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