OSDN Git Service

2008-04-08 Ed Schonberg <schonberg@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / checks.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                               C H E C K S                                --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2008, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 3,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNAT; see file COPYING3.  If not, go to --
19 -- http://www.gnu.org/licenses for a complete copy of the license.          --
20 --                                                                          --
21 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
22 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
23 --                                                                          --
24 ------------------------------------------------------------------------------
25
26 --  Package containing routines used to deal with runtime checks. These
27 --  routines are used both by the semantics and by the expander. In some
28 --  cases, checks are enabled simply by setting flags for gigi, and in
29 --  other cases the code for the check is expanded.
30
31 --  The approach used for range and length checks, in regards to suppressed
32 --  checks, is to attempt to detect at compilation time that a constraint
33 --  error will occur. If this is detected a warning or error is issued and the
34 --  offending expression or statement replaced with a constraint error node.
35 --  This always occurs whether checks are suppressed or not.  Dynamic range
36 --  checks are, of course, not inserted if checks are suppressed.
37
38 with Namet;  use Namet;
39 with Table;
40 with Types;  use Types;
41 with Uintp;  use Uintp;
42
43 package Checks is
44
45    procedure Initialize;
46    --  Called for each new main source program, to initialize internal
47    --  variables used in the package body of the Checks unit.
48
49    function Access_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
50    function Accessibility_Checks_Suppressed (E : Entity_Id) return Boolean;
51    function Alignment_Checks_Suppressed     (E : Entity_Id) return Boolean;
52    function Discriminant_Checks_Suppressed  (E : Entity_Id) return Boolean;
53    function Division_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
54    function Elaboration_Checks_Suppressed   (E : Entity_Id) return Boolean;
55    function Index_Checks_Suppressed         (E : Entity_Id) return Boolean;
56    function Length_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
57    function Overflow_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
58    function Range_Checks_Suppressed         (E : Entity_Id) return Boolean;
59    function Storage_Checks_Suppressed       (E : Entity_Id) return Boolean;
60    function Tag_Checks_Suppressed           (E : Entity_Id) return Boolean;
61    function Validity_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
62    --  These functions check to see if the named check is suppressed, either
63    --  by an active scope suppress setting, or because the check has been
64    --  specifically suppressed for the given entity. If no entity is relevant
65    --  for the current check, then Empty is used as an argument. Note: the
66    --  reason we insist on specifying Empty is to force the caller to think
67    --  about whether there is any relevant entity that should be checked.
68
69    -------------------------------------------
70    -- Procedures to Activate Checking Flags --
71    -------------------------------------------
72
73    procedure Activate_Division_Check (N : Node_Id);
74    pragma Inline (Activate_Division_Check);
75    --  Sets Do_Division_Check flag in node N, and handles possible local raise.
76    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Division_Check to
77    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
78
79    procedure Activate_Overflow_Check (N : Node_Id);
80    pragma Inline (Activate_Overflow_Check);
81    --  Sets Do_Overflow_Check flag in node N, and handles possible local raise.
82    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Overflow_Check to
83    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
84
85    procedure Activate_Range_Check (N : Node_Id);
86    pragma Inline (Activate_Range_Check);
87    --  Sets Do_Range_Check flag in node N, and handles possible local raise
88    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Range_Check to
89    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
90
91    --------------------------------
92    -- Procedures to Apply Checks --
93    --------------------------------
94
95    --  General note on following checks. These checks are always active if
96    --  Expander_Active and not Inside_A_Generic. They are inactive and have
97    --  no effect Inside_A_Generic. In the case where not Expander_Active
98    --  and not Inside_A_Generic, most of them are inactive, but some of them
99    --  operate anyway since they may generate useful compile time warnings.
100
101    procedure Apply_Access_Check (N : Node_Id);
102    --  Determines whether an expression node requires a runtime access
103    --  check and if so inserts the appropriate run-time check.
104
105    procedure Apply_Accessibility_Check (N : Node_Id; Typ : Entity_Id);
106    --  Given a name N denoting an access parameter, emits a run-time
107    --  accessibility check (if necessary), checking that the level of
108    --  the object denoted by the access parameter is not deeper than the
109    --  level of the type Typ. Program_Error is raised if the check fails.
110
111    procedure Apply_Address_Clause_Check (E : Entity_Id; N : Node_Id);
112    --  E is the entity for an object which has an address clause. If checks
113    --  are enabled, then this procedure generates a check that the specified
114    --  address has an alignment consistent with the alignment of the object,
115    --  raising PE if this is not the case. The resulting check (if one is
116    --  generated) is inserted before node N. check is also made for the case of
117    --  a clear overlay situation that the size of the overlaying object is not
118    --  larger than the overlaid object.
119
120    procedure Apply_Arithmetic_Overflow_Check (N : Node_Id);
121    --  Given a binary arithmetic operator (+ - *) expand a software integer
122    --  overflow check using range checks on a larger checking type or a call
123    --  to an appropriate runtime routine. This is used for all three operators
124    --  for the signed integer case, and for +/- in the fixed-point case. The
125    --  check is expanded only if Software_Overflow_Checking is enabled and
126    --  Do_Overflow_Check is set on node N. Note that divide is handled
127    --  separately using Apply_Arithmetic_Divide_Overflow_Check.
128
129    procedure Apply_Constraint_Check
130      (N          : Node_Id;
131       Typ        : Entity_Id;
132       No_Sliding : Boolean := False);
133    --  Top-level procedure, calls all the others depending on the class of Typ.
134    --  Checks that expression N verifies the constraint of type Typ. No_Sliding
135    --  is only relevant for constrained array types, id set to true, it
136    --  checks that indexes are in range.
137
138    procedure Apply_Discriminant_Check
139      (N   : Node_Id;
140       Typ : Entity_Id;
141       Lhs : Node_Id := Empty);
142    --  Given an expression N of a discriminated type, or of an access type
143    --  whose designated type is a discriminanted type, generates a check to
144    --  ensure that the expression can be converted to the subtype given as
145    --  the second parameter. Lhs is empty except in the case of assignments,
146    --  where the target object may be needed to determine the subtype to
147    --  check against (such as the cases of unconstrained formal parameters
148    --  and unconstrained aliased objects). For the case of unconstrained
149    --  formals, the check is peformed only if the corresponding actual is
150    --  constrained, i.e., whether Lhs'Constrained is True.
151
152    function Build_Discriminant_Checks
153      (N     : Node_Id;
154       T_Typ : Entity_Id)
155       return  Node_Id;
156    --  Subsidiary routine for Apply_Discriminant_Check. Builds the expression
157    --  that compares discriminants of the expression with discriminants of the
158    --  type. Also used directly for membership tests (see Exp_Ch4.Expand_N_In).
159
160    procedure Apply_Divide_Check (N : Node_Id);
161    --  The node kind is N_Op_Divide, N_Op_Mod, or N_Op_Rem. An appropriate
162    --  check is generated to ensure that the right operand is non-zero. In
163    --  the divide case, we also check that we do not have the annoying case
164    --  of the largest negative number divided by minus one.
165
166    procedure Apply_Type_Conversion_Checks (N : Node_Id);
167    --  N is an N_Type_Conversion node. A type conversion actually involves
168    --  two sorts of checks. The first check is the checks that ensures that
169    --  the operand in the type conversion fits onto the base type of the
170    --  subtype it is being converted to (see RM 4.6 (28)-(50)). The second
171    --  check is there to ensure that once the operand has been converted to
172    --  a value of the target type, this converted value meets the
173    --  constraints imposed by the target subtype (see RM 4.6 (51)).
174
175    procedure Apply_Universal_Integer_Attribute_Checks (N : Node_Id);
176    --  The argument N is an attribute reference node intended for processing
177    --  by gigi. The attribute is one that returns a universal integer, but
178    --  the attribute reference node is currently typed with the expected
179    --  result type. This routine deals with range and overflow checks needed
180    --  to make sure that the universal result is in range.
181
182    procedure Determine_Range
183      (N  : Node_Id;
184       OK : out Boolean;
185       Lo : out Uint;
186       Hi : out Uint);
187    --  N is a node for a subexpression. If N is of a discrete type with no
188    --  error indications, and no other peculiarities (e.g. missing type
189    --  fields), then OK is True on return, and Lo and Hi are set to a
190    --  conservative estimate of the possible range of values of N. Thus if OK
191    --  is True on return, the value of the subexpression N is known to like in
192    --  the range Lo .. Hi (inclusive). If the expression is not of a discrete
193    --  type, or some kind of error condition is detected, then OK is False on
194    --  exit, and Lo/Hi are set to No_Uint. Thus the significance of OK being
195    --  False on return is that no useful information is available on the range
196    --  of the expression.
197
198    procedure Install_Null_Excluding_Check (N : Node_Id);
199    --  Determines whether an access node requires a runtime access check and
200    --  if so inserts the appropriate run-time check.
201
202    -------------------------------------------------------
203    -- Control and Optimization of Range/Overflow Checks --
204    -------------------------------------------------------
205
206    --  Range checks are controlled by the Do_Range_Check flag. The front end
207    --  is responsible for setting this flag in relevant nodes. Originally
208    --  the back end generated all corresponding range checks. But later on
209    --  we decided to generate all range checks in the front end. We are now
210    --  in the transitional phase where some of these checks are still done
211    --  by the back end, but many are done by the front end.
212
213    --  Overflow checks are similarly controlled by the Do_Overflow_Check flag.
214    --  The difference here is that if back end overflow checks are inactive
215    --  (Backend_Overflow_Checks_On_Target set False), then the actual overflow
216    --  checks are generated by the front end, but if back end overflow checks
217    --  are active (Backend_Overflow_Checks_On_Target set True), then the back
218    --  end does generate the checks.
219
220    --  The following two routines are used to set these flags, they allow
221    --  for the possibility of eliminating checks. Checks can be eliminated
222    --  if an identical check has already been performed.
223
224    procedure Enable_Overflow_Check (N : Node_Id);
225    --  First this routine determines if an overflow check is needed by doing
226    --  an appropriate range check. If a check is not needed, then the call
227    --  has no effect. If a check is needed then this routine sets the flag
228    --  Set Do_Overflow_Check in node N to True, unless it can be determined
229    --  that the check is not needed. The only condition under which this is
230    --  the case is if there was an identical check earlier on.
231
232    procedure Enable_Range_Check (N : Node_Id);
233    --  Set Do_Range_Check flag in node N True, unless it can be determined
234    --  that the check is not needed. The only condition under which this is
235    --  the case is if there was an identical check earlier on. This routine
236    --  is not responsible for doing range analysis to determine whether or
237    --  not such a check is needed -- the caller is expected to do this. The
238    --  one other case in which the request to set the flag is ignored is
239    --  when Kill_Range_Check is set in an N_Unchecked_Conversion node.
240
241    --  The following routines are used to keep track of processing sequences
242    --  of statements (e.g. the THEN statements of an IF statement). A check
243    --  that appears within such a sequence can eliminate an identical check
244    --  within this sequence of statements. However, after the end of the
245    --  sequence of statements, such a check is no longer of interest, since
246    --  it may not have been executed.
247
248    procedure Conditional_Statements_Begin;
249    --  This call marks the start of processing of a sequence of statements.
250    --  Every call to this procedure must be followed by a matching call to
251    --  Conditional_Statements_End.
252
253    procedure Conditional_Statements_End;
254    --  This call removes from consideration all saved checks since the
255    --  corresponding call to Conditional_Statements_Begin. These two
256    --  procedures operate in a stack like manner.
257
258    --  The mechanism for optimizing checks works by remembering checks
259    --  that have already been made, but certain conditions, for example
260    --  an assignment to a variable involved in a check, may mean that the
261    --  remembered check is no longer valid, in the sense that if the same
262    --  expression appears again, another check is required because the
263    --  value may have changed.
264
265    --  The following routines are used to note conditions which may render
266    --  some or all of the stored and remembered checks to be invalidated.
267
268    procedure Kill_Checks (V : Entity_Id);
269    --  This procedure records an assignment or other condition that causes
270    --  the value of the variable to be changed, invalidating any stored
271    --  checks that reference the value. Note that all such checks must
272    --  be discarded, even if they are not in the current statement range.
273
274    procedure Kill_All_Checks;
275    --  This procedure kills all remembered checks
276
277    -----------------------------
278    -- Length and Range Checks --
279    -----------------------------
280
281    --  In the following procedures, there are three arguments which have
282    --  a common meaning as follows:
283
284    --    Expr        The expression to be checked. If a check is required,
285    --                the appropriate flag will be placed on this node. Whether
286    --                this node is further examined depends on the setting of
287    --                the parameter Source_Typ, as described below.
288
289    --    ??? Apply_Length_Check and Apply_Range_Check do not have an Expr
290    --        formal
291
292    --    ??? Apply_Length_Check and Apply_Range_Check have a Ck_Node formal
293    --        which is undocumented, is it the same as Expr?
294
295    --    Target_Typ  The target type on which the check is to be based. For
296    --                example, if we have a scalar range check, then the check
297    --                is that we are in range of this type.
298
299    --    Source_Typ  Normally Empty, but can be set to a type, in which case
300    --                this type is used for the check, see below.
301
302    --  The checks operate in one of two modes:
303
304    --    If Source_Typ is Empty, then the node Expr is examined, at the very
305    --    least to get the source subtype. In addition for some of the checks,
306    --    the actual form of the node may be examined. For example, a node of
307    --    type Integer whose actual form is an Integer conversion from a type
308    --    with range 0 .. 3 can be determined to have a value in range 0 .. 3.
309
310    --    If Source_Typ is given, then nothing can be assumed about the Expr,
311    --    and indeed its contents are not examined. In this case the check is
312    --    based on the assumption that Expr can be an arbitrary value of the
313    --    given Source_Typ.
314
315    --  Currently, the only case in which a Source_Typ is explicitly supplied
316    --  is for the case of Out and In_Out parameters, where, for the conversion
317    --  on return (the Out direction), the types must be reversed. This is
318    --  handled by the caller.
319
320    procedure Apply_Length_Check
321      (Ck_Node    : Node_Id;
322       Target_Typ : Entity_Id;
323       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
324    --  This procedure builds a sequence of declarations to do a length check
325    --  that checks if the lengths of the two arrays Target_Typ and source type
326    --  are the same. The resulting actions are inserted at Node using a call
327    --  to Insert_Actions.
328    --
329    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
330    --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
331    --  values.
332    --
333    --  Note: calls to Apply_Length_Check currently never supply an explicit
334    --  Source_Typ parameter, but Apply_Length_Check takes this parameter and
335    --  processes it as described above for consistency with the other routines
336    --  in this section.
337
338    procedure Apply_Range_Check
339      (Ck_Node    : Node_Id;
340       Target_Typ : Entity_Id;
341       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
342    --  For a Node of kind N_Range, constructs a range check action that tests
343    --  first that the range is not null and then that the range is contained in
344    --  the Target_Typ range.
345    --
346    --  For scalar types, constructs a range check action that first tests that
347    --  the expression is contained in the Target_Typ range. The difference
348    --  between this and Apply_Scalar_Range_Check is that the latter generates
349    --  the actual checking code in gigi against the Etype of the expression.
350    --
351    --  For constrained array types, construct series of range check actions
352    --  to check that each Expr range is properly contained in the range of
353    --  Target_Typ.
354    --
355    --  For a type conversion to an unconstrained array type, constructs a range
356    --  check action to check that the bounds of the source type are within the
357    --  constraints imposed by the Target_Typ.
358    --
359    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
360    --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
361    --  values.
362    --
363    --  The source type is used by type conversions to unconstrained array
364    --  types to retrieve the corresponding bounds.
365
366    procedure Apply_Static_Length_Check
367      (Expr       : Node_Id;
368       Target_Typ : Entity_Id;
369       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
370    --  Tries to determine statically whether the two array types source type
371    --  and Target_Typ have the same length. If it can be determined at compile
372    --  time that they do not, then an N_Raise_Constraint_Error node replaces
373    --  Expr, and a warning message is issued.
374
375    procedure Apply_Scalar_Range_Check
376      (Expr       : Node_Id;
377       Target_Typ : Entity_Id;
378       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
379       Fixed_Int  : Boolean   := False);
380    --  For scalar types, determines whether an expression node should be
381    --  flagged as needing a runtime range check. If the node requires such a
382    --  check, the Do_Range_Check flag is turned on. The Fixed_Int flag if set
383    --  causes any fixed-point values to be treated as though they were discrete
384    --  values (i.e. the underlying integer value is used).
385
386    type Check_Result is private;
387    --  Type used to return result of Get_Range_Checks call, for later use in
388    --  call to Insert_Range_Checks procedure.
389
390    function Get_Range_Checks
391      (Ck_Node    : Node_Id;
392       Target_Typ : Entity_Id;
393       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
394       Warn_Node  : Node_Id   := Empty) return Check_Result;
395    --  Like Apply_Range_Check, except it does not modify anything. Instead
396    --  it returns an encapsulated result of the check operations for later
397    --  use in a call to Insert_Range_Checks. If Warn_Node is non-empty, its
398    --  Sloc is used, in the static case, for the generated warning or error.
399    --  Additionally, it is used rather than Expr (or Low/High_Bound of Expr)
400    --  in constructing the check.
401
402    procedure Append_Range_Checks
403      (Checks       : Check_Result;
404       Stmts        : List_Id;
405       Suppress_Typ : Entity_Id;
406       Static_Sloc  : Source_Ptr;
407       Flag_Node    : Node_Id);
408    --  Called to append range checks as returned by a call to Get_Range_Checks.
409    --  Stmts is a list to which either the dynamic check is appended or the
410    --  raise Constraint_Error statement is appended (for static checks).
411    --  Static_Sloc is the Sloc at which the raise CE node points, Flag_Node is
412    --  used as the node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Checks_On
413    --  is a boolean value that says if range and index checking is on or not.
414
415    procedure Insert_Range_Checks
416      (Checks       : Check_Result;
417       Node         : Node_Id;
418       Suppress_Typ : Entity_Id;
419       Static_Sloc  : Source_Ptr := No_Location;
420       Flag_Node    : Node_Id    := Empty;
421       Do_Before    : Boolean    := False);
422    --  Called to insert range checks as returned by a call to Get_Range_Checks.
423    --  Node is the node after which either the dynamic check is inserted or
424    --  the raise Constraint_Error statement is inserted (for static checks).
425    --  Suppress_Typ is the type to check to determine if checks are suppressed.
426    --  Static_Sloc, if passed, is the Sloc at which the raise CE node points,
427    --  otherwise Sloc (Node) is used. The Has_Dynamic_Check flag is normally
428    --  set at Node. If Flag_Node is present, then this is used instead as the
429    --  node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Normally the check is
430    --  inserted after, if Do_Before is True, the check is inserted before
431    --  Node.
432
433    -----------------------
434    -- Expander Routines --
435    -----------------------
436
437    --  Some of the earlier processing for checks results in temporarily setting
438    --  the Do_Range_Check flag rather than actually generating checks. Now we
439    --  are moving the generation of such checks into the front end for reasons
440    --  of efficiency and simplicity (there were difficutlies in handling this
441    --  in the back end when side effects were present in the expressions being
442    --  checked).
443
444    --  Probably we could eliminate the Do_Range_Check flag entirely and
445    --  generate the checks earlier, but this is a delicate area and it
446    --  seemed safer to implement the following routines, which are called
447    --  late on in the expansion process. They check the Do_Range_Check flag
448    --  and if it is set, generate the actual checks and reset the flag.
449
450    procedure Generate_Range_Check
451      (N           : Node_Id;
452       Target_Type : Entity_Id;
453       Reason      : RT_Exception_Code);
454    --  This procedure is called to actually generate and insert a range check.
455    --  A check is generated to ensure that the value of N lies within the range
456    --  of the target type. Note that the base type of N may be different from
457    --  the base type of the target type. This happens in the conversion case.
458    --  The Reason parameter is the exception code to be used for the exception
459    --  if raised.
460    --
461    --  Note on the relation of this routine to the Do_Range_Check flag. Mostly
462    --  for historical reasons, we often set the Do_Range_Check flag and then
463    --  later we call Generate_Range_Check if this flag is set. Most probably we
464    --  could eliminate this intermediate setting of the flag (historically the
465    --  back end dealt with range checks, using this flag to indicate if a check
466    --  was required, then we moved checks into the front end).
467
468    procedure Generate_Index_Checks (N : Node_Id);
469    --  This procedure is called to generate index checks on the subscripts for
470    --  the indexed component node N. Each subscript expression is examined, and
471    --  if the Do_Range_Check flag is set, an appropriate index check is
472    --  generated and the flag is reset.
473
474    --  Similarly, we set the flag Do_Discriminant_Check in the semantic
475    --  analysis to indicate that a discriminant check is required for selected
476    --  component of a discriminated type. The following routine is called from
477    --  the expander to actually generate the call.
478
479    procedure Generate_Discriminant_Check (N : Node_Id);
480    --  N is a selected component for which a discriminant check is required to
481    --  make sure that the discriminants have appropriate values for the
482    --  selection. This is done by calling the appropriate discriminant checking
483    --  routine for the selector.
484
485    -----------------------
486    -- Validity Checking --
487    -----------------------
488
489    --  In (RM 13.9.1(9-11)) we have the following rules on invalid values
490
491    --    If the representation of a scalar object does not represent value of
492    --    the object's subtype (perhaps because the object was not initialized),
493    --    the object is said to have an invalid representation. It is a bounded
494    --    error to evaluate the value of such an object. If the error is
495    --    detected, either Constraint_Error or Program_Error is raised.
496    --    Otherwise, execution continues using the invalid representation. The
497    --    rules of the language outside this subclause assume that all objects
498    --    have valid representations. The semantics of operations on invalid
499    --    representations are as follows:
500    --
501    --       10  If the representation of the object represents a value of the
502    --           object's type, the value of the type is used.
503    --
504    --       11  If the representation of the object does not represent a value
505    --           of the object's type, the semantics of operations on such
506    --           representations is implementation-defined, but does not by
507    --           itself lead to erroneous or unpredictable execution, or to
508    --           other objects becoming abnormal.
509
510    --  We quote the rules in full here since they are quite delicate. Most
511    --  of the time, we can just compute away with wrong values, and get a
512    --  possibly wrong result, which is well within the range of allowed
513    --  implementation defined behavior. The two tricky cases are subscripted
514    --  array assignments, where we don't want to do wild stores, and case
515    --  statements where we don't want to do wild jumps.
516
517    --  In GNAT, we control validity checking with a switch -gnatV that can take
518    --  three parameters, n/d/f for None/Default/Full. These modes have the
519    --  following meanings:
520
521    --    None (no validity checking)
522
523    --      In this mode, there is no specific checking for invalid values
524    --      and the code generator assumes that all stored values are always
525    --      within the bounds of the object subtype. The consequences are as
526    --      follows:
527
528    --        For case statements, an out of range invalid value will cause
529    --        Constraint_Error to be raised, or an arbitrary one of the case
530    --        alternatives will be executed. Wild jumps cannot result even
531    --        in this mode, since we always do a range check
532
533    --        For subscripted array assignments, wild stores will result in
534    --        the expected manner when addresses are calculated using values
535    --        of subscripts that are out of range.
536
537    --      It could perhaps be argued that this mode is still conformant with
538    --      the letter of the RM, since implementation defined is a rather
539    --      broad category, but certainly it is not in the spirit of the
540    --      RM requirement, since wild stores certainly seem to be a case of
541    --      erroneous behavior.
542
543    --    Default (default standard RM-compatible validity checking)
544
545    --      In this mode, which is the default, minimal validity checking is
546    --      performed to ensure no erroneous behavior as follows:
547
548    --        For case statements, an out of range invalid value will cause
549    --        Constraint_Error to be raised.
550
551    --        For subscripted array assignments, invalid out of range
552    --        subscript values will cause Constraint_Error to be raised.
553
554    --    Full (Full validity checking)
555
556    --      In this mode, the protections guaranteed by the standard mode are
557    --      in place, and the following additional checks are made:
558
559    --        For every assignment, the right side is checked for validity
560
561    --        For every call, IN and IN OUT parameters are checked for validity
562
563    --        For every subscripted array reference, both for stores and loads,
564    --        all subscripts are checked for validity.
565
566    --      These checks are not required by the RM, but will in practice
567    --      improve the detection of uninitialized variables, particularly
568    --      if used in conjunction with pragma Normalize_Scalars.
569
570    --  In the above description, we talk about performing validity checks,
571    --  but we don't actually generate a check in a case where the compiler
572    --  can be sure that the value is valid. Note that this assurance must
573    --  be achieved without assuming that any uninitialized value lies within
574    --  the range of its type. The following are cases in which values are
575    --  known to be valid. The flag Is_Known_Valid is used to keep track of
576    --  some of these cases.
577
578    --    If all possible stored values are valid, then any uninitialized
579    --    value must be valid.
580
581    --    Literals, including enumeration literals, are clearly always valid
582
583    --    Constants are always assumed valid, with a validity check being
584    --    performed on the initializing value where necessary to ensure that
585    --    this is the case.
586
587    --    For variables, the status is set to known valid if there is an
588    --    initializing expression. Again a check is made on the initializing
589    --    value if necessary to ensure that this assumption is valid. The
590    --    status can change as a result of local assignments to a variable.
591    --    If a known valid value is unconditionally assigned, then we mark
592    --    the left side as known valid. If a value is assigned that is not
593    --    known to be valid, then we mark the left side as invalid. This
594    --    kind of processing does NOT apply to non-local variables since we
595    --    are not following the flow graph (more properly the flow of actual
596    --    processing only corresponds to the flow graph for local assignments).
597    --    For non-local variables, we preserve the current setting, i.e. a
598    --    validity check is performed when assigning to a knonwn valid global.
599
600    --  Note: no validity checking is required if range checks are suppressed
601    --  regardless of the setting of the validity checking mode.
602
603    --  The following procedures are used in handling validity checking
604
605    procedure Apply_Subscript_Validity_Checks (Expr : Node_Id);
606    --  Expr is the node for an indexed component. If validity checking and
607    --  range checking are enabled, all subscripts for this indexed component
608    --  are checked for validity.
609
610    procedure Check_Valid_Lvalue_Subscripts (Expr : Node_Id);
611    --  Expr is a lvalue, i.e. an expression representing the target of an
612    --  assignment. This procedure checks for this expression involving an
613    --  assignment to an array value. We have to be sure that all the subscripts
614    --  in such a case are valid, since according to the rules in (RM
615    --  13.9.1(9-11)) such assignments are not permitted to result in erroneous
616    --  behavior in the case of invalid subscript values.
617
618    procedure Ensure_Valid (Expr : Node_Id; Holes_OK : Boolean := False);
619    --  Ensure that Expr represents a valid value of its type. If this type
620    --  is not a scalar type, then the call has no effect, since validity
621    --  is only an issue for scalar types. The effect of this call is to
622    --  check if the value is known valid, if so, nothing needs to be done.
623    --  If this is not known, then either Expr is set to be range checked,
624    --  or specific checking code is inserted so that an exception is raised
625    --  if the value is not valid.
626    --
627    --  The optional argument Holes_OK indicates whether it is necessary to
628    --  worry about enumeration types with non-standard representations leading
629    --  to "holes" in the range of possible representations. If Holes_OK is
630    --  True, then such values are assumed valid (this is used when the caller
631    --  will make a separate check for this case anyway). If Holes_OK is False,
632    --  then this case is checked, and code is inserted to ensure that Expr is
633    --  valid, raising Constraint_Error if the value is not valid.
634
635    function Expr_Known_Valid (Expr : Node_Id) return Boolean;
636    --  This function tests it the value of Expr is known to be valid in the
637    --  sense of RM 13.9.1(9-11). In the case of GNAT, it is only discrete types
638    --  which are a concern, since for non-discrete types we simply continue
639    --  computation with invalid values, which does not lead to erroneous
640    --  behavior. Thus Expr_Known_Valid always returns True if the type of Expr
641    --  is non-discrete. For discrete types the value returned is True only if
642    --  it can be determined that the value is Valid. Otherwise False is
643    --  returned.
644
645    procedure Insert_Valid_Check (Expr : Node_Id);
646    --  Inserts code that will check for the value of Expr being valid, in
647    --  the sense of the 'Valid attribute returning True. Constraint_Error
648    --  will be raised if the value is not valid.
649
650    procedure Null_Exclusion_Static_Checks (N : Node_Id);
651    --  Ada 2005 (AI-231): Check bad usages of the null-exclusion issue
652
653    procedure Remove_Checks (Expr : Node_Id);
654    --  Remove all checks from Expr except those that are only executed
655    --  conditionally (on the right side of And Then/Or Else. This call
656    --  removes only embedded checks (Do_Range_Check, Do_Overflow_Check).
657
658    procedure Validity_Check_Range (N : Node_Id);
659    --  If N is an N_Range node, then Ensure_Valid is called on its bounds,
660    --  if validity checking of operands is enabled.
661
662    -----------------------------
663    -- Handling of Check Names --
664    -----------------------------
665
666    --  The following table contains Name_Id's for recognized checks. The first
667    --  entries (corresponding to the values of the subtype Predefined_Check_Id)
668    --  contain the Name_Id values for the checks that are predefined, including
669    --  All_Checks (see Types). Remaining entries are those that are introduced
670    --  by pragma Check_Names.
671
672    package Check_Names is new Table.Table (
673      Table_Component_Type => Name_Id,
674      Table_Index_Type     => Check_Id,
675      Table_Low_Bound      => 1,
676      Table_Initial        => 30,
677      Table_Increment      => 200,
678      Table_Name           => "Name_Check_Names");
679
680    function Get_Check_Id (N : Name_Id) return Check_Id;
681    --  Function to search above table for matching name. If found returns the
682    --  corresponding Check_Id value in the range 1 .. Check_Name.Last. If not
683    --  found returns No_Check_Id.
684
685 private
686
687    type Check_Result is array (Positive range 1 .. 2) of Node_Id;
688    --  There are two cases for the result returned by Range_Check:
689    --
690    --    For the static case the result is one or two nodes that should cause
691    --    a Constraint_Error. Typically these will include Expr itself or the
692    --    direct descendents of Expr, such as Low/High_Bound (Expr)). It is the
693    --    responsibility of the caller to rewrite and substitute the nodes with
694    --    N_Raise_Constraint_Error nodes.
695    --
696    --    For the non-static case a single N_Raise_Constraint_Error node with a
697    --    non-empty Condition field is returned.
698    --
699    --  Unused entries in Check_Result, if any, are simply set to Empty For
700    --  external clients, the required processing on this result is achieved
701    --  using the Insert_Range_Checks routine.
702
703    pragma Inline (Apply_Length_Check);
704    pragma Inline (Apply_Range_Check);
705    pragma Inline (Apply_Static_Length_Check);
706 end Checks;