17a51313dSChris Lattner //===--- CGExprAgg.cpp - Emit LLVM Code from Aggregate Expressions --------===//
27a51313dSChris Lattner //
37a51313dSChris Lattner //                     The LLVM Compiler Infrastructure
47a51313dSChris Lattner //
57a51313dSChris Lattner // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
67a51313dSChris Lattner // License. See LICENSE.TXT for details.
77a51313dSChris Lattner //
87a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
97a51313dSChris Lattner //
107a51313dSChris Lattner // This contains code to emit Aggregate Expr nodes as LLVM code.
117a51313dSChris Lattner //
127a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
137a51313dSChris Lattner 
147a51313dSChris Lattner #include "CodeGenFunction.h"
157a51313dSChris Lattner #include "CodeGenModule.h"
167a51313dSChris Lattner #include "clang/AST/AST.h"
177a51313dSChris Lattner #include "llvm/Constants.h"
187a51313dSChris Lattner #include "llvm/Function.h"
197a51313dSChris Lattner #include "llvm/GlobalVariable.h"
207a51313dSChris Lattner #include "llvm/Support/Compiler.h"
217a51313dSChris Lattner using namespace clang;
227a51313dSChris Lattner using namespace CodeGen;
237a51313dSChris Lattner 
247a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
257a51313dSChris Lattner //                        Aggregate Expression Emitter
267a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
277a51313dSChris Lattner 
287a51313dSChris Lattner namespace  {
297a51313dSChris Lattner class VISIBILITY_HIDDEN AggExprEmitter : public StmtVisitor<AggExprEmitter> {
307a51313dSChris Lattner   CodeGenFunction &CGF;
317a51313dSChris Lattner   llvm::LLVMFoldingBuilder &Builder;
327a51313dSChris Lattner   llvm::Value *DestPtr;
337a51313dSChris Lattner   bool VolatileDest;
347a51313dSChris Lattner public:
357a51313dSChris Lattner   AggExprEmitter(CodeGenFunction &cgf, llvm::Value *destPtr, bool volatileDest)
367a51313dSChris Lattner     : CGF(cgf), Builder(CGF.Builder),
377a51313dSChris Lattner       DestPtr(destPtr), VolatileDest(volatileDest) {
387a51313dSChris Lattner   }
397a51313dSChris Lattner 
407a51313dSChris Lattner   //===--------------------------------------------------------------------===//
417a51313dSChris Lattner   //                               Utilities
427a51313dSChris Lattner   //===--------------------------------------------------------------------===//
437a51313dSChris Lattner 
447a51313dSChris Lattner   /// EmitAggLoadOfLValue - Given an expression with aggregate type that
457a51313dSChris Lattner   /// represents a value lvalue, this method emits the address of the lvalue,
467a51313dSChris Lattner   /// then loads the result into DestPtr.
477a51313dSChris Lattner   void EmitAggLoadOfLValue(const Expr *E);
487a51313dSChris Lattner 
497a51313dSChris Lattner   void EmitAggregateCopy(llvm::Value *DestPtr, llvm::Value *SrcPtr,
507a51313dSChris Lattner                          QualType EltTy);
517a51313dSChris Lattner 
527a51313dSChris Lattner   void EmitAggregateClear(llvm::Value *DestPtr, QualType Ty);
537a51313dSChris Lattner 
547a51313dSChris Lattner   void EmitNonConstInit(InitListExpr *E);
557a51313dSChris Lattner 
567a51313dSChris Lattner   //===--------------------------------------------------------------------===//
577a51313dSChris Lattner   //                            Visitor Methods
587a51313dSChris Lattner   //===--------------------------------------------------------------------===//
597a51313dSChris Lattner 
607a51313dSChris Lattner   void VisitStmt(Stmt *S) {
617a51313dSChris Lattner     CGF.WarnUnsupported(S, "aggregate expression");
627a51313dSChris Lattner   }
637a51313dSChris Lattner   void VisitParenExpr(ParenExpr *PE) { Visit(PE->getSubExpr()); }
647a51313dSChris Lattner 
657a51313dSChris Lattner   // l-values.
667a51313dSChris Lattner   void VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *DRE) { EmitAggLoadOfLValue(DRE); }
677a51313dSChris Lattner   void VisitMemberExpr(MemberExpr *ME) { EmitAggLoadOfLValue(ME); }
687a51313dSChris Lattner   void VisitUnaryDeref(UnaryOperator *E) { EmitAggLoadOfLValue(E); }
697a51313dSChris Lattner   void VisitStringLiteral(StringLiteral *E) { EmitAggLoadOfLValue(E); }
707a51313dSChris Lattner 
717a51313dSChris Lattner   void VisitArraySubscriptExpr(ArraySubscriptExpr *E) {
727a51313dSChris Lattner     EmitAggLoadOfLValue(E);
737a51313dSChris Lattner   }
747a51313dSChris Lattner 
757a51313dSChris Lattner   // Operators.
767a51313dSChris Lattner   //  case Expr::UnaryOperatorClass:
777a51313dSChris Lattner   //  case Expr::CastExprClass:
787a51313dSChris Lattner   void VisitImplicitCastExpr(ImplicitCastExpr *E);
797a51313dSChris Lattner   void VisitCallExpr(const CallExpr *E);
807a51313dSChris Lattner   void VisitStmtExpr(const StmtExpr *E);
817a51313dSChris Lattner   void VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *BO);
827a51313dSChris Lattner   void VisitBinAssign(const BinaryOperator *E);
837a51313dSChris Lattner   void VisitOverloadExpr(const OverloadExpr *E);
847a51313dSChris Lattner 
857a51313dSChris Lattner 
867a51313dSChris Lattner   void VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *CO);
877a51313dSChris Lattner   void VisitInitListExpr(InitListExpr *E);
887a51313dSChris Lattner   //  case Expr::ChooseExprClass:
897a51313dSChris Lattner 
907a51313dSChris Lattner };
917a51313dSChris Lattner }  // end anonymous namespace.
927a51313dSChris Lattner 
937a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
947a51313dSChris Lattner //                                Utilities
957a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
967a51313dSChris Lattner 
977a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::EmitAggregateClear(llvm::Value *DestPtr, QualType Ty) {
987a51313dSChris Lattner   assert(!Ty->isComplexType() && "Shouldn't happen for complex");
997a51313dSChris Lattner 
1007a51313dSChris Lattner   // Aggregate assignment turns into llvm.memset.
1017a51313dSChris Lattner   const llvm::Type *BP = llvm::PointerType::getUnqual(llvm::Type::Int8Ty);
1027a51313dSChris Lattner   if (DestPtr->getType() != BP)
1037a51313dSChris Lattner     DestPtr = Builder.CreateBitCast(DestPtr, BP, "tmp");
1047a51313dSChris Lattner 
1057a51313dSChris Lattner   // Get size and alignment info for this aggregate.
1067a51313dSChris Lattner   std::pair<uint64_t, unsigned> TypeInfo = CGF.getContext().getTypeInfo(Ty);
1077a51313dSChris Lattner 
1087a51313dSChris Lattner   // FIXME: Handle variable sized types.
1097a51313dSChris Lattner   const llvm::Type *IntPtr = llvm::IntegerType::get(CGF.LLVMPointerWidth);
1107a51313dSChris Lattner 
1117a51313dSChris Lattner   llvm::Value *MemSetOps[4] = {
1127a51313dSChris Lattner     DestPtr,
1137a51313dSChris Lattner     llvm::ConstantInt::getNullValue(llvm::Type::Int8Ty),
1147a51313dSChris Lattner     // TypeInfo.first describes size in bits.
1157a51313dSChris Lattner     llvm::ConstantInt::get(IntPtr, TypeInfo.first/8),
1167a51313dSChris Lattner     llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::Int32Ty, TypeInfo.second/8)
1177a51313dSChris Lattner   };
1187a51313dSChris Lattner 
1197a51313dSChris Lattner   Builder.CreateCall(CGF.CGM.getMemSetFn(), MemSetOps, MemSetOps+4);
1207a51313dSChris Lattner }
1217a51313dSChris Lattner 
1227a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::EmitAggregateCopy(llvm::Value *DestPtr,
1237a51313dSChris Lattner                                        llvm::Value *SrcPtr, QualType Ty) {
1247a51313dSChris Lattner   assert(!Ty->isComplexType() && "Shouldn't happen for complex");
1257a51313dSChris Lattner 
1267a51313dSChris Lattner   // Aggregate assignment turns into llvm.memcpy.
1277a51313dSChris Lattner   const llvm::Type *BP = llvm::PointerType::getUnqual(llvm::Type::Int8Ty);
1287a51313dSChris Lattner   if (DestPtr->getType() != BP)
1297a51313dSChris Lattner     DestPtr = Builder.CreateBitCast(DestPtr, BP, "tmp");
1307a51313dSChris Lattner   if (SrcPtr->getType() != BP)
1317a51313dSChris Lattner     SrcPtr = Builder.CreateBitCast(SrcPtr, BP, "tmp");
1327a51313dSChris Lattner 
1337a51313dSChris Lattner   // Get size and alignment info for this aggregate.
1347a51313dSChris Lattner   std::pair<uint64_t, unsigned> TypeInfo = CGF.getContext().getTypeInfo(Ty);
1357a51313dSChris Lattner 
1367a51313dSChris Lattner   // FIXME: Handle variable sized types.
1377a51313dSChris Lattner   const llvm::Type *IntPtr = llvm::IntegerType::get(CGF.LLVMPointerWidth);
1387a51313dSChris Lattner 
1397a51313dSChris Lattner   llvm::Value *MemCpyOps[4] = {
1407a51313dSChris Lattner     DestPtr, SrcPtr,
1417a51313dSChris Lattner     // TypeInfo.first describes size in bits.
1427a51313dSChris Lattner     llvm::ConstantInt::get(IntPtr, TypeInfo.first/8),
1437a51313dSChris Lattner     llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::Int32Ty, TypeInfo.second/8)
1447a51313dSChris Lattner   };
1457a51313dSChris Lattner 
1467a51313dSChris Lattner   Builder.CreateCall(CGF.CGM.getMemCpyFn(), MemCpyOps, MemCpyOps+4);
1477a51313dSChris Lattner }
1487a51313dSChris Lattner 
1497a51313dSChris Lattner 
1507a51313dSChris Lattner /// EmitAggLoadOfLValue - Given an expression with aggregate type that
1517a51313dSChris Lattner /// represents a value lvalue, this method emits the address of the lvalue,
1527a51313dSChris Lattner /// then loads the result into DestPtr.
1537a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::EmitAggLoadOfLValue(const Expr *E) {
1547a51313dSChris Lattner   LValue LV = CGF.EmitLValue(E);
1557a51313dSChris Lattner   assert(LV.isSimple() && "Can't have aggregate bitfield, vector, etc");
1567a51313dSChris Lattner   llvm::Value *SrcPtr = LV.getAddress();
1577a51313dSChris Lattner 
1587a51313dSChris Lattner   // If the result is ignored, don't copy from the value.
1597a51313dSChris Lattner   if (DestPtr == 0)
1607a51313dSChris Lattner     // FIXME: If the source is volatile, we must read from it.
1617a51313dSChris Lattner     return;
1627a51313dSChris Lattner 
1637a51313dSChris Lattner   EmitAggregateCopy(DestPtr, SrcPtr, E->getType());
1647a51313dSChris Lattner }
1657a51313dSChris Lattner 
1667a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
1677a51313dSChris Lattner //                            Visitor Methods
1687a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
1697a51313dSChris Lattner 
1707a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitImplicitCastExpr(ImplicitCastExpr *E)
1717a51313dSChris Lattner {
1727a51313dSChris Lattner   QualType STy = E->getSubExpr()->getType().getCanonicalType();
1737a51313dSChris Lattner   QualType Ty = E->getType().getCanonicalType();
1747a51313dSChris Lattner 
1757a51313dSChris Lattner   assert(CGF.getContext().typesAreCompatible(
1767a51313dSChris Lattner              STy.getUnqualifiedType(), Ty.getUnqualifiedType())
1777a51313dSChris Lattner          && "Implicit cast types must be compatible");
1787a51313dSChris Lattner 
1797a51313dSChris Lattner   Visit(E->getSubExpr());
1807a51313dSChris Lattner }
1817a51313dSChris Lattner 
1827a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitCallExpr(const CallExpr *E)
1837a51313dSChris Lattner {
1847a51313dSChris Lattner   RValue RV = CGF.EmitCallExpr(E);
1857a51313dSChris Lattner   assert(RV.isAggregate() && "Return value must be aggregate value!");
1867a51313dSChris Lattner 
1877a51313dSChris Lattner   // If the result is ignored, don't copy from the value.
1887a51313dSChris Lattner   if (DestPtr == 0)
1897a51313dSChris Lattner     // FIXME: If the source is volatile, we must read from it.
1907a51313dSChris Lattner     return;
1917a51313dSChris Lattner 
1927a51313dSChris Lattner   EmitAggregateCopy(DestPtr, RV.getAggregateAddr(), E->getType());
1937a51313dSChris Lattner }
1947a51313dSChris Lattner 
1957a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitOverloadExpr(const OverloadExpr *E)
1967a51313dSChris Lattner {
1977a51313dSChris Lattner   RValue RV = CGF.EmitCallExpr(E->getFn(), E->arg_begin(),
1987a51313dSChris Lattner                                E->getNumArgs(CGF.getContext()));
1997a51313dSChris Lattner   assert(RV.isAggregate() && "Return value must be aggregate value!");
2007a51313dSChris Lattner 
2017a51313dSChris Lattner   // If the result is ignored, don't copy from the value.
2027a51313dSChris Lattner   if (DestPtr == 0)
2037a51313dSChris Lattner     // FIXME: If the source is volatile, we must read from it.
2047a51313dSChris Lattner     return;
2057a51313dSChris Lattner 
2067a51313dSChris Lattner   EmitAggregateCopy(DestPtr, RV.getAggregateAddr(), E->getType());
2077a51313dSChris Lattner }
2087a51313dSChris Lattner 
2097a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitStmtExpr(const StmtExpr *E) {
2107a51313dSChris Lattner   CGF.EmitCompoundStmt(*E->getSubStmt(), true, DestPtr, VolatileDest);
2117a51313dSChris Lattner }
2127a51313dSChris Lattner 
2137a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
2147a51313dSChris Lattner   CGF.WarnUnsupported(E, "aggregate binary expression");
2157a51313dSChris Lattner }
2167a51313dSChris Lattner 
2177a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) {
2187a51313dSChris Lattner   // For an assignment to work, the value on the right has
2197a51313dSChris Lattner   // to be compatible with the value on the left.
2207a51313dSChris Lattner   assert(CGF.getContext().typesAreCompatible(
2217a51313dSChris Lattner              E->getLHS()->getType().getUnqualifiedType(),
2227a51313dSChris Lattner              E->getRHS()->getType().getUnqualifiedType())
2237a51313dSChris Lattner          && "Invalid assignment");
2247a51313dSChris Lattner   LValue LHS = CGF.EmitLValue(E->getLHS());
2257a51313dSChris Lattner 
2267a51313dSChris Lattner   // Codegen the RHS so that it stores directly into the LHS.
2277a51313dSChris Lattner   CGF.EmitAggExpr(E->getRHS(), LHS.getAddress(), false /*FIXME: VOLATILE LHS*/);
2287a51313dSChris Lattner 
2297a51313dSChris Lattner   if (DestPtr == 0)
2307a51313dSChris Lattner     return;
2317a51313dSChris Lattner 
2327a51313dSChris Lattner   // If the result of the assignment is used, copy the RHS there also.
2337a51313dSChris Lattner   EmitAggregateCopy(DestPtr, LHS.getAddress(), E->getType());
2347a51313dSChris Lattner }
2357a51313dSChris Lattner 
2367a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
2377a51313dSChris Lattner   llvm::BasicBlock *LHSBlock = new llvm::BasicBlock("cond.?");
2387a51313dSChris Lattner   llvm::BasicBlock *RHSBlock = new llvm::BasicBlock("cond.:");
2397a51313dSChris Lattner   llvm::BasicBlock *ContBlock = new llvm::BasicBlock("cond.cont");
2407a51313dSChris Lattner 
2417a51313dSChris Lattner   llvm::Value *Cond = CGF.EvaluateExprAsBool(E->getCond());
2427a51313dSChris Lattner   Builder.CreateCondBr(Cond, LHSBlock, RHSBlock);
2437a51313dSChris Lattner 
2447a51313dSChris Lattner   CGF.EmitBlock(LHSBlock);
2457a51313dSChris Lattner 
2467a51313dSChris Lattner   // Handle the GNU extension for missing LHS.
2477a51313dSChris Lattner   assert(E->getLHS() && "Must have LHS for aggregate value");
2487a51313dSChris Lattner 
2497a51313dSChris Lattner   Visit(E->getLHS());
2507a51313dSChris Lattner   Builder.CreateBr(ContBlock);
2517a51313dSChris Lattner   LHSBlock = Builder.GetInsertBlock();
2527a51313dSChris Lattner 
2537a51313dSChris Lattner   CGF.EmitBlock(RHSBlock);
2547a51313dSChris Lattner 
2557a51313dSChris Lattner   Visit(E->getRHS());
2567a51313dSChris Lattner   Builder.CreateBr(ContBlock);
2577a51313dSChris Lattner   RHSBlock = Builder.GetInsertBlock();
2587a51313dSChris Lattner 
2597a51313dSChris Lattner   CGF.EmitBlock(ContBlock);
2607a51313dSChris Lattner }
2617a51313dSChris Lattner 
2627a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::EmitNonConstInit(InitListExpr *E) {
2637a51313dSChris Lattner 
2647a51313dSChris Lattner   const llvm::PointerType *APType =
2657a51313dSChris Lattner     cast<llvm::PointerType>(DestPtr->getType());
2667a51313dSChris Lattner   const llvm::Type *DestType = APType->getElementType();
2677a51313dSChris Lattner 
2687a51313dSChris Lattner   if (const llvm::ArrayType *AType = dyn_cast<llvm::ArrayType>(DestType)) {
2697a51313dSChris Lattner     unsigned NumInitElements = E->getNumInits();
2707a51313dSChris Lattner 
2717a51313dSChris Lattner     unsigned i;
2727a51313dSChris Lattner     for (i = 0; i != NumInitElements; ++i) {
273*3e593cdbSChris Lattner       llvm::Value *NextVal = Builder.CreateStructGEP(DestPtr, i, ".array");
2747a51313dSChris Lattner       Expr *Init = E->getInit(i);
2757a51313dSChris Lattner       if (isa<InitListExpr>(Init))
2767a51313dSChris Lattner         CGF.EmitAggExpr(Init, NextVal, VolatileDest);
2777a51313dSChris Lattner       else
2787a51313dSChris Lattner         Builder.CreateStore(CGF.EmitScalarExpr(Init), NextVal);
2797a51313dSChris Lattner     }
2807a51313dSChris Lattner 
2817a51313dSChris Lattner     // Emit remaining default initializers
2827a51313dSChris Lattner     unsigned NumArrayElements = AType->getNumElements();
2837a51313dSChris Lattner     QualType QType = E->getInit(0)->getType();
2847a51313dSChris Lattner     const llvm::Type *EType = AType->getElementType();
2857a51313dSChris Lattner     for (/*Do not initialize i*/; i < NumArrayElements; ++i) {
286*3e593cdbSChris Lattner       llvm::Value *NextVal = Builder.CreateStructGEP(DestPtr, i, ".array");
2877a51313dSChris Lattner       if (EType->isFirstClassType())
2887a51313dSChris Lattner         Builder.CreateStore(llvm::Constant::getNullValue(EType), NextVal);
2897a51313dSChris Lattner       else
2907a51313dSChris Lattner         EmitAggregateClear(NextVal, QType);
2917a51313dSChris Lattner     }
2927a51313dSChris Lattner   } else
2937a51313dSChris Lattner     assert(false && "Invalid initializer");
2947a51313dSChris Lattner }
2957a51313dSChris Lattner 
2967a51313dSChris Lattner void AggExprEmitter::VisitInitListExpr(InitListExpr *E) {
2977a51313dSChris Lattner 
2987a51313dSChris Lattner   if (E->isConstantExpr(CGF.CGM.getContext(), NULL)) {
2997a51313dSChris Lattner     llvm::Constant *V = CGF.CGM.EmitConstantExpr(E);
3007a51313dSChris Lattner     // Create global value to hold this array.
3017a51313dSChris Lattner     V = new llvm::GlobalVariable(V->getType(), true,
3027a51313dSChris Lattner                                  llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
3037a51313dSChris Lattner                                  V, ".array",
3047a51313dSChris Lattner                                  &CGF.CGM.getModule());
3057a51313dSChris Lattner 
3067a51313dSChris Lattner     EmitAggregateCopy(DestPtr, V , E->getType());
3077a51313dSChris Lattner     return;
3087a51313dSChris Lattner   } else {
3097a51313dSChris Lattner     if (!E->getType()->isArrayType()) {
3107a51313dSChris Lattner       CGF.WarnUnsupported(E, "aggregate init-list expression");
3117a51313dSChris Lattner       return;
3127a51313dSChris Lattner     }
3137a51313dSChris Lattner     EmitNonConstInit(E);
3147a51313dSChris Lattner   }
3157a51313dSChris Lattner }
3167a51313dSChris Lattner 
3177a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
3187a51313dSChris Lattner //                        Entry Points into this File
3197a51313dSChris Lattner //===----------------------------------------------------------------------===//
3207a51313dSChris Lattner 
3217a51313dSChris Lattner /// EmitAggExpr - Emit the computation of the specified expression of
3227a51313dSChris Lattner /// aggregate type.  The result is computed into DestPtr.  Note that if
3237a51313dSChris Lattner /// DestPtr is null, the value of the aggregate expression is not needed.
3247a51313dSChris Lattner void CodeGenFunction::EmitAggExpr(const Expr *E, llvm::Value *DestPtr,
3257a51313dSChris Lattner                                   bool VolatileDest) {
3267a51313dSChris Lattner   assert(E && hasAggregateLLVMType(E->getType()) &&
3277a51313dSChris Lattner          "Invalid aggregate expression to emit");
3287a51313dSChris Lattner 
3297a51313dSChris Lattner   AggExprEmitter(*this, DestPtr, VolatileDest).Visit(const_cast<Expr*>(E));
3307a51313dSChris Lattner }
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