
3230   assert(MPT->isMemberFunctionPointer());
3231   const FunctionProtoType *FPT =
3232     MPT->getPointeeType()->castAs<FunctionProtoType>();
3233   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
3234   llvm::FunctionType *FTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(
3235       CGM.getTypes().arrangeCXXMethodType(RD, FPT, /*FD=*/nullptr));
3236   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3237
3238   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
3239
3240   // Extract the fields we need, regardless of model.  We'll apply them if we
3241   // have them.
3242   llvm::Value *FunctionPointer = MemPtr;
3243   llvm::Value *NonVirtualBaseAdjustment = nullptr;
3244   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
3245   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
3246   if (MemPtr->getType()->isStructTy()) {
3247     // We need to extract values.
3248     unsigned I = 0;
3249     FunctionPointer = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3250     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT, Inheritance))
3251       NonVirtualBaseAdjustment = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3252     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
3253       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3254     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
3255       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3256   }
3257
3258   if (VirtualBaseAdjustmentOffset) {
3259     ThisPtrForCall = AdjustVirtualBase(CGF, E, RD, This,
3260                                    VirtualBaseAdjustmentOffset, VBPtrOffset);
3261   } else {
3262     ThisPtrForCall = This.getPointer();
3263   }
3264
3265   if (NonVirtualBaseAdjustment) {
3266     // Apply the adjustment and cast back to the original struct type.
3267     llvm::Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(ThisPtrForCall, CGF.Int8PtrTy);
3268     Ptr = Builder.CreateInBoundsGEP(Ptr, NonVirtualBaseAdjustment);
3269     ThisPtrForCall = Builder.CreateBitCast(Ptr, ThisPtrForCall->getType(),
3270                                            "this.adjusted");
3271   }
3272
3273   return Builder.CreateBitCast(FunctionPointer, FTy->getPointerTo());
3274 }
3275
3276 CGCXXABI *clang::CodeGen::CreateMicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM) {
3277   return new MicrosoftCXXABI(CGM);
3278 }
3279
3280 // MS RTTI Overview:
3281 // The run time type information emitted by cl.exe contains 5 distinct types of
3282 // structures.  Many of them reference each other.
3283 //
3284 // TypeInfo:  Static classes that are returned by typeid.
3285 //
3286 // CompleteObjectLocator:  Referenced by vftables.  They contain information
3287 //   required for dynamic casting, including OffsetFromTop.  They also contain
3288 //   a reference to the TypeInfo for the type and a reference to the
3289 //   CompleteHierarchyDescriptor for the type.
3290 //
3291 // ClassHieararchyDescriptor: Contains information about a class hierarchy.
3292 //   Used during dynamic_cast to walk a class hierarchy.  References a base
3293 //   class array and the size of said array.
3294 //
3295 // BaseClassArray: Contains a list of classes in a hierarchy.  BaseClassArray is
3296 //   somewhat of a misnomer because the most derived class is also in the list
3297 //   as well as multiple copies of virtual bases (if they occur multiple times
3298 //   in the hiearchy.)  The BaseClassArray contains one BaseClassDescriptor for
3299 //   every path in the hierarchy, in pre-order depth first order.  Note, we do
3300 //   not declare a specific llvm type for BaseClassArray, it's merely an array
3301 //   of BaseClassDescriptor pointers.
3302 //
3303 // BaseClassDescriptor: Contains information about a class in a class hierarchy.
3304 //   BaseClassDescriptor is also somewhat of a misnomer for the same reason that
3305 //   BaseClassArray is.  It contains information about a class within a
3306 //   hierarchy such as: is this base is ambiguous and what is its offset in the
3307 //   vbtable.  The names of the BaseClassDescriptors have all of their fields
3308 //   mangled into them so they can be aggressively deduplicated by the linker.
3309
3310 static llvm::GlobalVariable *getTypeInfoVTable(CodeGenModule &CGM) {
3311   StringRef MangledName("\01??_7type_info@@6B@");
3312   if (auto VTable = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
3313     return VTable;
3314   return new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), CGM.Int8PtrTy,
3315                                   /*Constant=*/true,
3316                                   llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage,
3317                                   /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3318 }
3319
3320 namespace {
3321
3322 /// \brief A Helper struct that stores information about a class in a class
3323 /// hierarchy.  The information stored in these structs struct is used during
3324 /// the generation of ClassHierarchyDescriptors and BaseClassDescriptors.
3325 // During RTTI creation, MSRTTIClasses are stored in a contiguous array with
3326 // implicit depth first pre-order tree connectivity.  getFirstChild and
3327 // getNextSibling allow us to walk the tree efficiently.
3328 struct MSRTTIClass {
3329   enum {
3330     IsPrivateOnPath = 1 | 8,
3331     IsAmbiguous = 2,
3332     IsPrivate = 4,
3333     IsVirtual = 16,
3334     HasHierarchyDescriptor = 64
3335   };
3336   MSRTTIClass(const CXXRecordDecl *RD) : RD(RD) {}
3337   uint32_t initialize(const MSRTTIClass *Parent,
3338                       const CXXBaseSpecifier *Specifier);
3339
3340   MSRTTIClass *getFirstChild() { return this + 1; }
3341   static MSRTTIClass *getNextChild(MSRTTIClass *Child) {
3342     return Child + 1 + Child->NumBases;
3343   }
3344
3345   const CXXRecordDecl *RD, *VirtualRoot;
3346   uint32_t Flags, NumBases, OffsetInVBase;
3347 };
3348
3349 /// \brief Recursively initialize the base class array.
3350 uint32_t MSRTTIClass::initialize(const MSRTTIClass *Parent,
3351                                  const CXXBaseSpecifier *Specifier) {
3352   Flags = HasHierarchyDescriptor;
3353   if (!Parent) {
3354     VirtualRoot = nullptr;
3355     OffsetInVBase = 0;
3356   } else {
3357     if (Specifier->getAccessSpecifier() != AS_public)
3358       Flags |= IsPrivate | IsPrivateOnPath;
3359     if (Specifier->isVirtual()) {
3360       Flags |= IsVirtual;
3361       VirtualRoot = RD;
3362       OffsetInVBase = 0;
3363     } else {
3364       if (Parent->Flags & IsPrivateOnPath)
3365         Flags |= IsPrivateOnPath;
3366       VirtualRoot = Parent->VirtualRoot;
3367       OffsetInVBase = Parent->OffsetInVBase + RD->getASTContext()
3368           .getASTRecordLayout(Parent->RD).getBaseClassOffset(RD).getQuantity();
3369     }
3370   }
3371   NumBases = 0;
3372   MSRTTIClass *Child = getFirstChild();
3373   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases()) {
3374     NumBases += Child->initialize(this, &Base) + 1;
3375     Child = getNextChild(Child);
3376   }
3377   return NumBases;
3378 }
3379
3380 static llvm::GlobalValue::LinkageTypes getLinkageForRTTI(QualType Ty) {
3381   switch (Ty->getLinkage()) {
3382   case NoLinkage:
3383   case InternalLinkage:
3384   case UniqueExternalLinkage:
3385     return llvm::GlobalValue::InternalLinkage;
3386
3387   case VisibleNoLinkage:
3388   case ExternalLinkage:
3389     return llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage;
3390   }
3391   llvm_unreachable("Invalid linkage!");
3392 }
3393
3394 /// \brief An ephemeral helper class for building MS RTTI types.  It caches some
3395 /// calls to the module and information about the most derived class in a
3396 /// hierarchy.
3397 struct MSRTTIBuilder {
3398   enum {
3399     HasBranchingHierarchy = 1,
3400     HasVirtualBranchingHierarchy = 2,
3401     HasAmbiguousBases = 4
3402   };
3403
3404   MSRTTIBuilder(MicrosoftCXXABI &ABI, const CXXRecordDecl *RD)
3405       : CGM(ABI.CGM), Context(CGM.getContext()),
3406         VMContext(CGM.getLLVMContext()), Module(CGM.getModule()), RD(RD),
3407         Linkage(getLinkageForRTTI(CGM.getContext().getTagDeclType(RD))),
3408         ABI(ABI) {}
3409
3410   llvm::GlobalVariable *getBaseClassDescriptor(const MSRTTIClass &Classes);
3411   llvm::GlobalVariable *
3412   getBaseClassArray(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes);
3413   llvm::GlobalVariable *getClassHierarchyDescriptor();
3414   llvm::GlobalVariable *getCompleteObjectLocator(const VPtrInfo *Info);
3415
3416   CodeGenModule &CGM;
3417   ASTContext &Context;
3418   llvm::LLVMContext &VMContext;
3419   llvm::Module &Module;
3420   const CXXRecordDecl *RD;
3421   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage;
3422   MicrosoftCXXABI &ABI;
3423 };
3424
3425 } // namespace
3426
3427 /// \brief Recursively serializes a class hierarchy in pre-order depth first
3428 /// order.
3429 static void serializeClassHierarchy(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes,
3430                                     const CXXRecordDecl *RD) {
3431   Classes.push_back(MSRTTIClass(RD));
3432   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases())
3433     serializeClassHierarchy(Classes, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl());
3434 }
3435
3436 /// \brief Find ambiguity among base classes.
3437 static void
3438 detectAmbiguousBases(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes) {
3439   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> VirtualBases;
3440   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> UniqueBases;
3441   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> AmbiguousBases;
3442   for (MSRTTIClass *Class = &Classes.front(); Class <= &Classes.back();) {
3443     if ((Class->Flags & MSRTTIClass::IsVirtual) &&
3444         !VirtualBases.insert(Class->RD).second) {
3445       Class = MSRTTIClass::getNextChild(Class);
3446       continue;
3447     }
3448     if (!UniqueBases.insert(Class->RD).second)
3449       AmbiguousBases.insert(Class->RD);
3450     Class++;
3451   }
3452   if (AmbiguousBases.empty())
3453     return;
3454   for (MSRTTIClass &Class : Classes)
3455     if (AmbiguousBases.count(Class.RD))
3456       Class.Flags |= MSRTTIClass::IsAmbiguous;
3457 }
3458
3459 llvm::GlobalVariable *MSRTTIBuilder::getClassHierarchyDescriptor() {
3460   SmallString<256> MangledName;
3461   {
3462     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3463     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIClassHierarchyDescriptor(RD, Out);
3464   }
3465
3466   // Check to see if we've already declared this ClassHierarchyDescriptor.
3467   if (auto CHD = Module.getNamedGlobal(MangledName))
3468     return CHD;
3469
3470   // Serialize the class hierarchy and initialize the CHD Fields.
3471   SmallVector<MSRTTIClass, 8> Classes;
3472   serializeClassHierarchy(Classes, RD);
3473   Classes.front().initialize(/*Parent=*/nullptr, /*Specifier=*/nullptr);
3474   detectAmbiguousBases(Classes);
3475   int Flags = 0;
3476   for (auto Class : Classes) {
3477     if (Class.RD->getNumBases() > 1)
3478       Flags |= HasBranchingHierarchy;
3479     // Note: cl.exe does not calculate "HasAmbiguousBases" correctly.  We
3480     // believe the field isn't actually used.
3481     if (Class.Flags & MSRTTIClass::IsAmbiguous)
3482       Flags |= HasAmbiguousBases;
3483   }
3484   if ((Flags & HasBranchingHierarchy) && RD->getNumVBases() != 0)
3485     Flags |= HasVirtualBranchingHierarchy;
3486   // These gep indices are used to get the address of the first element of the
3487   // base class array.
3488   llvm::Value *GEPIndices[] = {llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0),
3489                                llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0)};
3490
3491   // Forward-declare the class hierarchy descriptor
3492   auto Type = ABI.getClassHierarchyDescriptorType();
3493   auto CHD = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
3494                                       /*Initializer=*/nullptr,
3495                                       MangledName);
3496   if (CHD->isWeakForLinker())
3497     CHD->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(CHD->getName()));
3498
3499   auto *Bases = getBaseClassArray(Classes);
3500
3501   // Initialize the base class ClassHierarchyDescriptor.
3502   llvm::Constant *Fields[] = {
3503       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0), // Unknown
3504       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags),
3505       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Classes.size()),
3506       ABI.getImageRelativeConstant(llvm::ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
3507           Bases->getValueType(), Bases,
3508           llvm::ArrayRef<llvm::Value *>(GEPIndices))),
3509   };
3510   CHD->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, Fields));
3511   return CHD;
3512 }
3513
3514 llvm::GlobalVariable *
3515 MSRTTIBuilder::getBaseClassArray(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes) {
3516   SmallString<256> MangledName;
3517   {
3518     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3519     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIBaseClassArray(RD, Out);
3520   }
3521
3522   // Forward-declare the base class array.
3523   // cl.exe pads the base class array with 1 (in 32 bit mode) or 4 (in 64 bit
3524   // mode) bytes of padding.  We provide a pointer sized amount of padding by
3525   // adding +1 to Classes.size().  The sections have pointer alignment and are
3526   // marked pick-any so it shouldn't matter.
3527   llvm::Type *PtrType = ABI.getImageRelativeType(
3528       ABI.getBaseClassDescriptorType()->getPointerTo());
3529   auto *ArrType = llvm::ArrayType::get(PtrType, Classes.size() + 1);
3530   auto *BCA =
3531       new llvm::GlobalVariable(Module, ArrType,
3532                                /*Constant=*/true, Linkage,
3533                                /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3534   if (BCA->isWeakForLinker())
3535     BCA->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(BCA->getName()));
3536
3537   // Initialize the BaseClassArray.
3538   SmallVector<llvm::Constant *, 8> BaseClassArrayData;
3539   for (MSRTTIClass &Class : Classes)
3540     BaseClassArrayData.push_back(
3541         ABI.getImageRelativeConstant(getBaseClassDescriptor(Class)));
3542   BaseClassArrayData.push_back(llvm::Constant::getNullValue(PtrType));
3543   BCA->setInitializer(llvm::ConstantArray::get(ArrType, BaseClassArrayData));
3544   return BCA;
3545 }
3546
3547 llvm::GlobalVariable *
3548 MSRTTIBuilder::getBaseClassDescriptor(const MSRTTIClass &Class) {
3549   // Compute the fields for the BaseClassDescriptor.  They are computed up front
3550   // because they are mangled into the name of the object.
3551   uint32_t OffsetInVBTable = 0;
3552   int32_t VBPtrOffset = -1;
3553   if (Class.VirtualRoot) {
3554     auto &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
3555     OffsetInVBTable = VTableContext.getVBTableIndex(RD, Class.VirtualRoot) * 4;
3556     VBPtrOffset = Context.getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset().getQuantity();
3557   }
3558
3559   SmallString<256> MangledName;
3560   {
3561     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3562     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIBaseClassDescriptor(
3563         Class.RD, Class.OffsetInVBase, VBPtrOffset, OffsetInVBTable,
3564         Class.Flags, Out);
3565   }
3566
3567   // Check to see if we've already declared this object.
3568   if (auto BCD = Module.getNamedGlobal(MangledName))
3569     return BCD;
3570
3571   // Forward-declare the base class descriptor.
3572   auto Type = ABI.getBaseClassDescriptorType();
3573   auto BCD =
3574       new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
3575                                /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3576   if (BCD->isWeakForLinker())
3577     BCD->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(BCD->getName()));
3578
3579   // Initialize the BaseClassDescriptor.
3580   llvm::Constant *Fields[] = {
3581       ABI.getImageRelativeConstant(
3582           ABI.getAddrOfRTTIDescriptor(Context.getTypeDeclType(Class.RD))),
3583       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.NumBases),
3584       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.OffsetInVBase),
3585       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset),
3586       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, OffsetInVBTable),
3587       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.Flags),
3588       ABI.getImageRelativeConstant(
3589           MSRTTIBuilder(ABI, Class.RD).getClassHierarchyDescriptor()),
3590   };
3591   BCD->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, Fields));
3592   return BCD;
3593 }
3594
3595 llvm::GlobalVariable *
3596 MSRTTIBuilder::getCompleteObjectLocator(const VPtrInfo *Info) {
3597   SmallString<256> MangledName;
3598   {
3599     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3600     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTICompleteObjectLocator(RD, Info->MangledPath, Out);
3601   }
3602
3603   // Check to see if we've already computed this complete object locator.
3604   if (auto COL = Module.getNamedGlobal(MangledName))
3605     return COL;
3606
3607   // Compute the fields of the complete object locator.
3608   int OffsetToTop = Info->FullOffsetInMDC.getQuantity();
3609   int VFPtrOffset = 0;
3610   // The offset includes the vtordisp if one exists.
3611   if (const CXXRecordDecl *VBase = Info->getVBaseWithVPtr())
3612     if (Context.getASTRecordLayout(RD)
3613       .getVBaseOffsetsMap()
3614       .find(VBase)
3615       ->second.hasVtorDisp())
3616       VFPtrOffset = Info->NonVirtualOffset.getQuantity() + 4;
3617
3618   // Forward-declare the complete object locator.
3619   llvm::StructType *Type = ABI.getCompleteObjectLocatorType();
3620   auto COL = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
3621     /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3622
3623   // Initialize the CompleteObjectLocator.
3624   llvm::Constant *Fields[] = {
3625       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, ABI.isImageRelative()),
3626       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, OffsetToTop),
3627       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VFPtrOffset),
3628       ABI.getImageRelativeConstant(
3629           CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(Context.getTypeDeclType(RD))),
3630       ABI.getImageRelativeConstant(getClassHierarchyDescriptor()),
3631       ABI.getImageRelativeConstant(COL),
3632   };
3633   llvm::ArrayRef<llvm::Constant *> FieldsRef(Fields);
3634   if (!ABI.isImageRelative())
3635     FieldsRef = FieldsRef.drop_back();
3636   COL->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, FieldsRef));
3637   if (COL->isWeakForLinker())
3638     COL->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(COL->getName()));
3639   return COL;
3640 }
3641
3642 static QualType decomposeTypeForEH(ASTContext &Context, QualType T,
3643                                    bool &IsConst, bool &IsVolatile) {
3644   T = Context.getExceptionObjectType(T);
3645
3646   // C++14 [except.handle]p3:
3647   //   A handler is a match for an exception object of type E if [...]
3648   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer type and
3649   //       E is a pointer type that can be converted to T by [...]
3650   //         - a qualification conversion
3651   IsConst = false;
3652   IsVolatile = false;
3653   QualType PointeeType = T->getPointeeType();
3654   if (!PointeeType.isNull()) {
3655     IsConst = PointeeType.isConstQualified();
3656     IsVolatile = PointeeType.isVolatileQualified();
3657   }
3658
3659   // Member pointer types like "const int A::*" are represented by having RTTI
3660   // for "int A::*" and separately storing the const qualifier.
3661   if (const auto *MPTy = T->getAs<MemberPointerType>())
3662     T = Context.getMemberPointerType(PointeeType.getUnqualifiedType(),
3663                                      MPTy->getClass());
3664
3665   // Pointer types like "const int * const *" are represented by having RTTI
3666   // for "const int **" and separately storing the const qualifier.
3667   if (T->isPointerType())
3668     T = Context.getPointerType(PointeeType.getUnqualifiedType());
3669
3670   return T;
3671 }
3672
3673 CatchTypeInfo
3674 MicrosoftCXXABI::getAddrOfCXXCatchHandlerType(QualType Type,
3675                                               QualType CatchHandlerType) {
3676   // TypeDescriptors for exceptions never have qualified pointer types,
3677   // qualifiers are stored seperately in order to support qualification
3678   // conversions.
3679   bool IsConst, IsVolatile;
3680   Type = decomposeTypeForEH(getContext(), Type, IsConst, IsVolatile);
3681
3682   bool IsReference = CatchHandlerType->isReferenceType();
3683
3684   uint32_t Flags = 0;
3685   if (IsConst)
3686     Flags |= 1;
3687   if (IsVolatile)
3688     Flags |= 2;
3689   if (IsReference)
3690     Flags |= 8;
3691
3692   return CatchTypeInfo{getAddrOfRTTIDescriptor(Type)->stripPointerCasts(),
3693                        Flags};
3694 }
3695
3696 /// \brief Gets a TypeDescriptor.  Returns a llvm::Constant * rather than a
3697 /// llvm::GlobalVariable * because different type descriptors have different
3698 /// types, and need to be abstracted.  They are abstracting by casting the
3699 /// address to an Int8PtrTy.
3700 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getAddrOfRTTIDescriptor(QualType Type) {
3701   SmallString<256> MangledName;
3702   {
3703     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3704     getMangleContext().mangleCXXRTTI(Type, Out);
3705   }
3706
3707   // Check to see if we've already declared this TypeDescriptor.
3708   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
3709     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(GV, CGM.Int8PtrTy);
3710
3711   // Compute the fields for the TypeDescriptor.
3712   SmallString<256> TypeInfoString;
3713   {
3714     llvm::raw_svector_ostream Out(TypeInfoString);
3715     getMangleContext().mangleCXXRTTIName(Type, Out);
3716   }
3717
3718   // Declare and initialize the TypeDescriptor.
3719   llvm::Constant *Fields[] = {
3720     getTypeInfoVTable(CGM),                        // VFPtr
3721     llvm::ConstantPointerNull::get(CGM.Int8PtrTy), // Runtime data
3722     llvm::ConstantDataArray::getString(CGM.getLLVMContext(), TypeInfoString)};
3723   llvm::StructType *TypeDescriptorType =
3724       getTypeDescriptorType(TypeInfoString);
3725   auto *Var = new llvm::GlobalVariable(
3726       CGM.getModule(), TypeDescriptorType, /*Constant=*/false,
3727       getLinkageForRTTI(Type),
3728       llvm::ConstantStruct::get(TypeDescriptorType, Fields),
3729       MangledName);
3730   if (Var->isWeakForLinker())
3731     Var->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(Var->getName()));
3732   return llvm::ConstantExpr::getBitCast(Var, CGM.Int8PtrTy);
3733 }
3734
3735 /// \brief Gets or a creates a Microsoft CompleteObjectLocator.
3736 llvm::GlobalVariable *
3737 MicrosoftCXXABI::getMSCompleteObjectLocator(const CXXRecordDecl *RD,
3738                                             const VPtrInfo *Info) {
3739   return MSRTTIBuilder(*this, RD).getCompleteObjectLocator(Info);
3740 }
3741
3742 static void emitCXXConstructor(CodeGenModule &CGM,
3743                                const CXXConstructorDecl *ctor,
3744                                StructorType ctorType) {
3745   // There are no constructor variants, always emit the complete destructor.
3746   llvm::Function *Fn = CGM.codegenCXXStructor(ctor, StructorType::Complete);
3747   CGM.maybeSetTrivialComdat(*ctor, *Fn);
3748 }
3749
3750 static void emitCXXDestructor(CodeGenModule &CGM, const CXXDestructorDecl *dtor,
3751                               StructorType dtorType) {
3752   // The complete destructor is equivalent to the base destructor for
3753   // classes with no virtual bases, so try to emit it as an alias.
3754   if (!dtor->getParent()->getNumVBases() &&
3755       (dtorType == StructorType::Complete || dtorType == StructorType::Base)) {
3756     bool ProducedAlias = !CGM.TryEmitDefinitionAsAlias(
3757         GlobalDecl(dtor, Dtor_Complete), GlobalDecl(dtor, Dtor_Base), true);
3758     if (ProducedAlias) {
3759       if (dtorType == StructorType::Complete)
3760         return;
3761       if (dtor->isVirtual())
3762         CGM.getVTables().EmitThunks(GlobalDecl(dtor, Dtor_Complete));
3763     }
3764   }
3765
3766   // The base destructor is equivalent to the base destructor of its
3767   // base class if there is exactly one non-virtual base class with a
3768   // non-trivial destructor, there are no fields with a non-trivial
3769   // destructor, and the body of the destructor is trivial.
3770   if (dtorType == StructorType::Base && !CGM.TryEmitBaseDestructorAsAlias(dtor))
3771     return;
3772
3773   llvm::Function *Fn = CGM.codegenCXXStructor(dtor, dtorType);
3774   if (Fn->isWeakForLinker())
3775     Fn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(Fn->getName()));
3776 }
3777
3778 void MicrosoftCXXABI::emitCXXStructor(const CXXMethodDecl *MD,
3779                                       StructorType Type) {
3780   if (auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(MD)) {
3781     emitCXXConstructor(CGM, CD, Type);
3782     return;
3783   }
3784   emitCXXDestructor(CGM, cast<CXXDestructorDecl>(MD), Type);
3785 }
3786
3787 llvm::Function *
3788 MicrosoftCXXABI::getAddrOfCXXCtorClosure(const CXXConstructorDecl *CD,
3789                                          CXXCtorType CT) {
3790   assert(CT == Ctor_CopyingClosure || CT == Ctor_DefaultClosure);
3791
3792   // Calculate the mangled name.
3793   SmallString<256> ThunkName;
3794   llvm::raw_svector_ostream Out(ThunkName);
3795   getMangleContext().mangleCXXCtor(CD, CT, Out);
3796
3797   // If the thunk has been generated previously, just return it.
3798   if (llvm::GlobalValue *GV = CGM.getModule().getNamedValue(ThunkName))
3799     return cast<llvm::Function>(GV);
3800
3801   // Create the llvm::Function.
3802   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeMSCtorClosure(CD, CT);
3803   llvm::FunctionType *ThunkTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
3804   const CXXRecordDecl *RD = CD->getParent();
3805   QualType RecordTy = getContext().getRecordType(RD);
3806   llvm::Function *ThunkFn = llvm::Function::Create(
3807       ThunkTy, getLinkageForRTTI(RecordTy), ThunkName.str(), &CGM.getModule());
3808   ThunkFn->setCallingConv(static_cast<llvm::CallingConv::ID>(
3809       FnInfo.getEffectiveCallingConvention()));
3810   if (ThunkFn->isWeakForLinker())
3811     ThunkFn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(ThunkFn->getName()));
3812   bool IsCopy = CT == Ctor_CopyingClosure;
3813
3814   // Start codegen.
3815   CodeGenFunction CGF(CGM);
3816   CGF.CurGD = GlobalDecl(CD, Ctor_Complete);
3817
3818   // Build FunctionArgs.
3819   FunctionArgList FunctionArgs;
3820
3821   // A constructor always starts with a 'this' pointer as its first argument.
3822   buildThisParam(CGF, FunctionArgs);
3823
3824   // Following the 'this' pointer is a reference to the source object that we
3825   // are copying from.
3826   ImplicitParamDecl SrcParam(
3827       getContext(), nullptr, SourceLocation(), &getContext().Idents.get("src"),
3828       getContext().getLValueReferenceType(RecordTy,
3829                                           /*SpelledAsLValue=*/true));
3830   if (IsCopy)
3831     FunctionArgs.push_back(&SrcParam);
3832
3833   // Constructors for classes which utilize virtual bases have an additional
3834   // parameter which indicates whether or not it is being delegated to by a more
3835   // derived constructor.
3836   ImplicitParamDecl IsMostDerived(getContext(), nullptr, SourceLocation(),
3837                                   &getContext().Idents.get("is_most_derived"),
3838                                   getContext().IntTy);
3839   // Only add the parameter to the list if thie class has virtual bases.
3840   if (RD->getNumVBases() > 0)
3841     FunctionArgs.push_back(&IsMostDerived);
3842
3843   // Start defining the function.
3844   CGF.StartFunction(GlobalDecl(), FnInfo.getReturnType(), ThunkFn, FnInfo,
3845                     FunctionArgs, CD->getLocation(), SourceLocation());
3846   EmitThisParam(CGF);
3847   llvm::Value *This = getThisValue(CGF);
3848
3849   llvm::Value *SrcVal =
3850       IsCopy ? CGF.Builder.CreateLoad(CGF.GetAddrOfLocalVar(&SrcParam), "src")
3851              : nullptr;
3852
3853   CallArgList Args;
3854
3855   // Push the this ptr.
3856   Args.add(RValue::get(This), CD->getThisType(getContext()));
3857
3858   // Push the src ptr.
3859   if (SrcVal)
3860     Args.add(RValue::get(SrcVal), SrcParam.getType());
3861
3862   // Add the rest of the default arguments.
3863   std::vector<Stmt *> ArgVec;
3864   for (unsigned I = IsCopy ? 1 : 0, E = CD->getNumParams(); I != E; ++I) {
3865     Stmt *DefaultArg = getContext().getDefaultArgExprForConstructor(CD, I);
3866     assert(DefaultArg && "sema forgot to instantiate default args");
3867     ArgVec.push_back(DefaultArg);
3868   }
3869
3870   CodeGenFunction::RunCleanupsScope Cleanups(CGF);
3871
3872   const auto *FPT = CD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
3873   CGF.EmitCallArgs(Args, FPT, llvm::makeArrayRef(ArgVec), CD, IsCopy ? 1 : 0);
3874
3875   // Insert any ABI-specific implicit constructor arguments.
3876   unsigned ExtraArgs = addImplicitConstructorArgs(CGF, CD, Ctor_Complete,
3877                                                   /*ForVirtualBase=*/false,
3878                                                   /*Delegating=*/false, Args);
3879
3880   // Call the destructor with our arguments.
3881   llvm::Value *CalleeFn = CGM.getAddrOfCXXStructor(CD, StructorType::Complete);
3882   const CGFunctionInfo &CalleeInfo = CGM.getTypes().arrangeCXXConstructorCall(
3883       Args, CD, Ctor_Complete, ExtraArgs);
3884   CGF.EmitCall(CalleeInfo, CalleeFn, ReturnValueSlot(), Args, CD);
3885
3886   Cleanups.ForceCleanup();
3887
3888   // Emit the ret instruction, remove any temporary instructions created for the
3889   // aid of CodeGen.
3890   CGF.FinishFunction(SourceLocation());
3891
3892   return ThunkFn;
3893 }
3894
3895 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getCatchableType(QualType T,
3896                                                   uint32_t NVOffset,
3897                                                   int32_t VBPtrOffset,
3898                                                   uint32_t VBIndex) {
3899   assert(!T->isReferenceType());
3900
3901   CXXRecordDecl *RD = T->getAsCXXRecordDecl();
3902   const CXXConstructorDecl *CD =
3903       RD ? CGM.getContext().getCopyConstructorForExceptionObject(RD) : nullptr;
3904   CXXCtorType CT = Ctor_Complete;
3905   if (CD)
3906     if (!hasDefaultCXXMethodCC(getContext(), CD) || CD->getNumParams() != 1)
3907       CT = Ctor_CopyingClosure;
3908
3909   uint32_t Size = getContext().getTypeSizeInChars(T).getQuantity();
3910   SmallString<256> MangledName;
3911   {
3912     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3913     getMangleContext().mangleCXXCatchableType(T, CD, CT, Size, NVOffset,
3914                                               VBPtrOffset, VBIndex, Out);
3915   }
3916   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
3917     return getImageRelativeConstant(GV);
3918
3919   // The TypeDescriptor is used by the runtime to determine if a catch handler
3920   // is appropriate for the exception object.
3921   llvm::Constant *TD = getImageRelativeConstant(getAddrOfRTTIDescriptor(T));
3922
3923   // The runtime is responsible for calling the copy constructor if the
3924   // exception is caught by value.
3925   llvm::Constant *CopyCtor;
3926   if (CD) {
3927     if (CT == Ctor_CopyingClosure)
3928       CopyCtor = getAddrOfCXXCtorClosure(CD, Ctor_CopyingClosure);
3929     else
3930       CopyCtor = CGM.getAddrOfCXXStructor(CD, StructorType::Complete);
3931
3932     CopyCtor = llvm::ConstantExpr::getBitCast(CopyCtor, CGM.Int8PtrTy);
3933   } else {
3934     CopyCtor = llvm::Constant::getNullValue(CGM.Int8PtrTy);
3935   }
3936   CopyCtor = getImageRelativeConstant(CopyCtor);
3937
3938   bool IsScalar = !RD;
3939   bool HasVirtualBases = false;
3940   bool IsStdBadAlloc = false; // std::bad_alloc is special for some reason.
3941   QualType PointeeType = T;
3942   if (T->isPointerType())
3943     PointeeType = T->getPointeeType();
3944   if (const CXXRecordDecl *RD = PointeeType->getAsCXXRecordDecl()) {
3945     HasVirtualBases = RD->getNumVBases() > 0;
3946     if (IdentifierInfo *II = RD->getIdentifier())
3947       IsStdBadAlloc = II->isStr("bad_alloc") && RD->isInStdNamespace();
3948   }
3949
3950   // Encode the relevant CatchableType properties into the Flags bitfield.
3951   // FIXME: Figure out how bits 2 or 8 can get set.
3952   uint32_t Flags = 0;
3953   if (IsScalar)
3954     Flags |= 1;
3955   if (HasVirtualBases)
3956     Flags |= 4;
3957   if (IsStdBadAlloc)
3958     Flags |= 16;
3959
3960   llvm::Constant *Fields[] = {
3961       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags),       // Flags
3962       TD,                                             // TypeDescriptor
3963       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, NVOffset),    // NonVirtualAdjustment
3964       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset), // OffsetToVBPtr
3965       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBIndex),     // VBTableIndex
3966       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Size),        // Size
3967       CopyCtor                                        // CopyCtor
3968   };
3969   llvm::StructType *CTType = getCatchableTypeType();
3970   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
3971       CGM.getModule(), CTType, /*Constant=*/true, getLinkageForRTTI(T),
3972       llvm::ConstantStruct::get(CTType, Fields), MangledName);
3973   GV->setUnnamedAddr(true);
3974   GV->setSection(".xdata");
3975   if (GV->isWeakForLinker())
3976     GV->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(GV->getName()));
3977   return getImageRelativeConstant(GV);
3978 }
3979
3980 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getCatchableTypeArray(QualType T) {
3981   assert(!T->isReferenceType());
3982
3983   // See if we've already generated a CatchableTypeArray for this type before.
3984   llvm::GlobalVariable *&CTA = CatchableTypeArrays[T];
3985   if (CTA)
3986     return CTA;
3987
3988   // Ensure that we don't have duplicate entries in our CatchableTypeArray by
3989   // using a SmallSetVector.  Duplicates may arise due to virtual bases
3990   // occurring more than once in the hierarchy.
3991   llvm::SmallSetVector<llvm::Constant *, 2> CatchableTypes;
3992
3993   // C++14 [except.handle]p3:
3994   //   A handler is a match for an exception object of type E if [...]
3995   //     - the handler is of type cv T or cv T& and T is an unambiguous public
3996   //       base class of E, or
3997   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer type and
3998   //       E is a pointer type that can be converted to T by [...]
3999   //         - a standard pointer conversion (4.10) not involving conversions to
4000   //           pointers to private or protected or ambiguous classes
4001   const CXXRecordDecl *MostDerivedClass = nullptr;
4002   bool IsPointer = T->isPointerType();
4003   if (IsPointer)
4004     MostDerivedClass = T->getPointeeType()->getAsCXXRecordDecl();
4005   else
4006     MostDerivedClass = T->getAsCXXRecordDecl();
4007
4008   // Collect all the unambiguous public bases of the MostDerivedClass.
4009   if (MostDerivedClass) {
4010     const ASTContext &Context = getContext();
4011     const ASTRecordLayout &MostDerivedLayout =
4012         Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass);
4013     MicrosoftVTableContext &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
4014     SmallVector<MSRTTIClass, 8> Classes;
4015     serializeClassHierarchy(Classes, MostDerivedClass);
4016     Classes.front().initialize(/*Parent=*/nullptr, /*Specifier=*/nullptr);
4017     detectAmbiguousBases(Classes);
4018     for (const MSRTTIClass &Class : Classes) {
4019       // Skip any ambiguous or private bases.
4020       if (Class.Flags &
4021           (MSRTTIClass::IsPrivateOnPath | MSRTTIClass::IsAmbiguous))
4022         continue;
4023       // Write down how to convert from a derived pointer to a base pointer.
4024       uint32_t OffsetInVBTable = 0;
4025       int32_t VBPtrOffset = -1;
4026       if (Class.VirtualRoot) {
4027         OffsetInVBTable =
4028           VTableContext.getVBTableIndex(MostDerivedClass, Class.VirtualRoot)*4;
4029         VBPtrOffset = MostDerivedLayout.getVBPtrOffset().getQuantity();
4030       }
4031
4032       // Turn our record back into a pointer if the exception object is a
4033       // pointer.
4034       QualType RTTITy = QualType(Class.RD->getTypeForDecl(), 0);
4035       if (IsPointer)
4036         RTTITy = Context.getPointerType(RTTITy);
4037       CatchableTypes.insert(getCatchableType(RTTITy, Class.OffsetInVBase,
4038                                              VBPtrOffset, OffsetInVBTable));
4039     }
4040   }
4041
4042   // C++14 [except.handle]p3:
4043   //   A handler is a match for an exception object of type E if
4044   //     - The handler is of type cv T or cv T& and E and T are the same type
4045   //       (ignoring the top-level cv-qualifiers)
4046   CatchableTypes.insert(getCatchableType(T));
4047
4048   // C++14 [except.handle]p3:
4049   //   A handler is a match for an exception object of type E if
4050   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer type and
4051   //       E is a pointer type that can be converted to T by [...]
4052   //         - a standard pointer conversion (4.10) not involving conversions to
4053   //           pointers to private or protected or ambiguous classes
4054   //
4055   // C++14 [conv.ptr]p2:
4056   //   A prvalue of type "pointer to cv T," where T is an object type, can be
4057   //   converted to a prvalue of type "pointer to cv void".
4058   if (IsPointer && T->getPointeeType()->isObjectType())
4059     CatchableTypes.insert(getCatchableType(getContext().VoidPtrTy));
4060
4061   // C++14 [except.handle]p3:
4062   //   A handler is a match for an exception object of type E if [...]
4063   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer or
4064   //       pointer to member type and E is std::nullptr_t.
4065   //
4066   // We cannot possibly list all possible pointer types here, making this
4067   // implementation incompatible with the standard.  However, MSVC includes an
4068   // entry for pointer-to-void in this case.  Let's do the same.
4069   if (T->isNullPtrType())
4070     CatchableTypes.insert(getCatchableType(getContext().VoidPtrTy));
4071
4072   uint32_t NumEntries = CatchableTypes.size();
4073   llvm::Type *CTType =
4074       getImageRelativeType(getCatchableTypeType()->getPointerTo());
4075   llvm::ArrayType *AT = llvm::ArrayType::get(CTType, NumEntries);
4076   llvm::StructType *CTAType = getCatchableTypeArrayType(NumEntries);
4077   llvm::Constant *Fields[] = {
4078       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, NumEntries),    // NumEntries
4079       llvm::ConstantArray::get(
4080           AT, llvm::makeArrayRef(CatchableTypes.begin(),
4081                                  CatchableTypes.end())) // CatchableTypes
4082   };
4083   SmallString<256> MangledName;
4084   {
4085     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
4086     getMangleContext().mangleCXXCatchableTypeArray(T, NumEntries, Out);
4087   }
4088   CTA = new llvm::GlobalVariable(
4089       CGM.getModule(), CTAType, /*Constant=*/true, getLinkageForRTTI(T),
4090       llvm::ConstantStruct::get(CTAType, Fields), MangledName);
4091   CTA->setUnnamedAddr(true);
4092   CTA->setSection(".xdata");
4093   if (CTA->isWeakForLinker())
4094     CTA->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(CTA->getName()));
4095   return CTA;
4096 }
4097
4098 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getThrowInfo(QualType T) {
4099   bool IsConst, IsVolatile;
4100   T = decomposeTypeForEH(getContext(), T, IsConst, IsVolatile);
4101
4102   // The CatchableTypeArray enumerates the various (CV-unqualified) types that
4103   // the exception object may be caught as.
4104   llvm::GlobalVariable *CTA = getCatchableTypeArray(T);
4105   // The first field in a CatchableTypeArray is the number of CatchableTypes.
4106   // This is used as a component of the mangled name which means that we need to
4107   // know what it is in order to see if we have previously generated the
4108   // ThrowInfo.
4109   uint32_t NumEntries =
4110       cast<llvm::ConstantInt>(CTA->getInitializer()->getAggregateElement(0U))
4111           ->getLimitedValue();
4112
4113   SmallString<256> MangledName;
4114   {
4115     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
4116     getMangleContext().mangleCXXThrowInfo(T, IsConst, IsVolatile, NumEntries,
4117                                           Out);
4118   }
4119
4120   // Reuse a previously generated ThrowInfo if we have generated an appropriate
4121   // one before.
4122   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
4123     return GV;
4124
4125   // The RTTI TypeDescriptor uses an unqualified type but catch clauses must
4126   // be at least as CV qualified.  Encode this requirement into the Flags
4127   // bitfield.
4128   uint32_t Flags = 0;
4129   if (IsConst)
4130     Flags |= 1;
4131   if (IsVolatile)
4132     Flags |= 2;
4133
4134   // The cleanup-function (a destructor) must be called when the exception
4135   // object's lifetime ends.
4136   llvm::Constant *CleanupFn = llvm::Constant::getNullValue(CGM.Int8PtrTy);
4137   if (const CXXRecordDecl *RD = T->getAsCXXRecordDecl())
4138     if (CXXDestructorDecl *DtorD = RD->getDestructor())
4139       if (!DtorD->isTrivial())
4140         CleanupFn = llvm::ConstantExpr::getBitCast(
4141             CGM.getAddrOfCXXStructor(DtorD, StructorType::Complete),
4142             CGM.Int8PtrTy);
4143   // This is unused as far as we can tell, initialize it to null.
4144   llvm::Constant *ForwardCompat =
4145       getImageRelativeConstant(llvm::Constant::getNullValue(CGM.Int8PtrTy));
4146   llvm::Constant *PointerToCatchableTypes = getImageRelativeConstant(
4147       llvm::ConstantExpr::getBitCast(CTA, CGM.Int8PtrTy));
4148   llvm::StructType *TIType = getThrowInfoType();
4149   llvm::Constant *Fields[] = {
4150       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags), // Flags
4151       getImageRelativeConstant(CleanupFn),      // CleanupFn
4152       ForwardCompat,                            // ForwardCompat
4153       PointerToCatchableTypes                   // CatchableTypeArray
4154   };
4155   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
4156       CGM.getModule(), TIType, /*Constant=*/true, getLinkageForRTTI(T),
4157       llvm::ConstantStruct::get(TIType, Fields), StringRef(MangledName));
4158   GV->setUnnamedAddr(true);
4159   GV->setSection(".xdata");
4160   if (GV->isWeakForLinker())
4161     GV->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(GV->getName()));
4162   return GV;
4163 }
4164
4165 void MicrosoftCXXABI::emitThrow(CodeGenFunction &CGF, const CXXThrowExpr *E) {
4166   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
4167   QualType ThrowType = SubExpr->getType();
4168   // The exception object lives on the stack and it's address is passed to the
4169   // runtime function.
4170   Address AI = CGF.CreateMemTemp(ThrowType);
4171   CGF.EmitAnyExprToMem(SubExpr, AI, ThrowType.getQualifiers(),
4172                        /*IsInit=*/true);
4173
4174   // The so-called ThrowInfo is used to describe how the exception object may be
4175   // caught.
4176   llvm::GlobalVariable *TI = getThrowInfo(ThrowType);
4177
4178   // Call into the runtime to throw the exception.
4179   llvm::Value *Args[] = {
4180     CGF.Builder.CreateBitCast(AI.getPointer(), CGM.Int8PtrTy),
4181     TI
4182   };
4183   CGF.EmitNoreturnRuntimeCallOrInvoke(getThrowFn(), Args);
4184 }