DebugInfo: Move DIFlag accessors from DIVariable to MDLocalVariable
[oota-llvm.git] / include / llvm / IR / DebugInfo.h
1 //===- DebugInfo.h - Debug Information Helpers ------------------*- 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 bunch of datatypes that are useful for creating and
11 // walking debug info in LLVM IR form. They essentially provide wrappers around
12 // the information in the global variables that's needed when constructing the
13 // DWARF information.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #ifndef LLVM_IR_DEBUGINFO_H
18 #define LLVM_IR_DEBUGINFO_H
19
20 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
22 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
23 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
24 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
25 #include "llvm/IR/DebugInfoMetadata.h"
26 #include "llvm/Support/Casting.h"
27 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
29 #include <iterator>
30
31 namespace llvm {
32 class BasicBlock;
33 class Constant;
34 class Function;
35 class GlobalVariable;
36 class Module;
37 class Type;
38 class Value;
39 class DbgDeclareInst;
40 class DbgValueInst;
41 class Instruction;
42 class Metadata;
43 class MDNode;
44 class MDString;
45 class NamedMDNode;
46 class LLVMContext;
47 class raw_ostream;
48
49 class DIFile;
50 class DISubprogram;
51 class DILexicalBlock;
52 class DILexicalBlockFile;
53 class DIVariable;
54 class DIType;
55 class DIScope;
56 class DIObjCProperty;
57
58 /// \brief Maps from type identifier to the actual MDNode.
59 typedef DenseMap<const MDString *, MDNode *> DITypeIdentifierMap;
60
61 /// \brief A thin wraper around MDNode to access encoded debug info.
62 ///
63 /// This should not be stored in a container, because the underlying MDNode may
64 /// change in certain situations.
65 class DIDescriptor {
66   // Befriends DIRef so DIRef can befriend the protected member
67   // function: getFieldAs<DIRef>.
68   template <typename T> friend class DIRef;
69
70 public:
71   /// \brief Duplicated debug info flags.
72   ///
73   /// \see DebugNode::DIFlags.
74   enum {
75 #define HANDLE_DI_FLAG(ID, NAME) Flag##NAME = DebugNode::Flag##NAME,
76 #include "llvm/IR/DebugInfoFlags.def"
77     FlagAccessibility = DebugNode::FlagAccessibility
78   };
79
80 protected:
81   const MDNode *DbgNode;
82
83   DIDescriptor getDescriptorField(unsigned Elt) const;
84   template <typename DescTy> DescTy getFieldAs(unsigned Elt) const {
85     return DescTy(getDescriptorField(Elt));
86   }
87
88 public:
89   explicit DIDescriptor(const MDNode *N = nullptr) : DbgNode(N) {}
90
91   MDNode *get() const { return const_cast<MDNode *>(DbgNode); }
92   operator MDNode *() const { return get(); }
93   MDNode *operator->() const { return get(); }
94   MDNode &operator*() const {
95     assert(get() && "Expected valid pointer");
96     return *get();
97   }
98
99   // An explicit operator bool so that we can do testing of DI values
100   // easily.
101   // FIXME: This operator bool isn't actually protecting anything at the
102   // moment due to the conversion operator above making DIDescriptor nodes
103   // implicitly convertable to bool.
104   explicit operator bool() const { return DbgNode != nullptr; }
105
106   bool operator==(DIDescriptor Other) const { return DbgNode == Other.DbgNode; }
107   bool operator!=(DIDescriptor Other) const { return !operator==(Other); }
108
109   uint16_t getTag() const {
110     if (auto *N = dyn_cast_or_null<DebugNode>(get()))
111       return N->getTag();
112     return 0;
113   }
114
115   void print(raw_ostream &OS) const;
116   void dump() const;
117
118   /// \brief Replace all uses of debug info referenced by this descriptor.
119   void replaceAllUsesWith(LLVMContext &VMContext, DIDescriptor D);
120   void replaceAllUsesWith(MDNode *D);
121 };
122
123 #define DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DESC)                                      \
124   class DESC;                                                                  \
125   template <> struct simplify_type<const DESC>;                                \
126   template <> struct simplify_type<DESC>;
127 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIDescriptor)
128 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DISubrange)
129 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIEnumerator)
130 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIScope)
131 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIType)
132 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIBasicType)
133 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIDerivedType)
134 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DICompositeType)
135 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DISubroutineType)
136 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIFile)
137 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DICompileUnit)
138 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DISubprogram)
139 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DILexicalBlock)
140 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DILexicalBlockFile)
141 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DINameSpace)
142 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DITemplateTypeParameter)
143 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DITemplateValueParameter)
144 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIGlobalVariable)
145 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIVariable)
146 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIExpression)
147 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DILocation)
148 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIObjCProperty)
149 DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIImportedEntity)
150 #undef DECLARE_SIMPLIFY_DESCRIPTOR
151
152 /// \brief This is used to represent ranges, for array bounds.
153 class DISubrange : public DIDescriptor {
154 public:
155   DISubrange() = default;
156   DISubrange(const MDSubrange *N) : DIDescriptor(N) {}
157
158   MDSubrange *get() const {
159     return cast_or_null<MDSubrange>(DIDescriptor::get());
160   }
161   operator MDSubrange *() const { return get(); }
162   MDSubrange *operator->() const { return get(); }
163   MDSubrange &operator*() const {
164     assert(get() && "Expected valid pointer");
165     return *get();
166   }
167
168   int64_t getLo() const { return get()->getLowerBound(); }
169   int64_t getCount() const { return get()->getCount(); }
170 };
171
172 /// \brief This descriptor holds an array of nodes with type T.
173 template <typename T> class DITypedArray : public DIDescriptor {
174 public:
175   explicit DITypedArray(const MDNode *N = nullptr) : DIDescriptor(N) {}
176   operator MDTuple *() const {
177     return const_cast<MDTuple *>(cast_or_null<MDTuple>(DbgNode));
178   }
179   unsigned getNumElements() const {
180     return DbgNode ? DbgNode->getNumOperands() : 0;
181   }
182   T getElement(unsigned Idx) const { return getFieldAs<T>(Idx); }
183 };
184
185 typedef DITypedArray<DIDescriptor> DIArray;
186
187 /// \brief A wrapper for an enumerator (e.g. X and Y in 'enum {X,Y}').
188 ///
189 /// FIXME: it seems strange that this doesn't have either a reference to the
190 /// type/precision or a file/line pair for location info.
191 class DIEnumerator : public DIDescriptor {
192 public:
193   DIEnumerator() = default;
194   DIEnumerator(const MDEnumerator *N) : DIDescriptor(N) {}
195
196   MDEnumerator *get() const {
197     return cast_or_null<MDEnumerator>(DIDescriptor::get());
198   }
199   operator MDEnumerator *() const { return get(); }
200   MDEnumerator *operator->() const { return get(); }
201   MDEnumerator &operator*() const {
202     assert(get() && "Expected valid pointer");
203     return *get();
204   }
205
206   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
207   int64_t getEnumValue() const { return get()->getValue(); }
208 };
209
210 template <typename T> class DIRef;
211 typedef DIRef<DIDescriptor> DIDescriptorRef;
212 typedef DIRef<DIScope> DIScopeRef;
213 typedef DIRef<DIType> DITypeRef;
214 typedef DITypedArray<DITypeRef> DITypeArray;
215
216 /// \brief A base class for various scopes.
217 ///
218 /// Although, implementation-wise, DIScope is the parent class of most
219 /// other DIxxx classes, including DIType and its descendants, most of
220 /// DIScope's descendants are not a substitutable subtype of
221 /// DIScope. The DIDescriptor::isScope() method only is true for
222 /// DIScopes that are scopes in the strict lexical scope sense
223 /// (DICompileUnit, DISubprogram, etc.), but not for, e.g., a DIType.
224 class DIScope : public DIDescriptor {
225 public:
226   DIScope() = default;
227   DIScope(const MDScope *N) : DIDescriptor(N) {}
228
229   MDScope *get() const { return cast_or_null<MDScope>(DIDescriptor::get()); }
230   operator MDScope *() const { return get(); }
231   MDScope *operator->() const { return get(); }
232   MDScope &operator*() const {
233     assert(get() && "Expected valid pointer");
234     return *get();
235   }
236
237   /// \brief Get the parent scope.
238   ///
239   /// Gets the parent scope for this scope node or returns a default
240   /// constructed scope.
241   DIScopeRef getContext() const;
242   /// \brief Get the scope name.
243   ///
244   /// If the scope node has a name, return that, else return an empty string.
245   StringRef getName() const;
246   StringRef getFilename() const;
247   StringRef getDirectory() const;
248
249   /// \brief Generate a reference to this DIScope.
250   ///
251   /// Uses the type identifier instead of the actual MDNode if possible, to
252   /// help type uniquing.
253   DIScopeRef getRef() const;
254 };
255
256 /// \brief Represents reference to a DIDescriptor.
257 ///
258 /// Abstracts over direct and identifier-based metadata references.
259 template <typename T> class DIRef {
260   template <typename DescTy>
261   friend DescTy DIDescriptor::getFieldAs(unsigned Elt) const;
262   friend DIScopeRef DIScope::getContext() const;
263   friend DIScopeRef DIScope::getRef() const;
264   friend class DIType;
265
266   /// \brief Val can be either a MDNode or a MDString.
267   ///
268   /// In the latter, MDString specifies the type identifier.
269   const Metadata *Val;
270   explicit DIRef(const Metadata *V);
271
272 public:
273   template <class U>
274   DIRef(const TypedDebugNodeRef<U> &Ref,
275         typename std::enable_if<std::is_convertible<U *, T>::value>::type * =
276             nullptr)
277       : Val(Ref) {}
278
279   T resolve(const DITypeIdentifierMap &Map) const;
280   operator Metadata *() const { return const_cast<Metadata *>(Val); }
281
282   static DIRef get(const Metadata *MD) { return DIRef(MD); }
283 };
284
285 template <>
286 DIDescriptor DIRef<DIDescriptor>::resolve(const DITypeIdentifierMap &Map) const;
287 template <>
288 DIScope DIRef<DIScope>::resolve(const DITypeIdentifierMap &Map) const;
289 template <> DIType DIRef<DIType>::resolve(const DITypeIdentifierMap &Map) const;
290
291 /// \brief Handle fields that are references to DIDescriptors.
292 template <>
293 DIDescriptorRef DIDescriptor::getFieldAs<DIDescriptorRef>(unsigned Elt) const;
294 /// \brief Specialize DIRef constructor for DIDescriptorRef.
295 template <> DIRef<DIDescriptor>::DIRef(const Metadata *V);
296
297 /// \brief Handle fields that are references to DIScopes.
298 template <> DIScopeRef DIDescriptor::getFieldAs<DIScopeRef>(unsigned Elt) const;
299 /// \brief Specialize DIRef constructor for DIScopeRef.
300 template <> DIRef<DIScope>::DIRef(const Metadata *V);
301
302 /// \brief Handle fields that are references to DITypes.
303 template <> DITypeRef DIDescriptor::getFieldAs<DITypeRef>(unsigned Elt) const;
304 /// \brief Specialize DIRef constructor for DITypeRef.
305 template <> DIRef<DIType>::DIRef(const Metadata *V);
306
307 /// \brief This is a wrapper for a type.
308 ///
309 /// FIXME: Types should be factored much better so that CV qualifiers and
310 /// others do not require a huge and empty descriptor full of zeros.
311 class DIType : public DIScope {
312 public:
313   DIType() = default;
314   DIType(const MDType *N) : DIScope(N) {}
315
316   MDType *get() const { return cast_or_null<MDType>(DIDescriptor::get()); }
317   operator MDType *() const { return get(); }
318   MDType *operator->() const { return get(); }
319   MDType &operator*() const {
320     assert(get() && "Expected valid pointer");
321     return *get();
322   }
323
324   DIScopeRef getContext() const { return DIScopeRef::get(get()->getScope()); }
325   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
326   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
327   uint64_t getSizeInBits() const { return get()->getSizeInBits(); }
328   uint64_t getAlignInBits() const { return get()->getAlignInBits(); }
329   // FIXME: Offset is only used for DW_TAG_member nodes.  Making every type
330   // carry this is just plain insane.
331   uint64_t getOffsetInBits() const { return get()->getOffsetInBits(); }
332   unsigned getFlags() const { return get()->getFlags(); }
333
334   bool isPrivate() const { return get()->isPrivate(); }
335   bool isProtected() const { return get()->isProtected(); }
336   bool isPublic() const { return get()->isPublic(); }
337   bool isForwardDecl() const { return get()->isForwardDecl(); }
338   bool isAppleBlockExtension() const { return get()->isAppleBlockExtension(); }
339   bool isBlockByrefStruct() const { return get()->isBlockByrefStruct(); }
340   bool isVirtual() const { return get()->isVirtual(); }
341   bool isArtificial() const { return get()->isArtificial(); }
342   bool isObjectPointer() const { return get()->isObjectPointer(); }
343   bool isObjcClassComplete() const { return get()->isObjcClassComplete(); }
344   bool isVector() const { return get()->isVector(); }
345   bool isStaticMember() const { return get()->isStaticMember(); }
346   bool isLValueReference() const { return get()->isLValueReference(); }
347   bool isRValueReference() const { return get()->isRValueReference(); }
348
349   bool isValid() const { return DbgNode && isa<MDType>(*this); }
350 };
351
352 /// \brief A basic type, like 'int' or 'float'.
353 class DIBasicType : public DIType {
354 public:
355   DIBasicType() = default;
356   DIBasicType(const MDBasicType *N) : DIType(N) {}
357
358   MDBasicType *get() const {
359     return cast_or_null<MDBasicType>(DIDescriptor::get());
360   }
361   operator MDBasicType *() const { return get(); }
362   MDBasicType *operator->() const { return get(); }
363   MDBasicType &operator*() const {
364     assert(get() && "Expected valid pointer");
365     return *get();
366   }
367
368   unsigned getEncoding() const { return get()->getEncoding(); }
369 };
370
371 /// \brief A simple derived type
372 ///
373 /// Like a const qualified type, a typedef, a pointer or reference, et cetera.
374 /// Or, a data member of a class/struct/union.
375 class DIDerivedType : public DIType {
376 public:
377   DIDerivedType() = default;
378   DIDerivedType(const MDDerivedTypeBase *N) : DIType(N) {}
379
380   MDDerivedTypeBase *get() const {
381     return cast_or_null<MDDerivedTypeBase>(DIDescriptor::get());
382   }
383   operator MDDerivedTypeBase *() const { return get(); }
384   MDDerivedTypeBase *operator->() const { return get(); }
385   MDDerivedTypeBase &operator*() const {
386     assert(get() && "Expected valid pointer");
387     return *get();
388   }
389
390   DITypeRef getTypeDerivedFrom() const {
391     return DITypeRef::get(get()->getBaseType());
392   }
393
394   /// \brief Return property node, if this ivar is associated with one.
395   MDNode *getObjCProperty() const {
396     if (auto *N = dyn_cast<MDDerivedType>(get()))
397       return dyn_cast_or_null<MDNode>(N->getExtraData());
398     return nullptr;
399   }
400
401   DITypeRef getClassType() const {
402     assert(getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type);
403     if (auto *N = dyn_cast<MDDerivedType>(get()))
404       return DITypeRef::get(N->getExtraData());
405     return DITypeRef::get(nullptr);
406   }
407
408   Constant *getConstant() const {
409     assert((getTag() == dwarf::DW_TAG_member) && isStaticMember());
410     if (auto *N = dyn_cast<MDDerivedType>(get()))
411       if (auto *C = dyn_cast_or_null<ConstantAsMetadata>(N->getExtraData()))
412         return C->getValue();
413
414     return nullptr;
415   }
416 };
417
418 /// \brief Types that refer to multiple other types.
419 ///
420 /// This descriptor holds a type that can refer to multiple other types, like a
421 /// function or struct.
422 ///
423 /// DICompositeType is derived from DIDerivedType because some
424 /// composite types (such as enums) can be derived from basic types
425 // FIXME: Make this derive from DIType directly & just store the
426 // base type in a single DIType field.
427 class DICompositeType : public DIDerivedType {
428   friend class DIBuilder;
429
430   /// \brief Set the array of member DITypes.
431   void setArraysHelper(MDNode *Elements, MDNode *TParams);
432
433 public:
434   DICompositeType() = default;
435   DICompositeType(const MDCompositeTypeBase *N) : DIDerivedType(N) {}
436
437   MDCompositeTypeBase *get() const {
438     return cast_or_null<MDCompositeTypeBase>(DIDescriptor::get());
439   }
440   operator MDCompositeTypeBase *() const { return get(); }
441   MDCompositeTypeBase *operator->() const { return get(); }
442   MDCompositeTypeBase &operator*() const {
443     assert(get() && "Expected valid pointer");
444     return *get();
445   }
446
447   DIArray getElements() const {
448     assert(!isa<MDSubroutineType>(*this) && "no elements for DISubroutineType");
449     return DIArray(get()->getElements());
450   }
451
452 private:
453   template <typename T>
454   void setArrays(DITypedArray<T> Elements, DIArray TParams = DIArray()) {
455     assert(
456         (!TParams || DbgNode->getNumOperands() == 8) &&
457         "If you're setting the template parameters this should include a slot "
458         "for that!");
459     setArraysHelper(Elements, TParams);
460   }
461
462 public:
463   unsigned getRunTimeLang() const { return get()->getRuntimeLang(); }
464   DITypeRef getContainingType() const {
465     return DITypeRef::get(get()->getVTableHolder());
466   }
467
468 private:
469   /// \brief Set the containing type.
470   void setContainingType(DICompositeType ContainingType);
471
472 public:
473   DIArray getTemplateParams() const {
474     return DIArray(get()->getTemplateParams());
475   }
476   MDString *getIdentifier() const { return get()->getRawIdentifier(); }
477 };
478
479 class DISubroutineType : public DICompositeType {
480 public:
481   DISubroutineType() = default;
482   DISubroutineType(const MDSubroutineType *N) : DICompositeType(N) {}
483
484   MDSubroutineType *get() const {
485     return cast_or_null<MDSubroutineType>(DIDescriptor::get());
486   }
487   operator MDSubroutineType *() const { return get(); }
488   MDSubroutineType *operator->() const { return get(); }
489   MDSubroutineType &operator*() const {
490     assert(get() && "Expected valid pointer");
491     return *get();
492   }
493
494   DITypedArray<DITypeRef> getTypeArray() const {
495     return DITypedArray<DITypeRef>(get()->getTypeArray());
496   }
497 };
498
499 /// \brief This is a wrapper for a file.
500 class DIFile : public DIScope {
501 public:
502   DIFile() = default;
503   DIFile(const MDFile *N) : DIScope(N) {}
504
505   MDFile *get() const { return cast_or_null<MDFile>(DIDescriptor::get()); }
506   operator MDFile *() const { return get(); }
507   MDFile *operator->() const { return get(); }
508   MDFile &operator*() const {
509     assert(get() && "Expected valid pointer");
510     return *get();
511   }
512
513   /// \brief Retrieve the MDNode for the directory/file pair.
514   MDNode *getFileNode() const { return get(); }
515 };
516
517 /// \brief A wrapper for a compile unit.
518 class DICompileUnit : public DIScope {
519 public:
520   DICompileUnit() = default;
521   DICompileUnit(const MDCompileUnit *N) : DIScope(N) {}
522
523   MDCompileUnit *get() const {
524     return cast_or_null<MDCompileUnit>(DIDescriptor::get());
525   }
526   operator MDCompileUnit *() const { return get(); }
527   MDCompileUnit *operator->() const { return get(); }
528   MDCompileUnit &operator*() const {
529     assert(get() && "Expected valid pointer");
530     return *get();
531   }
532
533   dwarf::SourceLanguage getLanguage() const {
534     return static_cast<dwarf::SourceLanguage>(get()->getSourceLanguage());
535   }
536   StringRef getProducer() const { return get()->getProducer(); }
537   bool isOptimized() const { return get()->isOptimized(); }
538   StringRef getFlags() const { return get()->getFlags(); }
539   unsigned getRunTimeVersion() const { return get()->getRuntimeVersion(); }
540
541   DIArray getEnumTypes() const { return DIArray(get()->getEnumTypes()); }
542   DIArray getRetainedTypes() const {
543     return DIArray(get()->getRetainedTypes());
544   }
545   DIArray getSubprograms() const { return DIArray(get()->getSubprograms()); }
546   DIArray getGlobalVariables() const {
547     return DIArray(get()->getGlobalVariables());
548   }
549   DIArray getImportedEntities() const {
550     return DIArray(get()->getImportedEntities());
551   }
552
553   void replaceSubprograms(DIArray Subprograms);
554   void replaceGlobalVariables(DIArray GlobalVariables);
555
556   StringRef getSplitDebugFilename() const {
557     return get()->getSplitDebugFilename();
558   }
559   unsigned getEmissionKind() const { return get()->getEmissionKind(); }
560 };
561
562 /// \brief This is a wrapper for a subprogram (e.g. a function).
563 class DISubprogram : public DIScope {
564 public:
565   DISubprogram() = default;
566   DISubprogram(const MDSubprogram *N) : DIScope(N) {}
567
568   MDSubprogram *get() const {
569     return cast_or_null<MDSubprogram>(DIDescriptor::get());
570   }
571   operator MDSubprogram *() const { return get(); }
572   MDSubprogram *operator->() const { return get(); }
573   MDSubprogram &operator*() const {
574     assert(get() && "Expected valid pointer");
575     return *get();
576   }
577
578   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
579   StringRef getDisplayName() const { return get()->getDisplayName(); }
580   StringRef getLinkageName() const { return get()->getLinkageName(); }
581   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
582
583   /// \brief Check if this is local (like 'static' in C).
584   unsigned isLocalToUnit() const { return get()->isLocalToUnit(); }
585   unsigned isDefinition() const { return get()->isDefinition(); }
586
587   unsigned getVirtuality() const { return get()->getVirtuality(); }
588   unsigned getVirtualIndex() const { return get()->getVirtualIndex(); }
589
590   unsigned getFlags() const { return get()->getFlags(); }
591
592   unsigned isOptimized() const { return get()->isOptimized(); }
593
594   /// \brief Get the beginning of the scope of the function (not the name).
595   unsigned getScopeLineNumber() const { return get()->getScopeLine(); }
596
597   DIScopeRef getContext() const { return DIScopeRef::get(get()->getScope()); }
598   DISubroutineType getType() const {
599     return DISubroutineType(get()->getType());
600   }
601
602   DITypeRef getContainingType() const {
603     return DITypeRef::get(get()->getContainingType());
604   }
605
606   /// \brief Check if this provides debugging information for the function F.
607   bool describes(const Function *F);
608
609   Function *getFunction() const;
610
611   void replaceFunction(Function *F) {
612     if (auto *N = get())
613       N->replaceFunction(F);
614   }
615   DIArray getTemplateParams() const {
616     return DIArray(get()->getTemplateParams());
617   }
618   DISubprogram getFunctionDeclaration() const {
619     return DISubprogram(get()->getDeclaration());
620   }
621   MDNode *getVariablesNodes() const { return getVariables(); }
622   DIArray getVariables() const { return DIArray(get()->getVariables()); }
623
624   unsigned isArtificial() const { return get()->isArtificial(); }
625   bool isPrivate() const { return get()->isPrivate(); }
626   bool isProtected() const { return get()->isProtected(); }
627   bool isPublic() const { return get()->isPublic(); }
628   bool isExplicit() const { return get()->isExplicit(); }
629   bool isPrototyped() const { return get()->isPrototyped(); }
630   unsigned isLValueReference() const { return get()->isLValueReference(); }
631   unsigned isRValueReference() const { return get()->isRValueReference(); }
632 };
633
634 /// \brief This is a wrapper for a lexical block.
635 class DILexicalBlock : public DIScope {
636 public:
637   DILexicalBlock() = default;
638   DILexicalBlock(const MDLexicalBlockBase *N) : DIScope(N) {}
639
640   MDLexicalBlockBase *get() const {
641     return cast_or_null<MDLexicalBlockBase>(DIDescriptor::get());
642   }
643   operator MDLexicalBlockBase *() const { return get(); }
644   MDLexicalBlockBase *operator->() const { return get(); }
645   MDLexicalBlockBase &operator*() const {
646     assert(get() && "Expected valid pointer");
647     return *get();
648   }
649
650   DIScope getContext() const { return DIScope(get()->getScope()); }
651   unsigned getLineNumber() const {
652     if (auto *N = dyn_cast<MDLexicalBlock>(get()))
653       return N->getLine();
654     return 0;
655   }
656   unsigned getColumnNumber() const {
657     if (auto *N = dyn_cast<MDLexicalBlock>(get()))
658       return N->getColumn();
659     return 0;
660   }
661 };
662
663 /// \brief This is a wrapper for a lexical block with a filename change.
664 class DILexicalBlockFile : public DIScope {
665 public:
666   DILexicalBlockFile() = default;
667   DILexicalBlockFile(const MDLexicalBlockFile *N) : DIScope(N) {}
668
669   MDLexicalBlockFile *get() const {
670     return cast_or_null<MDLexicalBlockFile>(DIDescriptor::get());
671   }
672   operator MDLexicalBlockFile *() const { return get(); }
673   MDLexicalBlockFile *operator->() const { return get(); }
674   MDLexicalBlockFile &operator*() const {
675     assert(get() && "Expected valid pointer");
676     return *get();
677   }
678
679   DIScope getContext() const { return get()->getScope(); }
680   unsigned getDiscriminator() const { return get()->getDiscriminator(); }
681 };
682
683 /// \brief A wrapper for a C++ style name space.
684 class DINameSpace : public DIScope {
685 public:
686   DINameSpace() = default;
687   DINameSpace(const MDNamespace *N) : DIScope(N) {}
688
689   MDNamespace *get() const {
690     return cast_or_null<MDNamespace>(DIDescriptor::get());
691   }
692   operator MDNamespace *() const { return get(); }
693   MDNamespace *operator->() const { return get(); }
694   MDNamespace &operator*() const {
695     assert(get() && "Expected valid pointer");
696     return *get();
697   }
698
699   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
700   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
701   DIScope getContext() const { return DIScope(get()->getScope()); }
702 };
703
704 /// \brief This is a wrapper for template type parameter.
705 class DITemplateTypeParameter : public DIDescriptor {
706 public:
707   DITemplateTypeParameter() = default;
708   DITemplateTypeParameter(const MDTemplateTypeParameter *N) : DIDescriptor(N) {}
709
710   MDTemplateTypeParameter *get() const {
711     return cast_or_null<MDTemplateTypeParameter>(DIDescriptor::get());
712   }
713   operator MDTemplateTypeParameter *() const { return get(); }
714   MDTemplateTypeParameter *operator->() const { return get(); }
715   MDTemplateTypeParameter &operator*() const {
716     assert(get() && "Expected valid pointer");
717     return *get();
718   }
719
720   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
721
722   DITypeRef getType() const { return DITypeRef::get(get()->getType()); }
723 };
724
725 /// \brief This is a wrapper for template value parameter.
726 class DITemplateValueParameter : public DIDescriptor {
727 public:
728   DITemplateValueParameter() = default;
729   DITemplateValueParameter(const MDTemplateValueParameter *N)
730       : DIDescriptor(N) {}
731
732   MDTemplateValueParameter *get() const {
733     return cast_or_null<MDTemplateValueParameter>(DIDescriptor::get());
734   }
735   operator MDTemplateValueParameter *() const { return get(); }
736   MDTemplateValueParameter *operator->() const { return get(); }
737   MDTemplateValueParameter &operator*() const {
738     assert(get() && "Expected valid pointer");
739     return *get();
740   }
741
742   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
743   DITypeRef getType() const { return DITypeRef::get(get()->getType()); }
744   Metadata *getValue() const { return get()->getValue(); }
745 };
746
747 /// \brief This is a wrapper for a global variable.
748 class DIGlobalVariable : public DIDescriptor {
749   DIFile getFile() const { return DIFile(get()->getFile()); }
750
751 public:
752   DIGlobalVariable() = default;
753   DIGlobalVariable(const MDGlobalVariable *N) : DIDescriptor(N) {}
754
755   MDGlobalVariable *get() const {
756     return cast_or_null<MDGlobalVariable>(DIDescriptor::get());
757   }
758   operator MDGlobalVariable *() const { return get(); }
759   MDGlobalVariable *operator->() const { return get(); }
760   MDGlobalVariable &operator*() const {
761     assert(get() && "Expected valid pointer");
762     return *get();
763   }
764
765   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
766   StringRef getDisplayName() const { return get()->getDisplayName(); }
767   StringRef getLinkageName() const { return get()->getLinkageName(); }
768   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
769   unsigned isLocalToUnit() const { return get()->isLocalToUnit(); }
770   unsigned isDefinition() const { return get()->isDefinition(); }
771
772   DIScope getContext() const { return DIScope(get()->getScope()); }
773   StringRef getFilename() const { return getFile().getFilename(); }
774   StringRef getDirectory() const { return getFile().getDirectory(); }
775   DITypeRef getType() const { return DITypeRef::get(get()->getType()); }
776
777   GlobalVariable *getGlobal() const;
778   Constant *getConstant() const {
779     if (auto *N = get())
780       if (auto *C = dyn_cast_or_null<ConstantAsMetadata>(N->getVariable()))
781         return C->getValue();
782     return nullptr;
783   }
784   DIDerivedType getStaticDataMemberDeclaration() const {
785     return DIDerivedType(get()->getStaticDataMemberDeclaration());
786   }
787 };
788
789 /// \brief This is a wrapper for a variable (e.g. parameter, local, global etc).
790 class DIVariable : public DIDescriptor {
791   unsigned getFlags() const { return get()->getFlags(); }
792
793 public:
794   DIVariable() = default;
795   DIVariable(const MDLocalVariable *N) : DIDescriptor(N) {}
796
797   MDLocalVariable *get() const {
798     return cast_or_null<MDLocalVariable>(DIDescriptor::get());
799   }
800   operator MDLocalVariable *() const { return get(); }
801   MDLocalVariable *operator->() const { return get(); }
802   MDLocalVariable &operator*() const {
803     assert(get() && "Expected valid pointer");
804     return *get();
805   }
806
807   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
808   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
809   unsigned getArgNumber() const { return get()->getArg(); }
810
811   DIScope getContext() const { return DIScope(get()->getScope()); }
812   DIFile getFile() const { return DIFile(get()->getFile()); }
813   DITypeRef getType() const { return DITypeRef::get(get()->getType()); }
814
815   bool isArtificial() const { return get()->isArtificial(); }
816   bool isObjectPointer() const { return get()->isObjectPointer(); }
817
818   /// \brief If this variable is inlined then return inline location.
819   MDNode *getInlinedAt() const { return DIDescriptor(get()->getInlinedAt()); }
820
821   /// \brief Check if this is a "__block" variable (Apple Blocks).
822   bool isBlockByrefVariable(const DITypeIdentifierMap &Map) const {
823     return (getType().resolve(Map)).isBlockByrefStruct();
824   }
825
826   /// \brief Check if this is an inlined function argument.
827   bool isInlinedFnArgument(const Function *CurFn);
828
829   /// \brief Return the size reported by the variable's type.
830   unsigned getSizeInBits(const DITypeIdentifierMap &Map);
831
832   void printExtendedName(raw_ostream &OS) const;
833 };
834
835 /// \brief A complex location expression in postfix notation.
836 ///
837 /// This is (almost) a DWARF expression that modifies the location of a
838 /// variable or (or the location of a single piece of a variable).
839 ///
840 /// FIXME: Instead of DW_OP_plus taking an argument, this should use DW_OP_const
841 /// and have DW_OP_plus consume the topmost elements on the stack.
842 class DIExpression : public DIDescriptor {
843 public:
844   DIExpression() = default;
845   DIExpression(const MDExpression *N) : DIDescriptor(N) {}
846
847   MDExpression *get() const {
848     return cast_or_null<MDExpression>(DIDescriptor::get());
849   }
850   operator MDExpression *() const { return get(); }
851   MDExpression *operator->() const { return get(); }
852   MDExpression &operator*() const {
853     assert(get() && "Expected valid pointer");
854     return *get();
855   }
856
857   unsigned getNumElements() const { return get()->getNumElements(); }
858   uint64_t getElement(unsigned I) const { return get()->getElement(I); }
859   bool isBitPiece() const { return get()->isBitPiece(); }
860   uint64_t getBitPieceOffset() const { return get()->getBitPieceOffset(); }
861   uint64_t getBitPieceSize() const { return get()->getBitPieceSize(); }
862 };
863
864 /// \brief This object holds location information.
865 ///
866 /// This object is not associated with any DWARF tag.
867 class DILocation : public DIDescriptor {
868 public:
869   DILocation() = default;
870   DILocation(const MDLocation *N) : DIDescriptor(N) {}
871
872   MDLocation *get() const {
873     return cast_or_null<MDLocation>(DIDescriptor::get());
874   }
875   operator MDLocation *() const { return get(); }
876   MDLocation *operator->() const { return get(); }
877   MDLocation &operator*() const {
878     assert(get() && "Expected valid pointer");
879     return *get();
880   }
881
882   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
883   unsigned getColumnNumber() const { return get()->getColumn(); }
884   DIScope getScope() const { return DIScope(get()->getScope()); }
885   DILocation getOrigLocation() const {
886     return DILocation(get()->getInlinedAt());
887   }
888   StringRef getFilename() const { return getScope().getFilename(); }
889   StringRef getDirectory() const { return getScope().getDirectory(); }
890   bool atSameLineAs(const DILocation &Other) const {
891     return (getLineNumber() == Other.getLineNumber() &&
892             getFilename() == Other.getFilename());
893   }
894   /// \brief Get the DWAF discriminator.
895   ///
896   /// DWARF discriminators are used to distinguish identical file locations for
897   /// instructions that are on different basic blocks. If two instructions are
898   /// inside the same lexical block and are in different basic blocks, we
899   /// create a new lexical block with identical location as the original but
900   /// with a different discriminator value
901   /// (lib/Transforms/Util/AddDiscriminators.cpp for details).
902   unsigned getDiscriminator() const {
903     // Since discriminators are associated with lexical blocks, make
904     // sure this location is a lexical block before retrieving its
905     // value.
906     if (auto *F = dyn_cast<MDLexicalBlockFile>(get()->getScope()))
907       return F->getDiscriminator();
908     return 0;
909   }
910
911   /// \brief Generate a new discriminator value for this location.
912   unsigned computeNewDiscriminator(LLVMContext &Ctx);
913
914   /// \brief Return a copy of this location with a different scope.
915   DILocation copyWithNewScope(LLVMContext &Ctx, DILexicalBlockFile NewScope);
916 };
917
918 class DIObjCProperty : public DIDescriptor {
919 public:
920   DIObjCProperty() = default;
921   DIObjCProperty(const MDObjCProperty *N) : DIDescriptor(N) {}
922
923   MDObjCProperty *get() const {
924     return cast_or_null<MDObjCProperty>(DIDescriptor::get());
925   }
926   operator MDObjCProperty *() const { return get(); }
927   MDObjCProperty *operator->() const { return get(); }
928   MDObjCProperty &operator*() const {
929     assert(get() && "Expected valid pointer");
930     return *get();
931   }
932
933   StringRef getObjCPropertyName() const { return get()->getName(); }
934   DIFile getFile() const { return DIFile(get()->getFile()); }
935   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
936
937   StringRef getObjCPropertyGetterName() const { return get()->getGetterName(); }
938   StringRef getObjCPropertySetterName() const { return get()->getSetterName(); }
939   unsigned getAttributes() const { return get()->getAttributes(); }
940   bool isReadOnlyObjCProperty() const {
941     return (getAttributes() & dwarf::DW_APPLE_PROPERTY_readonly) != 0;
942   }
943   bool isReadWriteObjCProperty() const {
944     return (getAttributes() & dwarf::DW_APPLE_PROPERTY_readwrite) != 0;
945   }
946   bool isAssignObjCProperty() const {
947     return (getAttributes() & dwarf::DW_APPLE_PROPERTY_assign) != 0;
948   }
949   bool isRetainObjCProperty() const {
950     return (getAttributes() & dwarf::DW_APPLE_PROPERTY_retain) != 0;
951   }
952   bool isCopyObjCProperty() const {
953     return (getAttributes() & dwarf::DW_APPLE_PROPERTY_copy) != 0;
954   }
955   bool isNonAtomicObjCProperty() const {
956     return (getAttributes() & dwarf::DW_APPLE_PROPERTY_nonatomic) != 0;
957   }
958
959   /// \brief Get the type.
960   ///
961   /// \note Objective-C doesn't have an ODR, so there is no benefit in storing
962   /// the type as a DITypeRef here.
963   DIType getType() const { return DIType(get()->getType()); }
964 };
965
966 /// \brief An imported module (C++ using directive or similar).
967 class DIImportedEntity : public DIDescriptor {
968 public:
969   DIImportedEntity() = default;
970   DIImportedEntity(const MDImportedEntity *N) : DIDescriptor(N) {}
971
972   MDImportedEntity *get() const {
973     return cast_or_null<MDImportedEntity>(DIDescriptor::get());
974   }
975   operator MDImportedEntity *() const { return get(); }
976   MDImportedEntity *operator->() const { return get(); }
977   MDImportedEntity &operator*() const {
978     assert(get() && "Expected valid pointer");
979     return *get();
980   }
981
982   DIScope getContext() const { return DIScope(get()->getScope()); }
983   DIDescriptorRef getEntity() const {
984     return DIDescriptorRef::get(get()->getEntity());
985   }
986   unsigned getLineNumber() const { return get()->getLine(); }
987   StringRef getName() const { return get()->getName(); }
988 };
989
990 #define SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DESC)                                              \
991   template <> struct simplify_type<const DESC> {                               \
992     typedef Metadata *SimpleType;                                              \
993     static SimpleType getSimplifiedValue(const DESC &DI) { return DI; }        \
994   };                                                                           \
995   template <> struct simplify_type<DESC> : simplify_type<const DESC> {};
996 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIDescriptor)
997 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DISubrange)
998 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIEnumerator)
999 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIScope)
1000 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIType)
1001 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIBasicType)
1002 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIDerivedType)
1003 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DICompositeType)
1004 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DISubroutineType)
1005 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIFile)
1006 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DICompileUnit)
1007 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DISubprogram)
1008 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DILexicalBlock)
1009 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DILexicalBlockFile)
1010 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DINameSpace)
1011 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DITemplateTypeParameter)
1012 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DITemplateValueParameter)
1013 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIGlobalVariable)
1014 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIVariable)
1015 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIExpression)
1016 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DILocation)
1017 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIObjCProperty)
1018 SIMPLIFY_DESCRIPTOR(DIImportedEntity)
1019 #undef SIMPLIFY_DESCRIPTOR
1020
1021 /// \brief Find subprogram that is enclosing this scope.
1022 DISubprogram getDISubprogram(const MDNode *Scope);
1023
1024 /// \brief Find debug info for a given function.
1025 /// \returns a valid DISubprogram, if found. Otherwise, it returns an empty
1026 /// DISubprogram.
1027 DISubprogram getDISubprogram(const Function *F);
1028
1029 /// \brief Find underlying composite type.
1030 DICompositeType getDICompositeType(DIType T);
1031
1032 /// \brief Create a new inlined variable based on current variable.
1033 ///
1034 /// @param DV            Current Variable.
1035 /// @param InlinedScope  Location at current variable is inlined.
1036 DIVariable createInlinedVariable(MDNode *DV, MDNode *InlinedScope,
1037                                  LLVMContext &VMContext);
1038
1039 /// \brief Remove inlined scope from the variable.
1040 DIVariable cleanseInlinedVariable(MDNode *DV, LLVMContext &VMContext);
1041
1042 /// \brief Generate map by visiting all retained types.
1043 DITypeIdentifierMap generateDITypeIdentifierMap(const NamedMDNode *CU_Nodes);
1044
1045 /// \brief Strip debug info in the module if it exists.
1046 ///
1047 /// To do this, we remove all calls to the debugger intrinsics and any named
1048 /// metadata for debugging. We also remove debug locations for instructions.
1049 /// Return true if module is modified.
1050 bool StripDebugInfo(Module &M);
1051 bool stripDebugInfo(Function &F);
1052
1053 /// \brief Return Debug Info Metadata Version by checking module flags.
1054 unsigned getDebugMetadataVersionFromModule(const Module &M);
1055
1056 /// \brief Utility to find all debug info in a module.
1057 ///
1058 /// DebugInfoFinder tries to list all debug info MDNodes used in a module. To
1059 /// list debug info MDNodes used by an instruction, DebugInfoFinder uses
1060 /// processDeclare, processValue and processLocation to handle DbgDeclareInst,
1061 /// DbgValueInst and DbgLoc attached to instructions. processModule will go
1062 /// through all DICompileUnits in llvm.dbg.cu and list debug info MDNodes
1063 /// used by the CUs.
1064 class DebugInfoFinder {
1065 public:
1066   DebugInfoFinder() : TypeMapInitialized(false) {}
1067
1068   /// \brief Process entire module and collect debug info anchors.
1069   void processModule(const Module &M);
1070
1071   /// \brief Process DbgDeclareInst.
1072   void processDeclare(const Module &M, const DbgDeclareInst *DDI);
1073   /// \brief Process DbgValueInst.
1074   void processValue(const Module &M, const DbgValueInst *DVI);
1075   /// \brief Process DILocation.
1076   void processLocation(const Module &M, DILocation Loc);
1077
1078   /// \brief Clear all lists.
1079   void reset();
1080
1081 private:
1082   void InitializeTypeMap(const Module &M);
1083
1084   void processType(DIType DT);
1085   void processSubprogram(DISubprogram SP);
1086   void processScope(DIScope Scope);
1087   bool addCompileUnit(DICompileUnit CU);
1088   bool addGlobalVariable(DIGlobalVariable DIG);
1089   bool addSubprogram(DISubprogram SP);
1090   bool addType(DIType DT);
1091   bool addScope(DIScope Scope);
1092
1093 public:
1094   typedef SmallVectorImpl<DICompileUnit>::const_iterator compile_unit_iterator;
1095   typedef SmallVectorImpl<DISubprogram>::const_iterator subprogram_iterator;
1096   typedef SmallVectorImpl<DIGlobalVariable>::const_iterator
1097       global_variable_iterator;
1098   typedef SmallVectorImpl<DIType>::const_iterator type_iterator;
1099   typedef SmallVectorImpl<DIScope>::const_iterator scope_iterator;
1100
1101   iterator_range<compile_unit_iterator> compile_units() const {
1102     return iterator_range<compile_unit_iterator>(CUs.begin(), CUs.end());
1103   }
1104
1105   iterator_range<subprogram_iterator> subprograms() const {
1106     return iterator_range<subprogram_iterator>(SPs.begin(), SPs.end());
1107   }
1108
1109   iterator_range<global_variable_iterator> global_variables() const {
1110     return iterator_range<global_variable_iterator>(GVs.begin(), GVs.end());
1111   }
1112
1113   iterator_range<type_iterator> types() const {
1114     return iterator_range<type_iterator>(TYs.begin(), TYs.end());
1115   }
1116
1117   iterator_range<scope_iterator> scopes() const {
1118     return iterator_range<scope_iterator>(Scopes.begin(), Scopes.end());
1119   }
1120
1121   unsigned compile_unit_count() const { return CUs.size(); }
1122   unsigned global_variable_count() const { return GVs.size(); }
1123   unsigned subprogram_count() const { return SPs.size(); }
1124   unsigned type_count() const { return TYs.size(); }
1125   unsigned scope_count() const { return Scopes.size(); }
1126
1127 private:
1128   SmallVector<DICompileUnit, 8> CUs;
1129   SmallVector<DISubprogram, 8> SPs;
1130   SmallVector<DIGlobalVariable, 8> GVs;
1131   SmallVector<DIType, 8> TYs;
1132   SmallVector<DIScope, 8> Scopes;
1133   SmallPtrSet<MDNode *, 64> NodesSeen;
1134   DITypeIdentifierMap TypeIdentifierMap;
1135
1136   /// \brief Specify if TypeIdentifierMap is initialized.
1137   bool TypeMapInitialized;
1138 };
1139
1140 DenseMap<const Function *, DISubprogram> makeSubprogramMap(const Module &M);
1141
1142 } // end namespace llvm
1143
1144 #endif