]> granicus.if.org Git - clang/blob - lib/StaticAnalyzer/Core/ExprEngine.cpp
[analyzer] Fix lambdas that are capturing constants.
[clang] / lib / StaticAnalyzer / Core / ExprEngine.cpp
1 //=-- ExprEngine.cpp - Path-Sensitive Expression-Level Dataflow ---*- C++ -*-=
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 //  This file defines a meta-engine for path-sensitive dataflow analysis that
11 //  is built on GREngine, but provides the boilerplate to execute transfer
12 //  functions and build the ExplodedGraph at the expression level.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ExprEngine.h"
17 #include "PrettyStackTraceLocationContext.h"
18 #include "clang/AST/CharUnits.h"
19 #include "clang/AST/ParentMap.h"
20 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
21 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
22 #include "clang/Basic/Builtins.h"
23 #include "clang/Basic/PrettyStackTrace.h"
24 #include "clang/Basic/SourceManager.h"
25 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/BugReporter/BugType.h"
26 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/CheckerManager.h"
27 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/AnalysisManager.h"
28 #include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/CallEvent.h"
29 #include "llvm/ADT/ImmutableList.h"
30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
32
33 #ifndef NDEBUG
34 #include "llvm/Support/GraphWriter.h"
35 #endif
36
37 using namespace clang;
38 using namespace ento;
39 using llvm::APSInt;
40
41 #define DEBUG_TYPE "ExprEngine"
42
43 STATISTIC(NumRemoveDeadBindings,
44             "The # of times RemoveDeadBindings is called");
45 STATISTIC(NumMaxBlockCountReached,
46             "The # of aborted paths due to reaching the maximum block count in "
47             "a top level function");
48 STATISTIC(NumMaxBlockCountReachedInInlined,
49             "The # of aborted paths due to reaching the maximum block count in "
50             "an inlined function");
51 STATISTIC(NumTimesRetriedWithoutInlining,
52             "The # of times we re-evaluated a call without inlining");
53
54 typedef std::pair<const CXXBindTemporaryExpr *, const StackFrameContext *>
55     CXXBindTemporaryContext;
56
57 // Keeps track of whether CXXBindTemporaryExpr nodes have been evaluated.
58 // The StackFrameContext assures that nested calls due to inlined recursive
59 // functions do not interfere.
60 REGISTER_TRAIT_WITH_PROGRAMSTATE(InitializedTemporariesSet,
61                                  llvm::ImmutableSet<CXXBindTemporaryContext>)
62
63 //===----------------------------------------------------------------------===//
64 // Engine construction and deletion.
65 //===----------------------------------------------------------------------===//
66
67 static const char* TagProviderName = "ExprEngine";
68
69 ExprEngine::ExprEngine(AnalysisManager &mgr, bool gcEnabled,
70                        SetOfConstDecls *VisitedCalleesIn,
71                        FunctionSummariesTy *FS,
72                        InliningModes HowToInlineIn)
73   : AMgr(mgr),
74     AnalysisDeclContexts(mgr.getAnalysisDeclContextManager()),
75     Engine(*this, FS),
76     G(Engine.getGraph()),
77     StateMgr(getContext(), mgr.getStoreManagerCreator(),
78              mgr.getConstraintManagerCreator(), G.getAllocator(),
79              this),
80     SymMgr(StateMgr.getSymbolManager()),
81     svalBuilder(StateMgr.getSValBuilder()),
82     currStmtIdx(0), currBldrCtx(nullptr),
83     ObjCNoRet(mgr.getASTContext()),
84     ObjCGCEnabled(gcEnabled), BR(mgr, *this),
85     VisitedCallees(VisitedCalleesIn),
86     HowToInline(HowToInlineIn)
87 {
88   unsigned TrimInterval = mgr.options.getGraphTrimInterval();
89   if (TrimInterval != 0) {
90     // Enable eager node reclaimation when constructing the ExplodedGraph.
91     G.enableNodeReclamation(TrimInterval);
92   }
93 }
94
95 ExprEngine::~ExprEngine() {
96   BR.FlushReports();
97 }
98
99 //===----------------------------------------------------------------------===//
100 // Utility methods.
101 //===----------------------------------------------------------------------===//
102
103 ProgramStateRef ExprEngine::getInitialState(const LocationContext *InitLoc) {
104   ProgramStateRef state = StateMgr.getInitialState(InitLoc);
105   const Decl *D = InitLoc->getDecl();
106
107   // Preconditions.
108   // FIXME: It would be nice if we had a more general mechanism to add
109   // such preconditions.  Some day.
110   do {
111
112     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
113       // Precondition: the first argument of 'main' is an integer guaranteed
114       //  to be > 0.
115       const IdentifierInfo *II = FD->getIdentifier();
116       if (!II || !(II->getName() == "main" && FD->getNumParams() > 0))
117         break;
118
119       const ParmVarDecl *PD = FD->getParamDecl(0);
120       QualType T = PD->getType();
121       const BuiltinType *BT = dyn_cast<BuiltinType>(T);
122       if (!BT || !BT->isInteger())
123         break;
124
125       const MemRegion *R = state->getRegion(PD, InitLoc);
126       if (!R)
127         break;
128
129       SVal V = state->getSVal(loc::MemRegionVal(R));
130       SVal Constraint_untested = evalBinOp(state, BO_GT, V,
131                                            svalBuilder.makeZeroVal(T),
132                                            svalBuilder.getConditionType());
133
134       Optional<DefinedOrUnknownSVal> Constraint =
135           Constraint_untested.getAs<DefinedOrUnknownSVal>();
136
137       if (!Constraint)
138         break;
139
140       if (ProgramStateRef newState = state->assume(*Constraint, true))
141         state = newState;
142     }
143     break;
144   }
145   while (0);
146
147   if (const ObjCMethodDecl *MD = dyn_cast<ObjCMethodDecl>(D)) {
148     // Precondition: 'self' is always non-null upon entry to an Objective-C
149     // method.
150     const ImplicitParamDecl *SelfD = MD->getSelfDecl();
151     const MemRegion *R = state->getRegion(SelfD, InitLoc);
152     SVal V = state->getSVal(loc::MemRegionVal(R));
153
154     if (Optional<Loc> LV = V.getAs<Loc>()) {
155       // Assume that the pointer value in 'self' is non-null.
156       state = state->assume(*LV, true);
157       assert(state && "'self' cannot be null");
158     }
159   }
160
161   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(D)) {
162     if (!MD->isStatic()) {
163       // Precondition: 'this' is always non-null upon entry to the
164       // top-level function.  This is our starting assumption for
165       // analyzing an "open" program.
166       const StackFrameContext *SFC = InitLoc->getCurrentStackFrame();
167       if (SFC->getParent() == nullptr) {
168         loc::MemRegionVal L = svalBuilder.getCXXThis(MD, SFC);
169         SVal V = state->getSVal(L);
170         if (Optional<Loc> LV = V.getAs<Loc>()) {
171           state = state->assume(*LV, true);
172           assert(state && "'this' cannot be null");
173         }
174       }
175     }
176   }
177
178   return state;
179 }
180
181 ProgramStateRef
182 ExprEngine::createTemporaryRegionIfNeeded(ProgramStateRef State,
183                                           const LocationContext *LC,
184                                           const Expr *Ex,
185                                           const Expr *Result) {
186   SVal V = State->getSVal(Ex, LC);
187   if (!Result) {
188     // If we don't have an explicit result expression, we're in "if needed"
189     // mode. Only create a region if the current value is a NonLoc.
190     if (!V.getAs<NonLoc>())
191       return State;
192     Result = Ex;
193   } else {
194     // We need to create a region no matter what. For sanity, make sure we don't
195     // try to stuff a Loc into a non-pointer temporary region.
196     assert(!V.getAs<Loc>() || Loc::isLocType(Result->getType()) ||
197            Result->getType()->isMemberPointerType());
198   }
199
200   ProgramStateManager &StateMgr = State->getStateManager();
201   MemRegionManager &MRMgr = StateMgr.getRegionManager();
202   StoreManager &StoreMgr = StateMgr.getStoreManager();
203
204   // We need to be careful about treating a derived type's value as
205   // bindings for a base type. Unless we're creating a temporary pointer region,
206   // start by stripping and recording base casts.
207   SmallVector<const CastExpr *, 4> Casts;
208   const Expr *Inner = Ex->IgnoreParens();
209   if (!Loc::isLocType(Result->getType())) {
210     while (const CastExpr *CE = dyn_cast<CastExpr>(Inner)) {
211       if (CE->getCastKind() == CK_DerivedToBase ||
212           CE->getCastKind() == CK_UncheckedDerivedToBase)
213         Casts.push_back(CE);
214       else if (CE->getCastKind() != CK_NoOp)
215         break;
216
217       Inner = CE->getSubExpr()->IgnoreParens();
218     }
219   }
220
221   // Create a temporary object region for the inner expression (which may have
222   // a more derived type) and bind the value into it.
223   const TypedValueRegion *TR = nullptr;
224   if (const MaterializeTemporaryExpr *MT =
225           dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Result)) {
226     StorageDuration SD = MT->getStorageDuration();
227     // If this object is bound to a reference with static storage duration, we
228     // put it in a different region to prevent "address leakage" warnings.
229     if (SD == SD_Static || SD == SD_Thread)
230         TR = MRMgr.getCXXStaticTempObjectRegion(Inner);
231   }
232   if (!TR)
233     TR = MRMgr.getCXXTempObjectRegion(Inner, LC);
234
235   SVal Reg = loc::MemRegionVal(TR);
236
237   if (V.isUnknown())
238     V = getSValBuilder().conjureSymbolVal(Result, LC, TR->getValueType(),
239                                           currBldrCtx->blockCount());
240   State = State->bindLoc(Reg, V);
241
242   // Re-apply the casts (from innermost to outermost) for type sanity.
243   for (SmallVectorImpl<const CastExpr *>::reverse_iterator I = Casts.rbegin(),
244                                                            E = Casts.rend();
245        I != E; ++I) {
246     Reg = StoreMgr.evalDerivedToBase(Reg, *I);
247   }
248
249   State = State->BindExpr(Result, LC, Reg);
250   return State;
251 }
252
253 //===----------------------------------------------------------------------===//
254 // Top-level transfer function logic (Dispatcher).
255 //===----------------------------------------------------------------------===//
256
257 /// evalAssume - Called by ConstraintManager. Used to call checker-specific
258 ///  logic for handling assumptions on symbolic values.
259 ProgramStateRef ExprEngine::processAssume(ProgramStateRef state,
260                                               SVal cond, bool assumption) {
261   return getCheckerManager().runCheckersForEvalAssume(state, cond, assumption);
262 }
263
264 bool ExprEngine::wantsRegionChangeUpdate(ProgramStateRef state) {
265   return getCheckerManager().wantsRegionChangeUpdate(state);
266 }
267
268 ProgramStateRef
269 ExprEngine::processRegionChanges(ProgramStateRef state,
270                                  const InvalidatedSymbols *invalidated,
271                                  ArrayRef<const MemRegion *> Explicits,
272                                  ArrayRef<const MemRegion *> Regions,
273                                  const CallEvent *Call) {
274   return getCheckerManager().runCheckersForRegionChanges(state, invalidated,
275                                                       Explicits, Regions, Call);
276 }
277
278 void ExprEngine::printState(raw_ostream &Out, ProgramStateRef State,
279                             const char *NL, const char *Sep) {
280   getCheckerManager().runCheckersForPrintState(Out, State, NL, Sep);
281 }
282
283 void ExprEngine::processEndWorklist(bool hasWorkRemaining) {
284   getCheckerManager().runCheckersForEndAnalysis(G, BR, *this);
285 }
286
287 void ExprEngine::processCFGElement(const CFGElement E, ExplodedNode *Pred,
288                                    unsigned StmtIdx, NodeBuilderContext *Ctx) {
289   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
290   currStmtIdx = StmtIdx;
291   currBldrCtx = Ctx;
292
293   switch (E.getKind()) {
294     case CFGElement::Statement:
295       ProcessStmt(const_cast<Stmt*>(E.castAs<CFGStmt>().getStmt()), Pred);
296       return;
297     case CFGElement::Initializer:
298       ProcessInitializer(E.castAs<CFGInitializer>().getInitializer(), Pred);
299       return;
300     case CFGElement::NewAllocator:
301       ProcessNewAllocator(E.castAs<CFGNewAllocator>().getAllocatorExpr(),
302                           Pred);
303       return;
304     case CFGElement::AutomaticObjectDtor:
305     case CFGElement::DeleteDtor:
306     case CFGElement::BaseDtor:
307     case CFGElement::MemberDtor:
308     case CFGElement::TemporaryDtor:
309       ProcessImplicitDtor(E.castAs<CFGImplicitDtor>(), Pred);
310       return;
311   }
312 }
313
314 static bool shouldRemoveDeadBindings(AnalysisManager &AMgr,
315                                      const CFGStmt S,
316                                      const ExplodedNode *Pred,
317                                      const LocationContext *LC) {
318
319   // Are we never purging state values?
320   if (AMgr.options.AnalysisPurgeOpt == PurgeNone)
321     return false;
322
323   // Is this the beginning of a basic block?
324   if (Pred->getLocation().getAs<BlockEntrance>())
325     return true;
326
327   // Is this on a non-expression?
328   if (!isa<Expr>(S.getStmt()))
329     return true;
330
331   // Run before processing a call.
332   if (CallEvent::isCallStmt(S.getStmt()))
333     return true;
334
335   // Is this an expression that is consumed by another expression?  If so,
336   // postpone cleaning out the state.
337   ParentMap &PM = LC->getAnalysisDeclContext()->getParentMap();
338   return !PM.isConsumedExpr(cast<Expr>(S.getStmt()));
339 }
340
341 void ExprEngine::removeDead(ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Out,
342                             const Stmt *ReferenceStmt,
343                             const LocationContext *LC,
344                             const Stmt *DiagnosticStmt,
345                             ProgramPoint::Kind K) {
346   assert((K == ProgramPoint::PreStmtPurgeDeadSymbolsKind ||
347           ReferenceStmt == nullptr || isa<ReturnStmt>(ReferenceStmt))
348           && "PostStmt is not generally supported by the SymbolReaper yet");
349   assert(LC && "Must pass the current (or expiring) LocationContext");
350
351   if (!DiagnosticStmt) {
352     DiagnosticStmt = ReferenceStmt;
353     assert(DiagnosticStmt && "Required for clearing a LocationContext");
354   }
355
356   NumRemoveDeadBindings++;
357   ProgramStateRef CleanedState = Pred->getState();
358
359   // LC is the location context being destroyed, but SymbolReaper wants a
360   // location context that is still live. (If this is the top-level stack
361   // frame, this will be null.)
362   if (!ReferenceStmt) {
363     assert(K == ProgramPoint::PostStmtPurgeDeadSymbolsKind &&
364            "Use PostStmtPurgeDeadSymbolsKind for clearing a LocationContext");
365     LC = LC->getParent();
366   }
367
368   const StackFrameContext *SFC = LC ? LC->getCurrentStackFrame() : nullptr;
369   SymbolReaper SymReaper(SFC, ReferenceStmt, SymMgr, getStoreManager());
370
371   getCheckerManager().runCheckersForLiveSymbols(CleanedState, SymReaper);
372
373   // Create a state in which dead bindings are removed from the environment
374   // and the store. TODO: The function should just return new env and store,
375   // not a new state.
376   CleanedState = StateMgr.removeDeadBindings(CleanedState, SFC, SymReaper);
377
378   // Process any special transfer function for dead symbols.
379   // A tag to track convenience transitions, which can be removed at cleanup.
380   static SimpleProgramPointTag cleanupTag(TagProviderName, "Clean Node");
381   if (!SymReaper.hasDeadSymbols()) {
382     // Generate a CleanedNode that has the environment and store cleaned
383     // up. Since no symbols are dead, we can optimize and not clean out
384     // the constraint manager.
385     StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Out, *currBldrCtx);
386     Bldr.generateNode(DiagnosticStmt, Pred, CleanedState, &cleanupTag, K);
387
388   } else {
389     // Call checkers with the non-cleaned state so that they could query the
390     // values of the soon to be dead symbols.
391     ExplodedNodeSet CheckedSet;
392     getCheckerManager().runCheckersForDeadSymbols(CheckedSet, Pred, SymReaper,
393                                                   DiagnosticStmt, *this, K);
394
395     // For each node in CheckedSet, generate CleanedNodes that have the
396     // environment, the store, and the constraints cleaned up but have the
397     // user-supplied states as the predecessors.
398     StmtNodeBuilder Bldr(CheckedSet, Out, *currBldrCtx);
399     for (ExplodedNodeSet::const_iterator
400           I = CheckedSet.begin(), E = CheckedSet.end(); I != E; ++I) {
401       ProgramStateRef CheckerState = (*I)->getState();
402
403       // The constraint manager has not been cleaned up yet, so clean up now.
404       CheckerState = getConstraintManager().removeDeadBindings(CheckerState,
405                                                                SymReaper);
406
407       assert(StateMgr.haveEqualEnvironments(CheckerState, Pred->getState()) &&
408         "Checkers are not allowed to modify the Environment as a part of "
409         "checkDeadSymbols processing.");
410       assert(StateMgr.haveEqualStores(CheckerState, Pred->getState()) &&
411         "Checkers are not allowed to modify the Store as a part of "
412         "checkDeadSymbols processing.");
413
414       // Create a state based on CleanedState with CheckerState GDM and
415       // generate a transition to that state.
416       ProgramStateRef CleanedCheckerSt =
417         StateMgr.getPersistentStateWithGDM(CleanedState, CheckerState);
418       Bldr.generateNode(DiagnosticStmt, *I, CleanedCheckerSt, &cleanupTag, K);
419     }
420   }
421 }
422
423 void ExprEngine::ProcessStmt(const CFGStmt S,
424                              ExplodedNode *Pred) {
425   // Reclaim any unnecessary nodes in the ExplodedGraph.
426   G.reclaimRecentlyAllocatedNodes();
427
428   const Stmt *currStmt = S.getStmt();
429   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
430                                 currStmt->getLocStart(),
431                                 "Error evaluating statement");
432
433   // Remove dead bindings and symbols.
434   ExplodedNodeSet CleanedStates;
435   if (shouldRemoveDeadBindings(AMgr, S, Pred, Pred->getLocationContext())){
436     removeDead(Pred, CleanedStates, currStmt, Pred->getLocationContext());
437   } else
438     CleanedStates.Add(Pred);
439
440   // Visit the statement.
441   ExplodedNodeSet Dst;
442   for (ExplodedNodeSet::iterator I = CleanedStates.begin(),
443                                  E = CleanedStates.end(); I != E; ++I) {
444     ExplodedNodeSet DstI;
445     // Visit the statement.
446     Visit(currStmt, *I, DstI);
447     Dst.insert(DstI);
448   }
449
450   // Enqueue the new nodes onto the work list.
451   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
452 }
453
454 void ExprEngine::ProcessInitializer(const CFGInitializer Init,
455                                     ExplodedNode *Pred) {
456   const CXXCtorInitializer *BMI = Init.getInitializer();
457
458   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
459                                 BMI->getSourceLocation(),
460                                 "Error evaluating initializer");
461
462   // We don't clean up dead bindings here.
463   const StackFrameContext *stackFrame =
464                            cast<StackFrameContext>(Pred->getLocationContext());
465   const CXXConstructorDecl *decl =
466                            cast<CXXConstructorDecl>(stackFrame->getDecl());
467
468   ProgramStateRef State = Pred->getState();
469   SVal thisVal = State->getSVal(svalBuilder.getCXXThis(decl, stackFrame));
470
471   ExplodedNodeSet Tmp(Pred);
472   SVal FieldLoc;
473
474   // Evaluate the initializer, if necessary
475   if (BMI->isAnyMemberInitializer()) {
476     // Constructors build the object directly in the field,
477     // but non-objects must be copied in from the initializer.
478     const Expr *Init = BMI->getInit()->IgnoreImplicit();
479     if (!isa<CXXConstructExpr>(Init)) {
480       const ValueDecl *Field;
481       if (BMI->isIndirectMemberInitializer()) {
482         Field = BMI->getIndirectMember();
483         FieldLoc = State->getLValue(BMI->getIndirectMember(), thisVal);
484       } else {
485         Field = BMI->getMember();
486         FieldLoc = State->getLValue(BMI->getMember(), thisVal);
487       }
488
489       SVal InitVal;
490       if (BMI->getNumArrayIndices() > 0) {
491         // Handle arrays of trivial type. We can represent this with a
492         // primitive load/copy from the base array region.
493         const ArraySubscriptExpr *ASE;
494         while ((ASE = dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(Init)))
495           Init = ASE->getBase()->IgnoreImplicit();
496
497         SVal LValue = State->getSVal(Init, stackFrame);
498         if (Optional<Loc> LValueLoc = LValue.getAs<Loc>())
499           InitVal = State->getSVal(*LValueLoc);
500
501         // If we fail to get the value for some reason, use a symbolic value.
502         if (InitVal.isUnknownOrUndef()) {
503           SValBuilder &SVB = getSValBuilder();
504           InitVal = SVB.conjureSymbolVal(BMI->getInit(), stackFrame,
505                                          Field->getType(),
506                                          currBldrCtx->blockCount());
507         }
508       } else {
509         InitVal = State->getSVal(BMI->getInit(), stackFrame);
510       }
511
512       assert(Tmp.size() == 1 && "have not generated any new nodes yet");
513       assert(*Tmp.begin() == Pred && "have not generated any new nodes yet");
514       Tmp.clear();
515
516       PostInitializer PP(BMI, FieldLoc.getAsRegion(), stackFrame);
517       evalBind(Tmp, Init, Pred, FieldLoc, InitVal, /*isInit=*/true, &PP);
518     }
519   } else {
520     assert(BMI->isBaseInitializer() || BMI->isDelegatingInitializer());
521     // We already did all the work when visiting the CXXConstructExpr.
522   }
523
524   // Construct PostInitializer nodes whether the state changed or not,
525   // so that the diagnostics don't get confused.
526   PostInitializer PP(BMI, FieldLoc.getAsRegion(), stackFrame);
527   ExplodedNodeSet Dst;
528   NodeBuilder Bldr(Tmp, Dst, *currBldrCtx);
529   for (ExplodedNodeSet::iterator I = Tmp.begin(), E = Tmp.end(); I != E; ++I) {
530     ExplodedNode *N = *I;
531     Bldr.generateNode(PP, N->getState(), N);
532   }
533
534   // Enqueue the new nodes onto the work list.
535   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
536 }
537
538 void ExprEngine::ProcessImplicitDtor(const CFGImplicitDtor D,
539                                      ExplodedNode *Pred) {
540   ExplodedNodeSet Dst;
541   switch (D.getKind()) {
542   case CFGElement::AutomaticObjectDtor:
543     ProcessAutomaticObjDtor(D.castAs<CFGAutomaticObjDtor>(), Pred, Dst);
544     break;
545   case CFGElement::BaseDtor:
546     ProcessBaseDtor(D.castAs<CFGBaseDtor>(), Pred, Dst);
547     break;
548   case CFGElement::MemberDtor:
549     ProcessMemberDtor(D.castAs<CFGMemberDtor>(), Pred, Dst);
550     break;
551   case CFGElement::TemporaryDtor:
552     ProcessTemporaryDtor(D.castAs<CFGTemporaryDtor>(), Pred, Dst);
553     break;
554   case CFGElement::DeleteDtor:
555     ProcessDeleteDtor(D.castAs<CFGDeleteDtor>(), Pred, Dst);
556     break;
557   default:
558     llvm_unreachable("Unexpected dtor kind.");
559   }
560
561   // Enqueue the new nodes onto the work list.
562   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
563 }
564
565 void ExprEngine::ProcessNewAllocator(const CXXNewExpr *NE,
566                                      ExplodedNode *Pred) {
567   ExplodedNodeSet Dst;
568   AnalysisManager &AMgr = getAnalysisManager();
569   AnalyzerOptions &Opts = AMgr.options;
570   // TODO: We're not evaluating allocators for all cases just yet as
571   // we're not handling the return value correctly, which causes false
572   // positives when the alpha.cplusplus.NewDeleteLeaks check is on.
573   if (Opts.mayInlineCXXAllocator())
574     VisitCXXNewAllocatorCall(NE, Pred, Dst);
575   else {
576     NodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
577     const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
578     PostImplicitCall PP(NE->getOperatorNew(), NE->getLocStart(), LCtx);
579     Bldr.generateNode(PP, Pred->getState(), Pred);
580   }
581   Engine.enqueue(Dst, currBldrCtx->getBlock(), currStmtIdx);
582 }
583
584 void ExprEngine::ProcessAutomaticObjDtor(const CFGAutomaticObjDtor Dtor,
585                                          ExplodedNode *Pred,
586                                          ExplodedNodeSet &Dst) {
587   const VarDecl *varDecl = Dtor.getVarDecl();
588   QualType varType = varDecl->getType();
589
590   ProgramStateRef state = Pred->getState();
591   SVal dest = state->getLValue(varDecl, Pred->getLocationContext());
592   const MemRegion *Region = dest.castAs<loc::MemRegionVal>().getRegion();
593
594   if (const ReferenceType *refType = varType->getAs<ReferenceType>()) {
595     varType = refType->getPointeeType();
596     Region = state->getSVal(Region).getAsRegion();
597   }
598
599   VisitCXXDestructor(varType, Region, Dtor.getTriggerStmt(), /*IsBase=*/ false,
600                      Pred, Dst);
601 }
602
603 void ExprEngine::ProcessDeleteDtor(const CFGDeleteDtor Dtor,
604                                    ExplodedNode *Pred,
605                                    ExplodedNodeSet &Dst) {
606   ProgramStateRef State = Pred->getState();
607   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
608   const CXXDeleteExpr *DE = Dtor.getDeleteExpr();
609   const Stmt *Arg = DE->getArgument();
610   SVal ArgVal = State->getSVal(Arg, LCtx);
611
612   // If the argument to delete is known to be a null value,
613   // don't run destructor.
614   if (State->isNull(ArgVal).isConstrainedTrue()) {
615     QualType DTy = DE->getDestroyedType();
616     QualType BTy = getContext().getBaseElementType(DTy);
617     const CXXRecordDecl *RD = BTy->getAsCXXRecordDecl();
618     const CXXDestructorDecl *Dtor = RD->getDestructor();
619
620     PostImplicitCall PP(Dtor, DE->getLocStart(), LCtx);
621     NodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
622     Bldr.generateNode(PP, Pred->getState(), Pred);
623     return;
624   }
625
626   VisitCXXDestructor(DE->getDestroyedType(),
627                      ArgVal.getAsRegion(),
628                      DE, /*IsBase=*/ false,
629                      Pred, Dst);
630 }
631
632 void ExprEngine::ProcessBaseDtor(const CFGBaseDtor D,
633                                  ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Dst) {
634   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
635
636   const CXXDestructorDecl *CurDtor = cast<CXXDestructorDecl>(LCtx->getDecl());
637   Loc ThisPtr = getSValBuilder().getCXXThis(CurDtor,
638                                             LCtx->getCurrentStackFrame());
639   SVal ThisVal = Pred->getState()->getSVal(ThisPtr);
640
641   // Create the base object region.
642   const CXXBaseSpecifier *Base = D.getBaseSpecifier();
643   QualType BaseTy = Base->getType();
644   SVal BaseVal = getStoreManager().evalDerivedToBase(ThisVal, BaseTy,
645                                                      Base->isVirtual());
646
647   VisitCXXDestructor(BaseTy, BaseVal.castAs<loc::MemRegionVal>().getRegion(),
648                      CurDtor->getBody(), /*IsBase=*/ true, Pred, Dst);
649 }
650
651 void ExprEngine::ProcessMemberDtor(const CFGMemberDtor D,
652                                    ExplodedNode *Pred, ExplodedNodeSet &Dst) {
653   const FieldDecl *Member = D.getFieldDecl();
654   ProgramStateRef State = Pred->getState();
655   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
656
657   const CXXDestructorDecl *CurDtor = cast<CXXDestructorDecl>(LCtx->getDecl());
658   Loc ThisVal = getSValBuilder().getCXXThis(CurDtor,
659                                             LCtx->getCurrentStackFrame());
660   SVal FieldVal =
661       State->getLValue(Member, State->getSVal(ThisVal).castAs<Loc>());
662
663   VisitCXXDestructor(Member->getType(),
664                      FieldVal.castAs<loc::MemRegionVal>().getRegion(),
665                      CurDtor->getBody(), /*IsBase=*/false, Pred, Dst);
666 }
667
668 void ExprEngine::ProcessTemporaryDtor(const CFGTemporaryDtor D,
669                                       ExplodedNode *Pred,
670                                       ExplodedNodeSet &Dst) {
671   ExplodedNodeSet CleanDtorState;
672   StmtNodeBuilder StmtBldr(Pred, CleanDtorState, *currBldrCtx);
673   ProgramStateRef State = Pred->getState();
674   if (State->contains<InitializedTemporariesSet>(
675       std::make_pair(D.getBindTemporaryExpr(), Pred->getStackFrame()))) {
676     // FIXME: Currently we insert temporary destructors for default parameters,
677     // but we don't insert the constructors.
678     State = State->remove<InitializedTemporariesSet>(
679         std::make_pair(D.getBindTemporaryExpr(), Pred->getStackFrame()));
680   }
681   StmtBldr.generateNode(D.getBindTemporaryExpr(), Pred, State);
682
683   QualType varType = D.getBindTemporaryExpr()->getSubExpr()->getType();
684   // FIXME: Currently CleanDtorState can be empty here due to temporaries being
685   // bound to default parameters.
686   assert(CleanDtorState.size() <= 1);
687   ExplodedNode *CleanPred =
688       CleanDtorState.empty() ? Pred : *CleanDtorState.begin();
689   // FIXME: Inlining of temporary destructors is not supported yet anyway, so
690   // we just put a NULL region for now. This will need to be changed later.
691   VisitCXXDestructor(varType, nullptr, D.getBindTemporaryExpr(),
692                      /*IsBase=*/false, CleanPred, Dst);
693 }
694
695 void ExprEngine::processCleanupTemporaryBranch(const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
696                                                NodeBuilderContext &BldCtx,
697                                                ExplodedNode *Pred,
698                                                ExplodedNodeSet &Dst,
699                                                const CFGBlock *DstT,
700                                                const CFGBlock *DstF) {
701   BranchNodeBuilder TempDtorBuilder(Pred, Dst, BldCtx, DstT, DstF);
702   if (Pred->getState()->contains<InitializedTemporariesSet>(
703           std::make_pair(BTE, Pred->getStackFrame()))) {
704     TempDtorBuilder.markInfeasible(false);
705     TempDtorBuilder.generateNode(Pred->getState(), true, Pred);
706   } else {
707     TempDtorBuilder.markInfeasible(true);
708     TempDtorBuilder.generateNode(Pred->getState(), false, Pred);
709   }
710 }
711
712 void ExprEngine::VisitCXXBindTemporaryExpr(const CXXBindTemporaryExpr *BTE,
713                                            ExplodedNodeSet &PreVisit,
714                                            ExplodedNodeSet &Dst) {
715   if (!getAnalysisManager().options.includeTemporaryDtorsInCFG()) {
716     // In case we don't have temporary destructors in the CFG, do not mark
717     // the initialization - we would otherwise never clean it up.
718     Dst = PreVisit;
719     return;
720   }
721   StmtNodeBuilder StmtBldr(PreVisit, Dst, *currBldrCtx);
722   for (ExplodedNode *Node : PreVisit) {
723     ProgramStateRef State = Node->getState();
724
725     if (!State->contains<InitializedTemporariesSet>(
726             std::make_pair(BTE, Node->getStackFrame()))) {
727       // FIXME: Currently the state might already contain the marker due to
728       // incorrect handling of temporaries bound to default parameters; for
729       // those, we currently skip the CXXBindTemporaryExpr but rely on adding
730       // temporary destructor nodes.
731       State = State->add<InitializedTemporariesSet>(
732           std::make_pair(BTE, Node->getStackFrame()));
733     }
734     StmtBldr.generateNode(BTE, Node, State);
735   }
736 }
737
738 void ExprEngine::Visit(const Stmt *S, ExplodedNode *Pred,
739                        ExplodedNodeSet &DstTop) {
740   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
741                                 S->getLocStart(),
742                                 "Error evaluating statement");
743   ExplodedNodeSet Dst;
744   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, DstTop, *currBldrCtx);
745
746   assert(!isa<Expr>(S) || S == cast<Expr>(S)->IgnoreParens());
747
748   switch (S->getStmtClass()) {
749     // C++ and ARC stuff we don't support yet.
750     case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
751     case Stmt::CXXDependentScopeMemberExprClass:
752     case Stmt::CXXTryStmtClass:
753     case Stmt::CXXTypeidExprClass:
754     case Stmt::CXXUuidofExprClass:
755     case Stmt::CXXFoldExprClass:
756     case Stmt::MSPropertyRefExprClass:
757     case Stmt::CXXUnresolvedConstructExprClass:
758     case Stmt::DependentScopeDeclRefExprClass:
759     case Stmt::ArrayTypeTraitExprClass:
760     case Stmt::ExpressionTraitExprClass:
761     case Stmt::UnresolvedLookupExprClass:
762     case Stmt::UnresolvedMemberExprClass:
763     case Stmt::TypoExprClass:
764     case Stmt::CXXNoexceptExprClass:
765     case Stmt::PackExpansionExprClass:
766     case Stmt::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
767     case Stmt::FunctionParmPackExprClass:
768     case Stmt::CoroutineBodyStmtClass:
769     case Stmt::CoawaitExprClass:
770     case Stmt::CoreturnStmtClass:
771     case Stmt::CoyieldExprClass:
772     case Stmt::SEHTryStmtClass:
773     case Stmt::SEHExceptStmtClass:
774     case Stmt::SEHLeaveStmtClass:
775     case Stmt::SEHFinallyStmtClass: {
776       const ExplodedNode *node = Bldr.generateSink(S, Pred, Pred->getState());
777       Engine.addAbortedBlock(node, currBldrCtx->getBlock());
778       break;
779     }
780
781     case Stmt::ParenExprClass:
782       llvm_unreachable("ParenExprs already handled.");
783     case Stmt::GenericSelectionExprClass:
784       llvm_unreachable("GenericSelectionExprs already handled.");
785     // Cases that should never be evaluated simply because they shouldn't
786     // appear in the CFG.
787     case Stmt::BreakStmtClass:
788     case Stmt::CaseStmtClass:
789     case Stmt::CompoundStmtClass:
790     case Stmt::ContinueStmtClass:
791     case Stmt::CXXForRangeStmtClass:
792     case Stmt::DefaultStmtClass:
793     case Stmt::DoStmtClass:
794     case Stmt::ForStmtClass:
795     case Stmt::GotoStmtClass:
796     case Stmt::IfStmtClass:
797     case Stmt::IndirectGotoStmtClass:
798     case Stmt::LabelStmtClass:
799     case Stmt::NoStmtClass:
800     case Stmt::NullStmtClass:
801     case Stmt::SwitchStmtClass:
802     case Stmt::WhileStmtClass:
803     case Expr::MSDependentExistsStmtClass:
804     case Stmt::CapturedStmtClass:
805     case Stmt::OMPParallelDirectiveClass:
806     case Stmt::OMPSimdDirectiveClass:
807     case Stmt::OMPForDirectiveClass:
808     case Stmt::OMPForSimdDirectiveClass:
809     case Stmt::OMPSectionsDirectiveClass:
810     case Stmt::OMPSectionDirectiveClass:
811     case Stmt::OMPSingleDirectiveClass:
812     case Stmt::OMPMasterDirectiveClass:
813     case Stmt::OMPCriticalDirectiveClass:
814     case Stmt::OMPParallelForDirectiveClass:
815     case Stmt::OMPParallelForSimdDirectiveClass:
816     case Stmt::OMPParallelSectionsDirectiveClass:
817     case Stmt::OMPTaskDirectiveClass:
818     case Stmt::OMPTaskyieldDirectiveClass:
819     case Stmt::OMPBarrierDirectiveClass:
820     case Stmt::OMPTaskwaitDirectiveClass:
821     case Stmt::OMPTaskgroupDirectiveClass:
822     case Stmt::OMPFlushDirectiveClass:
823     case Stmt::OMPOrderedDirectiveClass:
824     case Stmt::OMPAtomicDirectiveClass:
825     case Stmt::OMPTargetDirectiveClass:
826     case Stmt::OMPTargetDataDirectiveClass:
827     case Stmt::OMPTeamsDirectiveClass:
828     case Stmt::OMPCancellationPointDirectiveClass:
829     case Stmt::OMPCancelDirectiveClass:
830       llvm_unreachable("Stmt should not be in analyzer evaluation loop");
831
832     case Stmt::ObjCSubscriptRefExprClass:
833     case Stmt::ObjCPropertyRefExprClass:
834       llvm_unreachable("These are handled by PseudoObjectExpr");
835
836     case Stmt::GNUNullExprClass: {
837       // GNU __null is a pointer-width integer, not an actual pointer.
838       ProgramStateRef state = Pred->getState();
839       state = state->BindExpr(S, Pred->getLocationContext(),
840                               svalBuilder.makeIntValWithPtrWidth(0, false));
841       Bldr.generateNode(S, Pred, state);
842       break;
843     }
844
845     case Stmt::ObjCAtSynchronizedStmtClass:
846       Bldr.takeNodes(Pred);
847       VisitObjCAtSynchronizedStmt(cast<ObjCAtSynchronizedStmt>(S), Pred, Dst);
848       Bldr.addNodes(Dst);
849       break;
850
851     case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
852       // Handled due to fully linearised CFG.
853       break;
854
855     case Stmt::CXXBindTemporaryExprClass: {
856       Bldr.takeNodes(Pred);
857       ExplodedNodeSet PreVisit;
858       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
859       ExplodedNodeSet Next;
860       VisitCXXBindTemporaryExpr(cast<CXXBindTemporaryExpr>(S), PreVisit, Next);
861       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Next, S, *this);
862       Bldr.addNodes(Dst);
863       break;
864     }
865
866     // Cases not handled yet; but will handle some day.
867     case Stmt::DesignatedInitExprClass:
868     case Stmt::DesignatedInitUpdateExprClass:
869     case Stmt::ExtVectorElementExprClass:
870     case Stmt::ImaginaryLiteralClass:
871     case Stmt::ObjCAtCatchStmtClass:
872     case Stmt::ObjCAtFinallyStmtClass:
873     case Stmt::ObjCAtTryStmtClass:
874     case Stmt::ObjCAutoreleasePoolStmtClass:
875     case Stmt::ObjCEncodeExprClass:
876     case Stmt::ObjCIsaExprClass:
877     case Stmt::ObjCProtocolExprClass:
878     case Stmt::ObjCSelectorExprClass:
879     case Stmt::ParenListExprClass:
880     case Stmt::ShuffleVectorExprClass:
881     case Stmt::ConvertVectorExprClass:
882     case Stmt::VAArgExprClass:
883     case Stmt::CUDAKernelCallExprClass:
884     case Stmt::OpaqueValueExprClass:
885     case Stmt::AsTypeExprClass:
886     case Stmt::AtomicExprClass:
887       // Fall through.
888
889     // Cases we intentionally don't evaluate, since they don't need
890     // to be explicitly evaluated.
891     case Stmt::PredefinedExprClass:
892     case Stmt::AddrLabelExprClass:
893     case Stmt::AttributedStmtClass:
894     case Stmt::IntegerLiteralClass:
895     case Stmt::CharacterLiteralClass:
896     case Stmt::ImplicitValueInitExprClass:
897     case Stmt::CXXScalarValueInitExprClass:
898     case Stmt::CXXBoolLiteralExprClass:
899     case Stmt::ObjCBoolLiteralExprClass:
900     case Stmt::FloatingLiteralClass:
901     case Stmt::NoInitExprClass:
902     case Stmt::SizeOfPackExprClass:
903     case Stmt::StringLiteralClass:
904     case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
905     case Stmt::CXXPseudoDestructorExprClass:
906     case Stmt::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
907     case Stmt::CXXNullPtrLiteralExprClass:
908     case Stmt::OMPArraySectionExprClass:
909     case Stmt::TypeTraitExprClass: {
910       Bldr.takeNodes(Pred);
911       ExplodedNodeSet preVisit;
912       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(preVisit, Pred, S, *this);
913       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, preVisit, S, *this);
914       Bldr.addNodes(Dst);
915       break;
916     }
917
918     case Stmt::CXXDefaultArgExprClass:
919     case Stmt::CXXDefaultInitExprClass: {
920       Bldr.takeNodes(Pred);
921       ExplodedNodeSet PreVisit;
922       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
923
924       ExplodedNodeSet Tmp;
925       StmtNodeBuilder Bldr2(PreVisit, Tmp, *currBldrCtx);
926
927       const Expr *ArgE;
928       if (const CXXDefaultArgExpr *DefE = dyn_cast<CXXDefaultArgExpr>(S))
929         ArgE = DefE->getExpr();
930       else if (const CXXDefaultInitExpr *DefE = dyn_cast<CXXDefaultInitExpr>(S))
931         ArgE = DefE->getExpr();
932       else
933         llvm_unreachable("unknown constant wrapper kind");
934
935       bool IsTemporary = false;
936       if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
937             dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(ArgE)) {
938         ArgE = MTE->GetTemporaryExpr();
939         IsTemporary = true;
940       }
941
942       Optional<SVal> ConstantVal = svalBuilder.getConstantVal(ArgE);
943       if (!ConstantVal)
944         ConstantVal = UnknownVal();
945
946       const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
947       for (ExplodedNodeSet::iterator I = PreVisit.begin(), E = PreVisit.end();
948            I != E; ++I) {
949         ProgramStateRef State = (*I)->getState();
950         State = State->BindExpr(S, LCtx, *ConstantVal);
951         if (IsTemporary)
952           State = createTemporaryRegionIfNeeded(State, LCtx,
953                                                 cast<Expr>(S),
954                                                 cast<Expr>(S));
955         Bldr2.generateNode(S, *I, State);
956       }
957
958       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Tmp, S, *this);
959       Bldr.addNodes(Dst);
960       break;
961     }
962
963     // Cases we evaluate as opaque expressions, conjuring a symbol.
964     case Stmt::CXXStdInitializerListExprClass:
965     case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
966     case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
967     case Expr::ObjCBoxedExprClass: {
968       Bldr.takeNodes(Pred);
969
970       ExplodedNodeSet preVisit;
971       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(preVisit, Pred, S, *this);
972
973       ExplodedNodeSet Tmp;
974       StmtNodeBuilder Bldr2(preVisit, Tmp, *currBldrCtx);
975
976       const Expr *Ex = cast<Expr>(S);
977       QualType resultType = Ex->getType();
978
979       for (ExplodedNodeSet::iterator it = preVisit.begin(), et = preVisit.end();
980            it != et; ++it) {
981         ExplodedNode *N = *it;
982         const LocationContext *LCtx = N->getLocationContext();
983         SVal result = svalBuilder.conjureSymbolVal(nullptr, Ex, LCtx,
984                                                    resultType,
985                                                    currBldrCtx->blockCount());
986         ProgramStateRef state = N->getState()->BindExpr(Ex, LCtx, result);
987         Bldr2.generateNode(S, N, state);
988       }
989
990       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, Tmp, S, *this);
991       Bldr.addNodes(Dst);
992       break;
993     }
994
995     case Stmt::ArraySubscriptExprClass:
996       Bldr.takeNodes(Pred);
997       VisitLvalArraySubscriptExpr(cast<ArraySubscriptExpr>(S), Pred, Dst);
998       Bldr.addNodes(Dst);
999       break;
1000
1001     case Stmt::GCCAsmStmtClass:
1002       Bldr.takeNodes(Pred);
1003       VisitGCCAsmStmt(cast<GCCAsmStmt>(S), Pred, Dst);
1004       Bldr.addNodes(Dst);
1005       break;
1006
1007     case Stmt::MSAsmStmtClass:
1008       Bldr.takeNodes(Pred);
1009       VisitMSAsmStmt(cast<MSAsmStmt>(S), Pred, Dst);
1010       Bldr.addNodes(Dst);
1011       break;
1012
1013     case Stmt::BlockExprClass:
1014       Bldr.takeNodes(Pred);
1015       VisitBlockExpr(cast<BlockExpr>(S), Pred, Dst);
1016       Bldr.addNodes(Dst);
1017       break;
1018
1019     case Stmt::LambdaExprClass:
1020       if (AMgr.options.shouldInlineLambdas()) {
1021         Bldr.takeNodes(Pred);
1022         VisitLambdaExpr(cast<LambdaExpr>(S), Pred, Dst);
1023         Bldr.addNodes(Dst);
1024       } else {
1025         const ExplodedNode *node = Bldr.generateSink(S, Pred, Pred->getState());
1026         Engine.addAbortedBlock(node, currBldrCtx->getBlock());
1027       }
1028       break;
1029
1030     case Stmt::BinaryOperatorClass: {
1031       const BinaryOperator* B = cast<BinaryOperator>(S);
1032       if (B->isLogicalOp()) {
1033         Bldr.takeNodes(Pred);
1034         VisitLogicalExpr(B, Pred, Dst);
1035         Bldr.addNodes(Dst);
1036         break;
1037       }
1038       else if (B->getOpcode() == BO_Comma) {
1039         ProgramStateRef state = Pred->getState();
1040         Bldr.generateNode(B, Pred,
1041                           state->BindExpr(B, Pred->getLocationContext(),
1042                                           state->getSVal(B->getRHS(),
1043                                                   Pred->getLocationContext())));
1044         break;
1045       }
1046
1047       Bldr.takeNodes(Pred);
1048
1049       if (AMgr.options.eagerlyAssumeBinOpBifurcation &&
1050           (B->isRelationalOp() || B->isEqualityOp())) {
1051         ExplodedNodeSet Tmp;
1052         VisitBinaryOperator(cast<BinaryOperator>(S), Pred, Tmp);
1053         evalEagerlyAssumeBinOpBifurcation(Dst, Tmp, cast<Expr>(S));
1054       }
1055       else
1056         VisitBinaryOperator(cast<BinaryOperator>(S), Pred, Dst);
1057
1058       Bldr.addNodes(Dst);
1059       break;
1060     }
1061
1062     case Stmt::CXXOperatorCallExprClass: {
1063       const CXXOperatorCallExpr *OCE = cast<CXXOperatorCallExpr>(S);
1064
1065       // For instance method operators, make sure the 'this' argument has a
1066       // valid region.
1067       const Decl *Callee = OCE->getCalleeDecl();
1068       if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(Callee)) {
1069         if (MD->isInstance()) {
1070           ProgramStateRef State = Pred->getState();
1071           const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1072           ProgramStateRef NewState =
1073             createTemporaryRegionIfNeeded(State, LCtx, OCE->getArg(0));
1074           if (NewState != State) {
1075             Pred = Bldr.generateNode(OCE, Pred, NewState, /*Tag=*/nullptr,
1076                                      ProgramPoint::PreStmtKind);
1077             // Did we cache out?
1078             if (!Pred)
1079               break;
1080           }
1081         }
1082       }
1083       // FALLTHROUGH
1084     }
1085     case Stmt::CallExprClass:
1086     case Stmt::CXXMemberCallExprClass:
1087     case Stmt::UserDefinedLiteralClass: {
1088       Bldr.takeNodes(Pred);
1089       VisitCallExpr(cast<CallExpr>(S), Pred, Dst);
1090       Bldr.addNodes(Dst);
1091       break;
1092     }
1093
1094     case Stmt::CXXCatchStmtClass: {
1095       Bldr.takeNodes(Pred);
1096       VisitCXXCatchStmt(cast<CXXCatchStmt>(S), Pred, Dst);
1097       Bldr.addNodes(Dst);
1098       break;
1099     }
1100
1101     case Stmt::CXXTemporaryObjectExprClass:
1102     case Stmt::CXXConstructExprClass: {
1103       Bldr.takeNodes(Pred);
1104       VisitCXXConstructExpr(cast<CXXConstructExpr>(S), Pred, Dst);
1105       Bldr.addNodes(Dst);
1106       break;
1107     }
1108
1109     case Stmt::CXXNewExprClass: {
1110       Bldr.takeNodes(Pred);
1111       ExplodedNodeSet PostVisit;
1112       VisitCXXNewExpr(cast<CXXNewExpr>(S), Pred, PostVisit);
1113       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, PostVisit, S, *this);
1114       Bldr.addNodes(Dst);
1115       break;
1116     }
1117
1118     case Stmt::CXXDeleteExprClass: {
1119       Bldr.takeNodes(Pred);
1120       ExplodedNodeSet PreVisit;
1121       const CXXDeleteExpr *CDE = cast<CXXDeleteExpr>(S);
1122       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(PreVisit, Pred, S, *this);
1123
1124       for (ExplodedNodeSet::iterator i = PreVisit.begin(),
1125                                      e = PreVisit.end(); i != e ; ++i)
1126         VisitCXXDeleteExpr(CDE, *i, Dst);
1127
1128       Bldr.addNodes(Dst);
1129       break;
1130     }
1131       // FIXME: ChooseExpr is really a constant.  We need to fix
1132       //        the CFG do not model them as explicit control-flow.
1133
1134     case Stmt::ChooseExprClass: { // __builtin_choose_expr
1135       Bldr.takeNodes(Pred);
1136       const ChooseExpr *C = cast<ChooseExpr>(S);
1137       VisitGuardedExpr(C, C->getLHS(), C->getRHS(), Pred, Dst);
1138       Bldr.addNodes(Dst);
1139       break;
1140     }
1141
1142     case Stmt::CompoundAssignOperatorClass:
1143       Bldr.takeNodes(Pred);
1144       VisitBinaryOperator(cast<BinaryOperator>(S), Pred, Dst);
1145       Bldr.addNodes(Dst);
1146       break;
1147
1148     case Stmt::CompoundLiteralExprClass:
1149       Bldr.takeNodes(Pred);
1150       VisitCompoundLiteralExpr(cast<CompoundLiteralExpr>(S), Pred, Dst);
1151       Bldr.addNodes(Dst);
1152       break;
1153
1154     case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
1155     case Stmt::ConditionalOperatorClass: { // '?' operator
1156       Bldr.takeNodes(Pred);
1157       const AbstractConditionalOperator *C
1158         = cast<AbstractConditionalOperator>(S);
1159       VisitGuardedExpr(C, C->getTrueExpr(), C->getFalseExpr(), Pred, Dst);
1160       Bldr.addNodes(Dst);
1161       break;
1162     }
1163
1164     case Stmt::CXXThisExprClass:
1165       Bldr.takeNodes(Pred);
1166       VisitCXXThisExpr(cast<CXXThisExpr>(S), Pred, Dst);
1167       Bldr.addNodes(Dst);
1168       break;
1169
1170     case Stmt::DeclRefExprClass: {
1171       Bldr.takeNodes(Pred);
1172       const DeclRefExpr *DE = cast<DeclRefExpr>(S);
1173       VisitCommonDeclRefExpr(DE, DE->getDecl(), Pred, Dst);
1174       Bldr.addNodes(Dst);
1175       break;
1176     }
1177
1178     case Stmt::DeclStmtClass:
1179       Bldr.takeNodes(Pred);
1180       VisitDeclStmt(cast<DeclStmt>(S), Pred, Dst);
1181       Bldr.addNodes(Dst);
1182       break;
1183
1184     case Stmt::ImplicitCastExprClass:
1185     case Stmt::CStyleCastExprClass:
1186     case Stmt::CXXStaticCastExprClass:
1187     case Stmt::CXXDynamicCastExprClass:
1188     case Stmt::CXXReinterpretCastExprClass:
1189     case Stmt::CXXConstCastExprClass:
1190     case Stmt::CXXFunctionalCastExprClass:
1191     case Stmt::ObjCBridgedCastExprClass: {
1192       Bldr.takeNodes(Pred);
1193       const CastExpr *C = cast<CastExpr>(S);
1194       // Handle the previsit checks.
1195       ExplodedNodeSet dstPrevisit;
1196       getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(dstPrevisit, Pred, C, *this);
1197
1198       // Handle the expression itself.
1199       ExplodedNodeSet dstExpr;
1200       for (ExplodedNodeSet::iterator i = dstPrevisit.begin(),
1201                                      e = dstPrevisit.end(); i != e ; ++i) {
1202         VisitCast(C, C->getSubExpr(), *i, dstExpr);
1203       }
1204
1205       // Handle the postvisit checks.
1206       getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, dstExpr, C, *this);
1207       Bldr.addNodes(Dst);
1208       break;
1209     }
1210
1211     case Expr::MaterializeTemporaryExprClass: {
1212       Bldr.takeNodes(Pred);
1213       const MaterializeTemporaryExpr *MTE = cast<MaterializeTemporaryExpr>(S);
1214       CreateCXXTemporaryObject(MTE, Pred, Dst);
1215       Bldr.addNodes(Dst);
1216       break;
1217     }
1218
1219     case Stmt::InitListExprClass:
1220       Bldr.takeNodes(Pred);
1221       VisitInitListExpr(cast<InitListExpr>(S), Pred, Dst);
1222       Bldr.addNodes(Dst);
1223       break;
1224
1225     case Stmt::MemberExprClass:
1226       Bldr.takeNodes(Pred);
1227       VisitMemberExpr(cast<MemberExpr>(S), Pred, Dst);
1228       Bldr.addNodes(Dst);
1229       break;
1230
1231     case Stmt::ObjCIvarRefExprClass:
1232       Bldr.takeNodes(Pred);
1233       VisitLvalObjCIvarRefExpr(cast<ObjCIvarRefExpr>(S), Pred, Dst);
1234       Bldr.addNodes(Dst);
1235       break;
1236
1237     case Stmt::ObjCForCollectionStmtClass:
1238       Bldr.takeNodes(Pred);
1239       VisitObjCForCollectionStmt(cast<ObjCForCollectionStmt>(S), Pred, Dst);
1240       Bldr.addNodes(Dst);
1241       break;
1242
1243     case Stmt::ObjCMessageExprClass:
1244       Bldr.takeNodes(Pred);
1245       VisitObjCMessage(cast<ObjCMessageExpr>(S), Pred, Dst);
1246       Bldr.addNodes(Dst);
1247       break;
1248
1249     case Stmt::ObjCAtThrowStmtClass:
1250     case Stmt::CXXThrowExprClass:
1251       // FIXME: This is not complete.  We basically treat @throw as
1252       // an abort.
1253       Bldr.generateSink(S, Pred, Pred->getState());
1254       break;
1255
1256     case Stmt::ReturnStmtClass:
1257       Bldr.takeNodes(Pred);
1258       VisitReturnStmt(cast<ReturnStmt>(S), Pred, Dst);
1259       Bldr.addNodes(Dst);
1260       break;
1261
1262     case Stmt::OffsetOfExprClass:
1263       Bldr.takeNodes(Pred);
1264       VisitOffsetOfExpr(cast<OffsetOfExpr>(S), Pred, Dst);
1265       Bldr.addNodes(Dst);
1266       break;
1267
1268     case Stmt::UnaryExprOrTypeTraitExprClass:
1269       Bldr.takeNodes(Pred);
1270       VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(S),
1271                                     Pred, Dst);
1272       Bldr.addNodes(Dst);
1273       break;
1274
1275     case Stmt::StmtExprClass: {
1276       const StmtExpr *SE = cast<StmtExpr>(S);
1277
1278       if (SE->getSubStmt()->body_empty()) {
1279         // Empty statement expression.
1280         assert(SE->getType() == getContext().VoidTy
1281                && "Empty statement expression must have void type.");
1282         break;
1283       }
1284
1285       if (Expr *LastExpr = dyn_cast<Expr>(*SE->getSubStmt()->body_rbegin())) {
1286         ProgramStateRef state = Pred->getState();
1287         Bldr.generateNode(SE, Pred,
1288                           state->BindExpr(SE, Pred->getLocationContext(),
1289                                           state->getSVal(LastExpr,
1290                                                   Pred->getLocationContext())));
1291       }
1292       break;
1293     }
1294
1295     case Stmt::UnaryOperatorClass: {
1296       Bldr.takeNodes(Pred);
1297       const UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(S);
1298       if (AMgr.options.eagerlyAssumeBinOpBifurcation && (U->getOpcode() == UO_LNot)) {
1299         ExplodedNodeSet Tmp;
1300         VisitUnaryOperator(U, Pred, Tmp);
1301         evalEagerlyAssumeBinOpBifurcation(Dst, Tmp, U);
1302       }
1303       else
1304         VisitUnaryOperator(U, Pred, Dst);
1305       Bldr.addNodes(Dst);
1306       break;
1307     }
1308
1309     case Stmt::PseudoObjectExprClass: {
1310       Bldr.takeNodes(Pred);
1311       ProgramStateRef state = Pred->getState();
1312       const PseudoObjectExpr *PE = cast<PseudoObjectExpr>(S);
1313       if (const Expr *Result = PE->getResultExpr()) {
1314         SVal V = state->getSVal(Result, Pred->getLocationContext());
1315         Bldr.generateNode(S, Pred,
1316                           state->BindExpr(S, Pred->getLocationContext(), V));
1317       }
1318       else
1319         Bldr.generateNode(S, Pred,
1320                           state->BindExpr(S, Pred->getLocationContext(),
1321                                                    UnknownVal()));
1322
1323       Bldr.addNodes(Dst);
1324       break;
1325     }
1326   }
1327 }
1328
1329 bool ExprEngine::replayWithoutInlining(ExplodedNode *N,
1330                                        const LocationContext *CalleeLC) {
1331   const StackFrameContext *CalleeSF = CalleeLC->getCurrentStackFrame();
1332   const StackFrameContext *CallerSF = CalleeSF->getParent()->getCurrentStackFrame();
1333   assert(CalleeSF && CallerSF);
1334   ExplodedNode *BeforeProcessingCall = nullptr;
1335   const Stmt *CE = CalleeSF->getCallSite();
1336
1337   // Find the first node before we started processing the call expression.
1338   while (N) {
1339     ProgramPoint L = N->getLocation();
1340     BeforeProcessingCall = N;
1341     N = N->pred_empty() ? nullptr : *(N->pred_begin());
1342
1343     // Skip the nodes corresponding to the inlined code.
1344     if (L.getLocationContext()->getCurrentStackFrame() != CallerSF)
1345       continue;
1346     // We reached the caller. Find the node right before we started
1347     // processing the call.
1348     if (L.isPurgeKind())
1349       continue;
1350     if (L.getAs<PreImplicitCall>())
1351       continue;
1352     if (L.getAs<CallEnter>())
1353       continue;
1354     if (Optional<StmtPoint> SP = L.getAs<StmtPoint>())
1355       if (SP->getStmt() == CE)
1356         continue;
1357     break;
1358   }
1359
1360   if (!BeforeProcessingCall)
1361     return false;
1362
1363   // TODO: Clean up the unneeded nodes.
1364
1365   // Build an Epsilon node from which we will restart the analyzes.
1366   // Note that CE is permitted to be NULL!
1367   ProgramPoint NewNodeLoc =
1368                EpsilonPoint(BeforeProcessingCall->getLocationContext(), CE);
1369   // Add the special flag to GDM to signal retrying with no inlining.
1370   // Note, changing the state ensures that we are not going to cache out.
1371   ProgramStateRef NewNodeState = BeforeProcessingCall->getState();
1372   NewNodeState =
1373     NewNodeState->set<ReplayWithoutInlining>(const_cast<Stmt *>(CE));
1374
1375   // Make the new node a successor of BeforeProcessingCall.
1376   bool IsNew = false;
1377   ExplodedNode *NewNode = G.getNode(NewNodeLoc, NewNodeState, false, &IsNew);
1378   // We cached out at this point. Caching out is common due to us backtracking
1379   // from the inlined function, which might spawn several paths.
1380   if (!IsNew)
1381     return true;
1382
1383   NewNode->addPredecessor(BeforeProcessingCall, G);
1384
1385   // Add the new node to the work list.
1386   Engine.enqueueStmtNode(NewNode, CalleeSF->getCallSiteBlock(),
1387                                   CalleeSF->getIndex());
1388   NumTimesRetriedWithoutInlining++;
1389   return true;
1390 }
1391
1392 /// Block entrance.  (Update counters).
1393 void ExprEngine::processCFGBlockEntrance(const BlockEdge &L,
1394                                          NodeBuilderWithSinks &nodeBuilder,
1395                                          ExplodedNode *Pred) {
1396   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
1397
1398   // FIXME: Refactor this into a checker.
1399   if (nodeBuilder.getContext().blockCount() >= AMgr.options.maxBlockVisitOnPath) {
1400     static SimpleProgramPointTag tag(TagProviderName, "Block count exceeded");
1401     const ExplodedNode *Sink =
1402                    nodeBuilder.generateSink(Pred->getState(), Pred, &tag);
1403
1404     // Check if we stopped at the top level function or not.
1405     // Root node should have the location context of the top most function.
1406     const LocationContext *CalleeLC = Pred->getLocation().getLocationContext();
1407     const LocationContext *CalleeSF = CalleeLC->getCurrentStackFrame();
1408     const LocationContext *RootLC =
1409                         (*G.roots_begin())->getLocation().getLocationContext();
1410     if (RootLC->getCurrentStackFrame() != CalleeSF) {
1411       Engine.FunctionSummaries->markReachedMaxBlockCount(CalleeSF->getDecl());
1412
1413       // Re-run the call evaluation without inlining it, by storing the
1414       // no-inlining policy in the state and enqueuing the new work item on
1415       // the list. Replay should almost never fail. Use the stats to catch it
1416       // if it does.
1417       if ((!AMgr.options.NoRetryExhausted &&
1418            replayWithoutInlining(Pred, CalleeLC)))
1419         return;
1420       NumMaxBlockCountReachedInInlined++;
1421     } else
1422       NumMaxBlockCountReached++;
1423
1424     // Make sink nodes as exhausted(for stats) only if retry failed.
1425     Engine.blocksExhausted.push_back(std::make_pair(L, Sink));
1426   }
1427 }
1428
1429 //===----------------------------------------------------------------------===//
1430 // Branch processing.
1431 //===----------------------------------------------------------------------===//
1432
1433 /// RecoverCastedSymbol - A helper function for ProcessBranch that is used
1434 /// to try to recover some path-sensitivity for casts of symbolic
1435 /// integers that promote their values (which are currently not tracked well).
1436 /// This function returns the SVal bound to Condition->IgnoreCasts if all the
1437 //  cast(s) did was sign-extend the original value.
1438 static SVal RecoverCastedSymbol(ProgramStateManager& StateMgr,
1439                                 ProgramStateRef state,
1440                                 const Stmt *Condition,
1441                                 const LocationContext *LCtx,
1442                                 ASTContext &Ctx) {
1443
1444   const Expr *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition);
1445   if (!Ex)
1446     return UnknownVal();
1447
1448   uint64_t bits = 0;
1449   bool bitsInit = false;
1450
1451   while (const CastExpr *CE = dyn_cast<CastExpr>(Ex)) {
1452     QualType T = CE->getType();
1453
1454     if (!T->isIntegralOrEnumerationType())
1455       return UnknownVal();
1456
1457     uint64_t newBits = Ctx.getTypeSize(T);
1458     if (!bitsInit || newBits < bits) {
1459       bitsInit = true;
1460       bits = newBits;
1461     }
1462
1463     Ex = CE->getSubExpr();
1464   }
1465
1466   // We reached a non-cast.  Is it a symbolic value?
1467   QualType T = Ex->getType();
1468
1469   if (!bitsInit || !T->isIntegralOrEnumerationType() ||
1470       Ctx.getTypeSize(T) > bits)
1471     return UnknownVal();
1472
1473   return state->getSVal(Ex, LCtx);
1474 }
1475
1476 #ifndef NDEBUG
1477 static const Stmt *getRightmostLeaf(const Stmt *Condition) {
1478   while (Condition) {
1479     const BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Condition);
1480     if (!BO || !BO->isLogicalOp()) {
1481       return Condition;
1482     }
1483     Condition = BO->getRHS()->IgnoreParens();
1484   }
1485   return nullptr;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 // Returns the condition the branch at the end of 'B' depends on and whose value
1490 // has been evaluated within 'B'.
1491 // In most cases, the terminator condition of 'B' will be evaluated fully in
1492 // the last statement of 'B'; in those cases, the resolved condition is the
1493 // given 'Condition'.
1494 // If the condition of the branch is a logical binary operator tree, the CFG is
1495 // optimized: in that case, we know that the expression formed by all but the
1496 // rightmost leaf of the logical binary operator tree must be true, and thus
1497 // the branch condition is at this point equivalent to the truth value of that
1498 // rightmost leaf; the CFG block thus only evaluates this rightmost leaf
1499 // expression in its final statement. As the full condition in that case was
1500 // not evaluated, and is thus not in the SVal cache, we need to use that leaf
1501 // expression to evaluate the truth value of the condition in the current state
1502 // space.
1503 static const Stmt *ResolveCondition(const Stmt *Condition,
1504                                     const CFGBlock *B) {
1505   if (const Expr *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition))
1506     Condition = Ex->IgnoreParens();
1507
1508   const BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Condition);
1509   if (!BO || !BO->isLogicalOp())
1510     return Condition;
1511
1512   assert(!B->getTerminator().isTemporaryDtorsBranch() &&
1513          "Temporary destructor branches handled by processBindTemporary.");
1514
1515   // For logical operations, we still have the case where some branches
1516   // use the traditional "merge" approach and others sink the branch
1517   // directly into the basic blocks representing the logical operation.
1518   // We need to distinguish between those two cases here.
1519
1520   // The invariants are still shifting, but it is possible that the
1521   // last element in a CFGBlock is not a CFGStmt.  Look for the last
1522   // CFGStmt as the value of the condition.
1523   CFGBlock::const_reverse_iterator I = B->rbegin(), E = B->rend();
1524   for (; I != E; ++I) {
1525     CFGElement Elem = *I;
1526     Optional<CFGStmt> CS = Elem.getAs<CFGStmt>();
1527     if (!CS)
1528       continue;
1529     const Stmt *LastStmt = CS->getStmt();
1530     assert(LastStmt == Condition || LastStmt == getRightmostLeaf(Condition));
1531     return LastStmt;
1532   }
1533   llvm_unreachable("could not resolve condition");
1534 }
1535
1536 void ExprEngine::processBranch(const Stmt *Condition, const Stmt *Term,
1537                                NodeBuilderContext& BldCtx,
1538                                ExplodedNode *Pred,
1539                                ExplodedNodeSet &Dst,
1540                                const CFGBlock *DstT,
1541                                const CFGBlock *DstF) {
1542   assert((!Condition || !isa<CXXBindTemporaryExpr>(Condition)) &&
1543          "CXXBindTemporaryExprs are handled by processBindTemporary.");
1544   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1545   PrettyStackTraceLocationContext StackCrashInfo(LCtx);
1546   currBldrCtx = &BldCtx;
1547
1548   // Check for NULL conditions; e.g. "for(;;)"
1549   if (!Condition) {
1550     BranchNodeBuilder NullCondBldr(Pred, Dst, BldCtx, DstT, DstF);
1551     NullCondBldr.markInfeasible(false);
1552     NullCondBldr.generateNode(Pred->getState(), true, Pred);
1553     return;
1554   }
1555
1556
1557   if (const Expr *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition))
1558     Condition = Ex->IgnoreParens();
1559
1560   Condition = ResolveCondition(Condition, BldCtx.getBlock());
1561   PrettyStackTraceLoc CrashInfo(getContext().getSourceManager(),
1562                                 Condition->getLocStart(),
1563                                 "Error evaluating branch");
1564
1565   ExplodedNodeSet CheckersOutSet;
1566   getCheckerManager().runCheckersForBranchCondition(Condition, CheckersOutSet,
1567                                                     Pred, *this);
1568   // We generated only sinks.
1569   if (CheckersOutSet.empty())
1570     return;
1571
1572   BranchNodeBuilder builder(CheckersOutSet, Dst, BldCtx, DstT, DstF);
1573   for (NodeBuilder::iterator I = CheckersOutSet.begin(),
1574                              E = CheckersOutSet.end(); E != I; ++I) {
1575     ExplodedNode *PredI = *I;
1576
1577     if (PredI->isSink())
1578       continue;
1579
1580     ProgramStateRef PrevState = PredI->getState();
1581     SVal X = PrevState->getSVal(Condition, PredI->getLocationContext());
1582
1583     if (X.isUnknownOrUndef()) {
1584       // Give it a chance to recover from unknown.
1585       if (const Expr *Ex = dyn_cast<Expr>(Condition)) {
1586         if (Ex->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
1587           // Try to recover some path-sensitivity.  Right now casts of symbolic
1588           // integers that promote their values are currently not tracked well.
1589           // If 'Condition' is such an expression, try and recover the
1590           // underlying value and use that instead.
1591           SVal recovered = RecoverCastedSymbol(getStateManager(),
1592                                                PrevState, Condition,
1593                                                PredI->getLocationContext(),
1594                                                getContext());
1595
1596           if (!recovered.isUnknown()) {
1597             X = recovered;
1598           }
1599         }
1600       }
1601     }
1602
1603     // If the condition is still unknown, give up.
1604     if (X.isUnknownOrUndef()) {
1605       builder.generateNode(PrevState, true, PredI);
1606       builder.generateNode(PrevState, false, PredI);
1607       continue;
1608     }
1609
1610     DefinedSVal V = X.castAs<DefinedSVal>();
1611
1612     ProgramStateRef StTrue, StFalse;
1613     std::tie(StTrue, StFalse) = PrevState->assume(V);
1614
1615     // Process the true branch.
1616     if (builder.isFeasible(true)) {
1617       if (StTrue)
1618         builder.generateNode(StTrue, true, PredI);
1619       else
1620         builder.markInfeasible(true);
1621     }
1622
1623     // Process the false branch.
1624     if (builder.isFeasible(false)) {
1625       if (StFalse)
1626         builder.generateNode(StFalse, false, PredI);
1627       else
1628         builder.markInfeasible(false);
1629     }
1630   }
1631   currBldrCtx = nullptr;
1632 }
1633
1634 /// The GDM component containing the set of global variables which have been
1635 /// previously initialized with explicit initializers.
1636 REGISTER_TRAIT_WITH_PROGRAMSTATE(InitializedGlobalsSet,
1637                                  llvm::ImmutableSet<const VarDecl *>)
1638
1639 void ExprEngine::processStaticInitializer(const DeclStmt *DS,
1640                                           NodeBuilderContext &BuilderCtx,
1641                                           ExplodedNode *Pred,
1642                                           clang::ento::ExplodedNodeSet &Dst,
1643                                           const CFGBlock *DstT,
1644                                           const CFGBlock *DstF) {
1645   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
1646   currBldrCtx = &BuilderCtx;
1647
1648   const VarDecl *VD = cast<VarDecl>(DS->getSingleDecl());
1649   ProgramStateRef state = Pred->getState();
1650   bool initHasRun = state->contains<InitializedGlobalsSet>(VD);
1651   BranchNodeBuilder builder(Pred, Dst, BuilderCtx, DstT, DstF);
1652
1653   if (!initHasRun) {
1654     state = state->add<InitializedGlobalsSet>(VD);
1655   }
1656
1657   builder.generateNode(state, initHasRun, Pred);
1658   builder.markInfeasible(!initHasRun);
1659
1660   currBldrCtx = nullptr;
1661 }
1662
1663 /// processIndirectGoto - Called by CoreEngine.  Used to generate successor
1664 ///  nodes by processing the 'effects' of a computed goto jump.
1665 void ExprEngine::processIndirectGoto(IndirectGotoNodeBuilder &builder) {
1666
1667   ProgramStateRef state = builder.getState();
1668   SVal V = state->getSVal(builder.getTarget(), builder.getLocationContext());
1669
1670   // Three possibilities:
1671   //
1672   //   (1) We know the computed label.
1673   //   (2) The label is NULL (or some other constant), or Undefined.
1674   //   (3) We have no clue about the label.  Dispatch to all targets.
1675   //
1676
1677   typedef IndirectGotoNodeBuilder::iterator iterator;
1678
1679   if (Optional<loc::GotoLabel> LV = V.getAs<loc::GotoLabel>()) {
1680     const LabelDecl *L = LV->getLabel();
1681
1682     for (iterator I = builder.begin(), E = builder.end(); I != E; ++I) {
1683       if (I.getLabel() == L) {
1684         builder.generateNode(I, state);
1685         return;
1686       }
1687     }
1688
1689     llvm_unreachable("No block with label.");
1690   }
1691
1692   if (V.getAs<loc::ConcreteInt>() || V.getAs<UndefinedVal>()) {
1693     // Dispatch to the first target and mark it as a sink.
1694     //ExplodedNode* N = builder.generateNode(builder.begin(), state, true);
1695     // FIXME: add checker visit.
1696     //    UndefBranches.insert(N);
1697     return;
1698   }
1699
1700   // This is really a catch-all.  We don't support symbolics yet.
1701   // FIXME: Implement dispatch for symbolic pointers.
1702
1703   for (iterator I=builder.begin(), E=builder.end(); I != E; ++I)
1704     builder.generateNode(I, state);
1705 }
1706
1707 #if 0
1708 static bool stackFrameDoesNotContainInitializedTemporaries(ExplodedNode &Pred) {
1709   const StackFrameContext* Frame = Pred.getStackFrame();
1710   const llvm::ImmutableSet<CXXBindTemporaryContext> &Set =
1711       Pred.getState()->get<InitializedTemporariesSet>();
1712   return std::find_if(Set.begin(), Set.end(),
1713                       [&](const CXXBindTemporaryContext &Ctx) {
1714                         if (Ctx.second == Frame) {
1715                           Ctx.first->dump();
1716                           llvm::errs() << "\n";
1717                         }
1718            return Ctx.second == Frame;
1719          }) == Set.end();
1720 }
1721 #endif
1722
1723 /// ProcessEndPath - Called by CoreEngine.  Used to generate end-of-path
1724 ///  nodes when the control reaches the end of a function.
1725 void ExprEngine::processEndOfFunction(NodeBuilderContext& BC,
1726                                       ExplodedNode *Pred) {
1727   // FIXME: Assert that stackFrameDoesNotContainInitializedTemporaries(*Pred)).
1728   // We currently cannot enable this assert, as lifetime extended temporaries
1729   // are not modelled correctly.
1730   PrettyStackTraceLocationContext CrashInfo(Pred->getLocationContext());
1731   StateMgr.EndPath(Pred->getState());
1732
1733   ExplodedNodeSet Dst;
1734   if (Pred->getLocationContext()->inTopFrame()) {
1735     // Remove dead symbols.
1736     ExplodedNodeSet AfterRemovedDead;
1737     removeDeadOnEndOfFunction(BC, Pred, AfterRemovedDead);
1738
1739     // Notify checkers.
1740     for (ExplodedNodeSet::iterator I = AfterRemovedDead.begin(),
1741         E = AfterRemovedDead.end(); I != E; ++I) {
1742       getCheckerManager().runCheckersForEndFunction(BC, Dst, *I, *this);
1743     }
1744   } else {
1745     getCheckerManager().runCheckersForEndFunction(BC, Dst, Pred, *this);
1746   }
1747
1748   Engine.enqueueEndOfFunction(Dst);
1749 }
1750
1751 /// ProcessSwitch - Called by CoreEngine.  Used to generate successor
1752 ///  nodes by processing the 'effects' of a switch statement.
1753 void ExprEngine::processSwitch(SwitchNodeBuilder& builder) {
1754   typedef SwitchNodeBuilder::iterator iterator;
1755   ProgramStateRef state = builder.getState();
1756   const Expr *CondE = builder.getCondition();
1757   SVal  CondV_untested = state->getSVal(CondE, builder.getLocationContext());
1758
1759   if (CondV_untested.isUndef()) {
1760     //ExplodedNode* N = builder.generateDefaultCaseNode(state, true);
1761     // FIXME: add checker
1762     //UndefBranches.insert(N);
1763
1764     return;
1765   }
1766   DefinedOrUnknownSVal CondV = CondV_untested.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
1767
1768   ProgramStateRef DefaultSt = state;
1769
1770   iterator I = builder.begin(), EI = builder.end();
1771   bool defaultIsFeasible = I == EI;
1772
1773   for ( ; I != EI; ++I) {
1774     // Successor may be pruned out during CFG construction.
1775     if (!I.getBlock())
1776       continue;
1777
1778     const CaseStmt *Case = I.getCase();
1779
1780     // Evaluate the LHS of the case value.
1781     llvm::APSInt V1 = Case->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(getContext());
1782     assert(V1.getBitWidth() == getContext().getTypeSize(CondE->getType()));
1783
1784     // Get the RHS of the case, if it exists.
1785     llvm::APSInt V2;
1786     if (const Expr *E = Case->getRHS())
1787       V2 = E->EvaluateKnownConstInt(getContext());
1788     else
1789       V2 = V1;
1790
1791     ProgramStateRef StateCase;
1792     if (Optional<NonLoc> NL = CondV.getAs<NonLoc>())
1793       std::tie(StateCase, DefaultSt) =
1794           DefaultSt->assumeWithinInclusiveRange(*NL, V1, V2);
1795     else // UnknownVal
1796       StateCase = DefaultSt;
1797
1798     if (StateCase)
1799       builder.generateCaseStmtNode(I, StateCase);
1800
1801     // Now "assume" that the case doesn't match.  Add this state
1802     // to the default state (if it is feasible).
1803     if (DefaultSt)
1804       defaultIsFeasible = true;
1805     else {
1806       defaultIsFeasible = false;
1807       break;
1808     }
1809   }
1810
1811   if (!defaultIsFeasible)
1812     return;
1813
1814   // If we have switch(enum value), the default branch is not
1815   // feasible if all of the enum constants not covered by 'case:' statements
1816   // are not feasible values for the switch condition.
1817   //
1818   // Note that this isn't as accurate as it could be.  Even if there isn't
1819   // a case for a particular enum value as long as that enum value isn't
1820   // feasible then it shouldn't be considered for making 'default:' reachable.
1821   const SwitchStmt *SS = builder.getSwitch();
1822   const Expr *CondExpr = SS->getCond()->IgnoreParenImpCasts();
1823   if (CondExpr->getType()->getAs<EnumType>()) {
1824     if (SS->isAllEnumCasesCovered())
1825       return;
1826   }
1827
1828   builder.generateDefaultCaseNode(DefaultSt);
1829 }
1830
1831 //===----------------------------------------------------------------------===//
1832 // Transfer functions: Loads and stores.
1833 //===----------------------------------------------------------------------===//
1834
1835 void ExprEngine::VisitCommonDeclRefExpr(const Expr *Ex, const NamedDecl *D,
1836                                         ExplodedNode *Pred,
1837                                         ExplodedNodeSet &Dst) {
1838   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
1839
1840   ProgramStateRef state = Pred->getState();
1841   const LocationContext *LCtx = Pred->getLocationContext();
1842
1843   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
1844     // C permits "extern void v", and if you cast the address to a valid type,
1845     // you can even do things with it. We simply pretend
1846     assert(Ex->isGLValue() || VD->getType()->isVoidType());
1847     const LocationContext *LocCtxt = Pred->getLocationContext();
1848     const Decl *D = LocCtxt->getDecl();
1849     const auto *MD = D ? dyn_cast<CXXMethodDecl>(D) : nullptr;
1850     const auto *DeclRefEx = dyn_cast<DeclRefExpr>(Ex);
1851     SVal V;
1852     bool CaptureByReference = false;
1853     if (AMgr.options.shouldInlineLambdas() && DeclRefEx &&
1854         DeclRefEx->refersToEnclosingVariableOrCapture() && MD &&
1855         MD->getParent()->isLambda()) {
1856       // Lookup the field of the lambda.
1857       const CXXRecordDecl *CXXRec = MD->getParent();
1858       llvm::DenseMap<const VarDecl *, FieldDecl *> LambdaCaptureFields;
1859       FieldDecl *LambdaThisCaptureField;
1860       CXXRec->getCaptureFields(LambdaCaptureFields, LambdaThisCaptureField);
1861       const FieldDecl *FD = LambdaCaptureFields[VD];
1862       if (!FD) {
1863         // When a constant is captured, sometimes no corresponding field is
1864         // created in the lambda object.
1865         assert(VD->getType().isConstQualified());
1866         V = state->getLValue(VD, LocCtxt);
1867       } else {
1868         Loc CXXThis =
1869             svalBuilder.getCXXThis(MD, LocCtxt->getCurrentStackFrame());
1870         SVal CXXThisVal = state->getSVal(CXXThis);
1871         V = state->getLValue(FD, CXXThisVal);
1872         if (FD->getType()->isReferenceType() &&
1873             !VD->getType()->isReferenceType())
1874           CaptureByReference = true;
1875       }
1876     } else {
1877       V = state->getLValue(VD, LocCtxt);
1878     }
1879
1880     // For references, the 'lvalue' is the pointer address stored in the
1881     // reference region.
1882     if (VD->getType()->isReferenceType() || CaptureByReference) {
1883       if (const MemRegion *R = V.getAsRegion())
1884         V = state->getSVal(R);
1885       else
1886         V = UnknownVal();
1887     }
1888
1889     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V), nullptr,
1890                       ProgramPoint::PostLValueKind);
1891     return;
1892   }
1893   if (const EnumConstantDecl *ED = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
1894     assert(!Ex->isGLValue());
1895     SVal V = svalBuilder.makeIntVal(ED->getInitVal());
1896     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V));
1897     return;
1898   }
1899   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
1900     SVal V = svalBuilder.getFunctionPointer(FD);
1901     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V), nullptr,
1902                       ProgramPoint::PostLValueKind);
1903     return;
1904   }
1905   if (isa<FieldDecl>(D)) {
1906     // FIXME: Compute lvalue of field pointers-to-member.
1907     // Right now we just use a non-null void pointer, so that it gives proper
1908     // results in boolean contexts.
1909     SVal V = svalBuilder.conjureSymbolVal(Ex, LCtx, getContext().VoidPtrTy,
1910                                           currBldrCtx->blockCount());
1911     state = state->assume(V.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
1912     Bldr.generateNode(Ex, Pred, state->BindExpr(Ex, LCtx, V), nullptr,
1913                       ProgramPoint::PostLValueKind);
1914     return;
1915   }
1916
1917   llvm_unreachable("Support for this Decl not implemented.");
1918 }
1919
1920 /// VisitArraySubscriptExpr - Transfer function for array accesses
1921 void ExprEngine::VisitLvalArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *A,
1922                                              ExplodedNode *Pred,
1923                                              ExplodedNodeSet &Dst){
1924
1925   const Expr *Base = A->getBase()->IgnoreParens();
1926   const Expr *Idx  = A->getIdx()->IgnoreParens();
1927
1928
1929   ExplodedNodeSet checkerPreStmt;
1930   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(checkerPreStmt, Pred, A, *this);
1931
1932   StmtNodeBuilder Bldr(checkerPreStmt, Dst, *currBldrCtx);
1933   assert(A->isGLValue() ||
1934           (!AMgr.getLangOpts().CPlusPlus &&
1935            A->getType().isCForbiddenLValueType()));
1936
1937   for (ExplodedNodeSet::iterator it = checkerPreStmt.begin(),
1938                                  ei = checkerPreStmt.end(); it != ei; ++it) {
1939     const LocationContext *LCtx = (*it)->getLocationContext();
1940     ProgramStateRef state = (*it)->getState();
1941     SVal V = state->getLValue(A->getType(),
1942                               state->getSVal(Idx, LCtx),
1943                               state->getSVal(Base, LCtx));
1944     Bldr.generateNode(A, *it, state->BindExpr(A, LCtx, V), nullptr,
1945                       ProgramPoint::PostLValueKind);
1946   }
1947 }
1948
1949 /// VisitMemberExpr - Transfer function for member expressions.
1950 void ExprEngine::VisitMemberExpr(const MemberExpr *M, ExplodedNode *Pred,
1951                                  ExplodedNodeSet &Dst) {
1952
1953   // FIXME: Prechecks eventually go in ::Visit().
1954   ExplodedNodeSet CheckedSet;
1955   getCheckerManager().runCheckersForPreStmt(CheckedSet, Pred, M, *this);
1956
1957   ExplodedNodeSet EvalSet;
1958   ValueDecl *Member = M->getMemberDecl();
1959
1960   // Handle static member variables and enum constants accessed via
1961   // member syntax.
1962   if (isa<VarDecl>(Member) || isa<EnumConstantDecl>(Member)) {
1963     ExplodedNodeSet Dst;
1964     for (ExplodedNodeSet::iterator I = CheckedSet.begin(), E = CheckedSet.end();
1965          I != E; ++I) {
1966       VisitCommonDeclRefExpr(M, Member, Pred, EvalSet);
1967     }
1968   } else {
1969     StmtNodeBuilder Bldr(CheckedSet, EvalSet, *currBldrCtx);
1970     ExplodedNodeSet Tmp;
1971
1972     for (ExplodedNodeSet::iterator I = CheckedSet.begin(), E = CheckedSet.end();
1973          I != E; ++I) {
1974       ProgramStateRef state = (*I)->getState();
1975       const LocationContext *LCtx = (*I)->getLocationContext();
1976       Expr *BaseExpr = M->getBase();
1977
1978       // Handle C++ method calls.
1979       if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Member)) {
1980         if (MD->isInstance())
1981           state = createTemporaryRegionIfNeeded(state, LCtx, BaseExpr);
1982
1983         SVal MDVal = svalBuilder.getFunctionPointer(MD);
1984         state = state->BindExpr(M, LCtx, MDVal);
1985
1986         Bldr.generateNode(M, *I, state);
1987         continue;
1988       }
1989
1990       // Handle regular struct fields / member variables.
1991       state = createTemporaryRegionIfNeeded(state, LCtx, BaseExpr);
1992       SVal baseExprVal = state->getSVal(BaseExpr, LCtx);
1993
1994       FieldDecl *field = cast<FieldDecl>(Member);
1995       SVal L = state->getLValue(field, baseExprVal);
1996
1997       if (M->isGLValue() || M->getType()->isArrayType()) {
1998         // We special-case rvalues of array type because the analyzer cannot
1999         // reason about them, since we expect all regions to be wrapped in Locs.
2000         // We instead treat these as lvalues and assume that they will decay to
2001         // pointers as soon as they are used.
2002         if (!M->isGLValue()) {
2003           assert(M->getType()->isArrayType());
2004           const ImplicitCastExpr *PE =
2005             dyn_cast<ImplicitCastExpr>((*I)->getParentMap().getParent(M));
2006           if (!PE || PE->getCastKind() != CK_ArrayToPointerDecay) {
2007             llvm_unreachable("should always be wrapped in ArrayToPointerDecay");
2008           }
2009         }
2010
2011         if (field->getType()->isReferenceType()) {
2012           if (const MemRegion *R = L.getAsRegion())
2013             L = state->getSVal(R);
2014           else
2015             L = UnknownVal();
2016         }
2017
2018         Bldr.generateNode(M, *I, state->BindExpr(M, LCtx, L), nullptr,
2019                           ProgramPoint::PostLValueKind);
2020       } else {
2021         Bldr.takeNodes(*I);
2022         evalLoad(Tmp, M, M, *I, state, L);
2023         Bldr.addNodes(Tmp);
2024       }
2025     }
2026   }
2027
2028   getCheckerManager().runCheckersForPostStmt(Dst, EvalSet, M, *this);
2029 }
2030
2031 namespace {
2032 class CollectReachableSymbolsCallback final : public SymbolVisitor {
2033   InvalidatedSymbols Symbols;
2034 public:
2035   CollectReachableSymbolsCallback(ProgramStateRef State) {}
2036   const InvalidatedSymbols &getSymbols() const { return Symbols; }
2037
2038   bool VisitSymbol(SymbolRef Sym) override {
2039     Symbols.insert(Sym);
2040     return true;
2041   }
2042 };
2043 } // end anonymous namespace
2044
2045 // A value escapes in three possible cases:
2046 // (1) We are binding to something that is not a memory region.
2047 // (2) We are binding to a MemrRegion that does not have stack storage.
2048 // (3) We are binding to a MemRegion with stack storage that the store
2049 //     does not understand.
2050 ProgramStateRef ExprEngine::processPointerEscapedOnBind(ProgramStateRef State,
2051                                                         SVal Loc, SVal Val) {
2052   // Are we storing to something that causes the value to "escape"?
2053   bool escapes = true;
2054
2055   // TODO: Move to StoreManager.
2056   if (Optional<loc::MemRegionVal> regionLoc = Loc.getAs<loc::MemRegionVal>()) {
2057     escapes = !regionLoc->getRegion()->hasStackStorage();
2058
2059     if (!escapes) {
2060       // To test (3), generate a new state with the binding added.  If it is
2061       // the same state, then it escapes (since the store cannot represent
2062       // the binding).
2063       // Do this only if we know that the store is not supposed to generate the
2064       // same state.
2065       SVal StoredVal = State->getSVal(regionLoc->getRegion());
2066       if (StoredVal != Val)
2067         escapes = (State == (State->bindLoc(*regionLoc, Val)));
2068     }
2069   }
2070
2071   // If our store can represent the binding and we aren't storing to something
2072   // that doesn't have local storage then just return and have the simulation
2073   // state continue as is.
2074   if (!escapes)
2075     return State;
2076
2077   // Otherwise, find all symbols referenced by 'val' that we are tracking
2078   // and stop tracking them.
2079   CollectReachableSymbolsCallback Scanner =
2080       State->scanReachableSymbols<CollectReachableSymbolsCallback>(Val);
2081   const InvalidatedSymbols &EscapedSymbols = Scanner.getSymbols();
2082   State = getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2083                                                           EscapedSymbols,
2084                                                           /*CallEvent*/ nullptr,
2085                                                           PSK_EscapeOnBind,
2086                                                           nullptr);
2087
2088   return State;
2089 }
2090
2091 ProgramStateRef
2092 ExprEngine::notifyCheckersOfPointerEscape(ProgramStateRef State,
2093     const InvalidatedSymbols *Invalidated,
2094     ArrayRef<const MemRegion *> ExplicitRegions,
2095     ArrayRef<const MemRegion *> Regions,
2096     const CallEvent *Call,
2097     RegionAndSymbolInvalidationTraits &ITraits) {
2098
2099   if (!Invalidated || Invalidated->empty())
2100     return State;
2101
2102   if (!Call)
2103     return getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2104                                                            *Invalidated,
2105                                                            nullptr,
2106                                                            PSK_EscapeOther,
2107                                                            &ITraits);
2108
2109   // If the symbols were invalidated by a call, we want to find out which ones
2110   // were invalidated directly due to being arguments to the call.
2111   InvalidatedSymbols SymbolsDirectlyInvalidated;
2112   for (ArrayRef<const MemRegion *>::iterator I = ExplicitRegions.begin(),
2113       E = ExplicitRegions.end(); I != E; ++I) {
2114     if (const SymbolicRegion *R = (*I)->StripCasts()->getAs<SymbolicRegion>())
2115       SymbolsDirectlyInvalidated.insert(R->getSymbol());
2116   }
2117
2118   InvalidatedSymbols SymbolsIndirectlyInvalidated;
2119   for (InvalidatedSymbols::const_iterator I=Invalidated->begin(),
2120       E = Invalidated->end(); I!=E; ++I) {
2121     SymbolRef sym = *I;
2122     if (SymbolsDirectlyInvalidated.count(sym))
2123       continue;
2124     SymbolsIndirectlyInvalidated.insert(sym);
2125   }
2126
2127   if (!SymbolsDirectlyInvalidated.empty())
2128     State = getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2129         SymbolsDirectlyInvalidated, Call, PSK_DirectEscapeOnCall, &ITraits);
2130
2131   // Notify about the symbols that get indirectly invalidated by the call.
2132   if (!SymbolsIndirectlyInvalidated.empty())
2133     State = getCheckerManager().runCheckersForPointerEscape(State,
2134         SymbolsIndirectlyInvalidated, Call, PSK_IndirectEscapeOnCall, &ITraits);
2135
2136   return State;
2137 }
2138
2139 /// evalBind - Handle the semantics of binding a value to a specific location.
2140 ///  This method is used by evalStore and (soon) VisitDeclStmt, and others.
2141 void ExprEngine::evalBind(ExplodedNodeSet &Dst, const Stmt *StoreE,
2142                           ExplodedNode *Pred,
2143                           SVal location, SVal Val,
2144                           bool atDeclInit, const ProgramPoint *PP) {
2145
2146   const LocationContext *LC = Pred->getLocationContext();
2147   PostStmt PS(StoreE, LC);
2148   if (!PP)
2149     PP = &PS;
2150
2151   // Do a previsit of the bind.
2152   ExplodedNodeSet CheckedSet;
2153   getCheckerManager().runCheckersForBind(CheckedSet, Pred, location, Val,
2154                                          StoreE, *this, *PP);
2155
2156
2157   StmtNodeBuilder Bldr(CheckedSet, Dst, *currBldrCtx);
2158
2159   // If the location is not a 'Loc', it will already be handled by
2160   // the checkers.  There is nothing left to do.
2161   if (!location.getAs<Loc>()) {
2162     const ProgramPoint L = PostStore(StoreE, LC, /*Loc*/nullptr,
2163                                      /*tag*/nullptr);
2164     ProgramStateRef state = Pred->getState();
2165     state = processPointerEscapedOnBind(state, location, Val);
2166     Bldr.generateNode(L, state, Pred);
2167     return;
2168   }
2169
2170
2171   for (ExplodedNodeSet::iterator I = CheckedSet.begin(), E = CheckedSet.end();
2172        I!=E; ++I) {
2173     ExplodedNode *PredI = *I;
2174     ProgramStateRef state = PredI->getState();
2175
2176     state = processPointerEscapedOnBind(state, location, Val);
2177
2178     // When binding the value, pass on the hint that this is a initialization.
2179     // For initializations, we do not need to inform clients of region
2180     // changes.
2181     state = state->bindLoc(location.castAs<Loc>(),
2182                            Val, /* notifyChanges = */ !atDeclInit);
2183
2184     const MemRegion *LocReg = nullptr;
2185     if (Optional<loc::MemRegionVal> LocRegVal =
2186             location.getAs<loc::MemRegionVal>()) {
2187       LocReg = LocRegVal->getRegion();
2188     }
2189
2190     const ProgramPoint L = PostStore(StoreE, LC, LocReg, nullptr);
2191     Bldr.generateNode(L, state, PredI);
2192   }
2193 }
2194
2195 /// evalStore - Handle the semantics of a store via an assignment.
2196 ///  @param Dst The node set to store generated state nodes
2197 ///  @param AssignE The assignment expression if the store happens in an
2198 ///         assignment.
2199 ///  @param LocationE The location expression that is stored to.
2200 ///  @param state The current simulation state
2201 ///  @param location The location to store the value
2202 ///  @param Val The value to be stored
2203 void ExprEngine::evalStore(ExplodedNodeSet &Dst, const Expr *AssignE,
2204                              const Expr *LocationE,
2205                              ExplodedNode *Pred,
2206                              ProgramStateRef state, SVal location, SVal Val,
2207                              const ProgramPointTag *tag) {
2208   // Proceed with the store.  We use AssignE as the anchor for the PostStore
2209   // ProgramPoint if it is non-NULL, and LocationE otherwise.
2210   const Expr *StoreE = AssignE ? AssignE : LocationE;
2211
2212   // Evaluate the location (checks for bad dereferences).
2213   ExplodedNodeSet Tmp;
2214   evalLocation(Tmp, AssignE, LocationE, Pred, state, location, tag, false);
2215
2216   if (Tmp.empty())
2217     return;
2218
2219   if (location.isUndef())
2220     return;
2221
2222   for (ExplodedNodeSet::iterator NI=Tmp.begin(), NE=Tmp.end(); NI!=NE; ++NI)
2223     evalBind(Dst, StoreE, *NI, location, Val, false);
2224 }
2225
2226 void ExprEngine::evalLoad(ExplodedNodeSet &Dst,
2227                           const Expr *NodeEx,
2228                           const Expr *BoundEx,
2229                           ExplodedNode *Pred,
2230                           ProgramStateRef state,
2231                           SVal location,
2232                           const ProgramPointTag *tag,
2233                           QualType LoadTy)
2234 {
2235   assert(!location.getAs<NonLoc>() && "location cannot be a NonLoc.");
2236
2237   // Are we loading from a region?  This actually results in two loads; one
2238   // to fetch the address of the referenced value and one to fetch the
2239   // referenced value.
2240   if (const TypedValueRegion *TR =
2241         dyn_cast_or_null<TypedValueRegion>(location.getAsRegion())) {
2242
2243     QualType ValTy = TR->getValueType();
2244     if (const ReferenceType *RT = ValTy->getAs<ReferenceType>()) {
2245       static SimpleProgramPointTag
2246              loadReferenceTag(TagProviderName, "Load Reference");
2247       ExplodedNodeSet Tmp;
2248       evalLoadCommon(Tmp, NodeEx, BoundEx, Pred, state,
2249                      location, &loadReferenceTag,
2250                      getContext().getPointerType(RT->getPointeeType()));
2251
2252       // Perform the load from the referenced value.
2253       for (ExplodedNodeSet::iterator I=Tmp.begin(), E=Tmp.end() ; I!=E; ++I) {
2254         state = (*I)->getState();
2255         location = state->getSVal(BoundEx, (*I)->getLocationContext());
2256         evalLoadCommon(Dst, NodeEx, BoundEx, *I, state, location, tag, LoadTy);
2257       }
2258       return;
2259     }
2260   }
2261
2262   evalLoadCommon(Dst, NodeEx, BoundEx, Pred, state, location, tag, LoadTy);
2263 }
2264
2265 void ExprEngine::evalLoadCommon(ExplodedNodeSet &Dst,
2266                                 const Expr *NodeEx,
2267                                 const Expr *BoundEx,
2268                                 ExplodedNode *Pred,
2269                                 ProgramStateRef state,
2270                                 SVal location,
2271                                 const ProgramPointTag *tag,
2272                                 QualType LoadTy) {
2273   assert(NodeEx);
2274   assert(BoundEx);
2275   // Evaluate the location (checks for bad dereferences).
2276   ExplodedNodeSet Tmp;
2277   evalLocation(Tmp, NodeEx, BoundEx, Pred, state, location, tag, true);
2278   if (Tmp.empty())
2279     return;
2280
2281   StmtNodeBuilder Bldr(Tmp, Dst, *currBldrCtx);
2282   if (location.isUndef())
2283     return;
2284
2285   // Proceed with the load.
2286   for (ExplodedNodeSet::iterator NI=Tmp.begin(), NE=Tmp.end(); NI!=NE; ++NI) {
2287     state = (*NI)->getState();
2288     const LocationContext *LCtx = (*NI)->getLocationContext();
2289
2290     SVal V = UnknownVal();
2291     if (location.isValid()) {
2292       if (LoadTy.isNull())
2293         LoadTy = BoundEx->getType();
2294       V = state->getSVal(location.castAs<Loc>(), LoadTy);
2295     }
2296
2297     Bldr.generateNode(NodeEx, *NI, state->BindExpr(BoundEx, LCtx, V), tag,
2298                       ProgramPoint::PostLoadKind);
2299   }
2300 }
2301
2302 void ExprEngine::evalLocation(ExplodedNodeSet &Dst,
2303                               const Stmt *NodeEx,
2304                               const Stmt *BoundEx,
2305                               ExplodedNode *Pred,
2306                               ProgramStateRef state,
2307                               SVal location,
2308                               const ProgramPointTag *tag,
2309                               bool isLoad) {
2310   StmtNodeBuilder BldrTop(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2311   // Early checks for performance reason.
2312   if (location.isUnknown()) {
2313     return;
2314   }
2315
2316   ExplodedNodeSet Src;
2317   BldrTop.takeNodes(Pred);
2318   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Src, *currBldrCtx);
2319   if (Pred->getState() != state) {
2320     // Associate this new state with an ExplodedNode.
2321     // FIXME: If I pass null tag, the graph is incorrect, e.g for
2322     //   int *p;
2323     //   p = 0;
2324     //   *p = 0xDEADBEEF;
2325     // "p = 0" is not noted as "Null pointer value stored to 'p'" but
2326     // instead "int *p" is noted as
2327     // "Variable 'p' initialized to a null pointer value"
2328
2329     static SimpleProgramPointTag tag(TagProviderName, "Location");
2330     Bldr.generateNode(NodeEx, Pred, state, &tag);
2331   }
2332   ExplodedNodeSet Tmp;
2333   getCheckerManager().runCheckersForLocation(Tmp, Src, location, isLoad,
2334                                              NodeEx, BoundEx, *this);
2335   BldrTop.addNodes(Tmp);
2336 }
2337
2338 std::pair<const ProgramPointTag *, const ProgramPointTag*>
2339 ExprEngine::geteagerlyAssumeBinOpBifurcationTags() {
2340   static SimpleProgramPointTag
2341          eagerlyAssumeBinOpBifurcationTrue(TagProviderName,
2342                                            "Eagerly Assume True"),
2343          eagerlyAssumeBinOpBifurcationFalse(TagProviderName,
2344                                             "Eagerly Assume False");
2345   return std::make_pair(&eagerlyAssumeBinOpBifurcationTrue,
2346                         &eagerlyAssumeBinOpBifurcationFalse);
2347 }
2348
2349 void ExprEngine::evalEagerlyAssumeBinOpBifurcation(ExplodedNodeSet &Dst,
2350                                                    ExplodedNodeSet &Src,
2351                                                    const Expr *Ex) {
2352   StmtNodeBuilder Bldr(Src, Dst, *currBldrCtx);
2353
2354   for (ExplodedNodeSet::iterator I=Src.begin(), E=Src.end(); I!=E; ++I) {
2355     ExplodedNode *Pred = *I;
2356     // Test if the previous node was as the same expression.  This can happen
2357     // when the expression fails to evaluate to anything meaningful and
2358     // (as an optimization) we don't generate a node.
2359     ProgramPoint P = Pred->getLocation();
2360     if (!P.getAs<PostStmt>() || P.castAs<PostStmt>().getStmt() != Ex) {
2361       continue;
2362     }
2363
2364     ProgramStateRef state = Pred->getState();
2365     SVal V = state->getSVal(Ex, Pred->getLocationContext());
2366     Optional<nonloc::SymbolVal> SEV = V.getAs<nonloc::SymbolVal>();
2367     if (SEV && SEV->isExpression()) {
2368       const std::pair<const ProgramPointTag *, const ProgramPointTag*> &tags =
2369         geteagerlyAssumeBinOpBifurcationTags();
2370
2371       ProgramStateRef StateTrue, StateFalse;
2372       std::tie(StateTrue, StateFalse) = state->assume(*SEV);
2373
2374       // First assume that the condition is true.
2375       if (StateTrue) {
2376         SVal Val = svalBuilder.makeIntVal(1U, Ex->getType());
2377         StateTrue = StateTrue->BindExpr(Ex, Pred->getLocationContext(), Val);
2378         Bldr.generateNode(Ex, Pred, StateTrue, tags.first);
2379       }
2380
2381       // Next, assume that the condition is false.
2382       if (StateFalse) {
2383         SVal Val = svalBuilder.makeIntVal(0U, Ex->getType());
2384         StateFalse = StateFalse->BindExpr(Ex, Pred->getLocationContext(), Val);
2385         Bldr.generateNode(Ex, Pred, StateFalse, tags.second);
2386       }
2387     }
2388   }
2389 }
2390
2391 void ExprEngine::VisitGCCAsmStmt(const GCCAsmStmt *A, ExplodedNode *Pred,
2392                                  ExplodedNodeSet &Dst) {
2393   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2394   // We have processed both the inputs and the outputs.  All of the outputs
2395   // should evaluate to Locs.  Nuke all of their values.
2396
2397   // FIXME: Some day in the future it would be nice to allow a "plug-in"
2398   // which interprets the inline asm and stores proper results in the
2399   // outputs.
2400
2401   ProgramStateRef state = Pred->getState();
2402
2403   for (const Expr *O : A->outputs()) {
2404     SVal X = state->getSVal(O, Pred->getLocationContext());
2405     assert (!X.getAs<NonLoc>());  // Should be an Lval, or unknown, undef.
2406
2407     if (Optional<Loc> LV = X.getAs<Loc>())
2408       state = state->bindLoc(*LV, UnknownVal());
2409   }
2410
2411   Bldr.generateNode(A, Pred, state);
2412 }
2413
2414 void ExprEngine::VisitMSAsmStmt(const MSAsmStmt *A, ExplodedNode *Pred,
2415                                 ExplodedNodeSet &Dst) {
2416   StmtNodeBuilder Bldr(Pred, Dst, *currBldrCtx);
2417   Bldr.generateNode(A, Pred, Pred->getState());
2418 }
2419
2420 //===----------------------------------------------------------------------===//
2421 // Visualization.
2422 //===----------------------------------------------------------------------===//
2423
2424 #ifndef NDEBUG
2425 static ExprEngine* GraphPrintCheckerState;
2426 static SourceManager* GraphPrintSourceManager;
2427
2428 namespace llvm {
2429 template<>
2430 struct DOTGraphTraits<ExplodedNode*> :
2431   public DefaultDOTGraphTraits {
2432
2433   DOTGraphTraits (bool isSimple=false) : DefaultDOTGraphTraits(isSimple) {}
2434
2435   // FIXME: Since we do not cache error nodes in ExprEngine now, this does not
2436   // work.
2437   static std::string getNodeAttributes(const ExplodedNode *N, void*) {
2438
2439 #if 0
2440       // FIXME: Replace with a general scheme to tell if the node is
2441       // an error node.
2442     if (GraphPrintCheckerState->isImplicitNullDeref(N) ||
2443         GraphPrintCheckerState->isExplicitNullDeref(N) ||
2444         GraphPrintCheckerState->isUndefDeref(N) ||
2445         GraphPrintCheckerState->isUndefStore(N) ||
2446         GraphPrintCheckerState->isUndefControlFlow(N) ||
2447         GraphPrintCheckerState->isUndefResult(N) ||
2448         GraphPrintCheckerState->isBadCall(N) ||
2449         GraphPrintCheckerState->isUndefArg(N))
2450       return "color=\"red\",style=\"filled\"";
2451
2452     if (GraphPrintCheckerState->isNoReturnCall(N))
2453       return "color=\"blue\",style=\"filled\"";
2454 #endif
2455     return "";
2456   }
2457
2458   static void printLocation(raw_ostream &Out, SourceLocation SLoc) {
2459     if (SLoc.isFileID()) {
2460       Out << "\\lline="
2461         << GraphPrintSourceManager->getExpansionLineNumber(SLoc)
2462         << " col="
2463         << GraphPrintSourceManager->getExpansionColumnNumber(SLoc)
2464         << "\\l";
2465     }
2466   }
2467
2468   static std::string getNodeLabel(const ExplodedNode *N, void*){
2469
2470     std::string sbuf;
2471     llvm::raw_string_ostream Out(sbuf);
2472
2473     // Program Location.
2474     ProgramPoint Loc = N->getLocation();
2475
2476     switch (Loc.getKind()) {
2477       case ProgramPoint::BlockEntranceKind: {
2478         Out << "Block Entrance: B"
2479             << Loc.castAs<BlockEntrance>().getBlock()->getBlockID();
2480         if (const NamedDecl *ND =
2481                     dyn_cast<NamedDecl>(Loc.getLocationContext()->getDecl())) {
2482           Out << " (";
2483           ND->printName(Out);
2484           Out << ")";
2485         }
2486         break;
2487       }
2488
2489       case ProgramPoint::BlockExitKind:
2490         assert (false);
2491         break;
2492
2493       case ProgramPoint::CallEnterKind:
2494         Out << "CallEnter";
2495         break;
2496
2497       case ProgramPoint::CallExitBeginKind:
2498         Out << "CallExitBegin";
2499         break;
2500
2501       case ProgramPoint::CallExitEndKind:
2502         Out << "CallExitEnd";
2503         break;
2504
2505       case ProgramPoint::PostStmtPurgeDeadSymbolsKind:
2506         Out << "PostStmtPurgeDeadSymbols";
2507         break;
2508
2509       case ProgramPoint::PreStmtPurgeDeadSymbolsKind:
2510         Out << "PreStmtPurgeDeadSymbols";
2511         break;
2512
2513       case ProgramPoint::EpsilonKind:
2514         Out << "Epsilon Point";
2515         break;
2516
2517       case ProgramPoint::PreImplicitCallKind: {
2518         ImplicitCallPoint PC = Loc.castAs<ImplicitCallPoint>();
2519         Out << "PreCall: ";
2520
2521         // FIXME: Get proper printing options.
2522         PC.getDecl()->print(Out, LangOptions());
2523         printLocation(Out, PC.getLocation());
2524         break;
2525       }
2526
2527       case ProgramPoint::PostImplicitCallKind: {
2528         ImplicitCallPoint PC = Loc.castAs<ImplicitCallPoint>();
2529         Out << "PostCall: ";
2530
2531         // FIXME: Get proper printing options.
2532         PC.getDecl()->print(Out, LangOptions());
2533         printLocation(Out, PC.getLocation());
2534         break;
2535       }
2536
2537       case ProgramPoint::PostInitializerKind: {
2538         Out << "PostInitializer: ";
2539         const CXXCtorInitializer *Init =
2540           Loc.castAs<PostInitializer>().getInitializer();
2541         if (const FieldDecl *FD = Init->getAnyMember())
2542           Out << *FD;
2543         else {
2544           QualType Ty = Init->getTypeSourceInfo()->getType();
2545           Ty = Ty.getLocalUnqualifiedType();
2546           LangOptions LO; // FIXME.
2547           Ty.print(Out, LO);
2548         }
2549         break;
2550       }
2551
2552       case ProgramPoint::BlockEdgeKind: {
2553         const BlockEdge &E = Loc.castAs<BlockEdge>();
2554         Out << "Edge: (B" << E.getSrc()->getBlockID() << ", B"
2555             << E.getDst()->getBlockID()  << ')';
2556
2557         if (const Stmt *T = E.getSrc()->getTerminator()) {
2558           SourceLocation SLoc = T->getLocStart();
2559
2560           Out << "\\|Terminator: ";
2561           LangOptions LO; // FIXME.
2562           E.getSrc()->printTerminator(Out, LO);
2563
2564           if (SLoc.isFileID()) {
2565             Out << "\\lline="
2566               << GraphPrintSourceManager->getExpansionLineNumber(SLoc)
2567               << " col="
2568               << GraphPrintSourceManager->getExpansionColumnNumber(SLoc);
2569           }
2570
2571           if (isa<SwitchStmt>(T)) {
2572             const Stmt *Label = E.getDst()->getLabel();
2573
2574             if (Label) {
2575               if (const CaseStmt *C = dyn_cast<CaseStmt>(Label)) {
2576                 Out << "\\lcase ";
2577                 LangOptions LO; // FIXME.
2578                 if (C->getLHS())
2579                   C->getLHS()->printPretty(Out, nullptr, PrintingPolicy(LO));
2580
2581                 if (const Stmt *RHS = C->getRHS()) {
2582                   Out << " .. ";
2583                   RHS->printPretty(Out, nullptr, PrintingPolicy(LO));
2584                 }
2585
2586                 Out << ":";
2587               }
2588               else {
2589                 assert (isa<DefaultStmt>(Label));
2590                 Out << "\\ldefault:";
2591               }
2592             }
2593             else
2594               Out << "\\l(implicit) default:";
2595           }
2596           else if (isa<IndirectGotoStmt>(T)) {
2597             // FIXME
2598           }
2599           else {
2600             Out << "\\lCondition: ";
2601             if (*E.getSrc()->succ_begin() == E.getDst())
2602               Out << "true";
2603             else
2604               Out << "false";
2605           }
2606
2607           Out << "\\l";
2608         }
2609
2610 #if 0
2611           // FIXME: Replace with a general scheme to determine
2612           // the name of the check.
2613         if (GraphPrintCheckerState->isUndefControlFlow(N)) {
2614           Out << "\\|Control-flow based on\\lUndefined value.\\l";
2615         }
2616 #endif
2617         break;
2618       }
2619
2620       default: {
2621         const Stmt *S = Loc.castAs<StmtPoint>().getStmt();
2622         assert(S != nullptr && "Expecting non-null Stmt");
2623
2624         Out << S->getStmtClassName() << ' ' << (const void*) S << ' ';
2625         LangOptions LO; // FIXME.
2626         S->printPretty(Out, nullptr, PrintingPolicy(LO));
2627         printLocation(Out, S->getLocStart());
2628
2629         if (Loc.getAs<PreStmt>())
2630           Out << "\\lPreStmt\\l;";
2631         else if (Loc.getAs<PostLoad>())
2632           Out << "\\lPostLoad\\l;";
2633         else if (Loc.getAs<PostStore>())
2634           Out << "\\lPostStore\\l";
2635         else if (Loc.getAs<PostLValue>())
2636           Out << "\\lPostLValue\\l";
2637
2638 #if 0
2639           // FIXME: Replace with a general scheme to determine
2640           // the name of the check.
2641         if (GraphPrintCheckerState->isImplicitNullDeref(N))
2642           Out << "\\|Implicit-Null Dereference.\\l";
2643         else if (GraphPrintCheckerState->isExplicitNullDeref(N))
2644           Out << "\\|Explicit-Null Dereference.\\l";
2645         else if (GraphPrintCheckerState->isUndefDeref(N))
2646           Out << "\\|Dereference of undefialied value.\\l";
2647         else if (GraphPrintCheckerState->isUndefStore(N))
2648           Out << "\\|Store to Undefined Loc.";
2649         else if (GraphPrintCheckerState->isUndefResult(N))
2650           Out << "\\|Result of operation is undefined.";
2651         else if (GraphPrintCheckerState->isNoReturnCall(N))
2652           Out << "\\|Call to function marked \"noreturn\".";
2653         else if (GraphPrintCheckerState->isBadCall(N))
2654           Out << "\\|Call to NULL/Undefined.";
2655         else if (GraphPrintCheckerState->isUndefArg(N))
2656           Out << "\\|Argument in call is undefined";
2657 #endif
2658
2659         break;
2660       }
2661     }
2662
2663     ProgramStateRef state = N->getState();
2664     Out << "\\|StateID: " << (const void*) state.get()
2665         << " NodeID: " << (const void*) N << "\\|";
2666     state->printDOT(Out);
2667
2668     Out << "\\l";
2669
2670     if (const ProgramPointTag *tag = Loc.getTag()) {
2671       Out << "\\|Tag: " << tag->getTagDescription();
2672       Out << "\\l";
2673     }
2674     return Out.str();
2675   }
2676 };
2677 } // end llvm namespace
2678 #endif
2679
2680 void ExprEngine::ViewGraph(bool trim) {
2681 #ifndef NDEBUG
2682   if (trim) {
2683     std::vector<const ExplodedNode*> Src;
2684
2685     // Flush any outstanding reports to make sure we cover all the nodes.
2686     // This does not cause them to get displayed.
2687     for (BugReporter::iterator I=BR.begin(), E=BR.end(); I!=E; ++I)
2688       const_cast<BugType*>(*I)->FlushReports(BR);
2689
2690     // Iterate through the reports and get their nodes.
2691     for (BugReporter::EQClasses_iterator
2692            EI = BR.EQClasses_begin(), EE = BR.EQClasses_end(); EI != EE; ++EI) {
2693       ExplodedNode *N = const_cast<ExplodedNode*>(EI->begin()->getErrorNode());
2694       if (N) Src.push_back(N);
2695     }
2696
2697     ViewGraph(Src);
2698   }
2699   else {
2700     GraphPrintCheckerState = this;
2701     GraphPrintSourceManager = &getContext().getSourceManager();
2702
2703     llvm::ViewGraph(*G.roots_begin(), "ExprEngine");
2704
2705     GraphPrintCheckerState = nullptr;
2706     GraphPrintSourceManager = nullptr;
2707   }
2708 #endif
2709 }
2710
2711 void ExprEngine::ViewGraph(ArrayRef<const ExplodedNode*> Nodes) {
2712 #ifndef NDEBUG
2713   GraphPrintCheckerState = this;
2714   GraphPrintSourceManager = &getContext().getSourceManager();
2715
2716   std::unique_ptr<ExplodedGraph> TrimmedG(G.trim(Nodes));
2717
2718   if (!TrimmedG.get())
2719     llvm::errs() << "warning: Trimmed ExplodedGraph is empty.\n";
2720   else
2721     llvm::ViewGraph(*TrimmedG->roots_begin(), "TrimmedExprEngine");
2722
2723   GraphPrintCheckerState = nullptr;
2724   GraphPrintSourceManager = nullptr;
2725 #endif
2726 }