OSDN Git Service

ChangeLog rotation.
[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) 1992-2012, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
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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 Atomic_Synchronization_Disabled   (E : Entity_Id) return Boolean;
53    function Discriminant_Checks_Suppressed    (E : Entity_Id) return Boolean;
54    function Division_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
55    function Elaboration_Checks_Suppressed     (E : Entity_Id) return Boolean;
56    function Index_Checks_Suppressed           (E : Entity_Id) return Boolean;
57    function Length_Checks_Suppressed          (E : Entity_Id) return Boolean;
58    function Overflow_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
59    function Range_Checks_Suppressed           (E : Entity_Id) return Boolean;
60    function Storage_Checks_Suppressed         (E : Entity_Id) return Boolean;
61    function Tag_Checks_Suppressed             (E : Entity_Id) return Boolean;
62    function Validity_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
63    --  These functions check to see if the named check is suppressed, either
64    --  by an active scope suppress setting, or because the check has been
65    --  specifically suppressed for the given entity. If no entity is relevant
66    --  for the current check, then Empty is used as an argument. Note: the
67    --  reason we insist on specifying Empty is to force the caller to think
68    --  about whether there is any relevant entity that should be checked.
69
70    function Is_Check_Suppressed (E : Entity_Id; C : Check_Id) return Boolean;
71    --  This function is called if Checks_May_Be_Suppressed (E) is True to
72    --  determine whether check C is suppressed either on the entity E or
73    --  as the result of a scope suppress pragma. If Checks_May_Be_Suppressed
74    --  is False, then the status of the check can be determined simply by
75    --  examining Scope_Suppress, so this routine is not called in that case.
76
77    function Overflow_Check_Mode return Overflow_Mode_Type;
78    --  Returns current overflow checking mode, taking into account whether
79    --  we are inside an assertion expression.
80
81    -------------------------------------------
82    -- Procedures to Activate Checking Flags --
83    -------------------------------------------
84
85    procedure Activate_Division_Check (N : Node_Id);
86    pragma Inline (Activate_Division_Check);
87    --  Sets Do_Division_Check flag in node N, and handles possible local raise.
88    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Division_Check to
89    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
90
91    procedure Activate_Overflow_Check (N : Node_Id);
92    pragma Inline (Activate_Overflow_Check);
93    --  Sets Do_Overflow_Check flag in node N, and handles possible local raise.
94    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Overflow_Check to
95    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
96    --  Note that this call has no effect for MOD, REM, and unary "+" for which
97    --  overflow is never possible in any case.
98
99    procedure Activate_Range_Check (N : Node_Id);
100    pragma Inline (Activate_Range_Check);
101    --  Sets Do_Range_Check flag in node N, and handles possible local raise
102    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Range_Check to
103    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
104
105    --------------------------------
106    -- Procedures to Apply Checks --
107    --------------------------------
108
109    --  General note on following checks. These checks are always active if
110    --  Expander_Active and not Inside_A_Generic. They are inactive and have
111    --  no effect Inside_A_Generic. In the case where not Expander_Active
112    --  and not Inside_A_Generic, most of them are inactive, but some of them
113    --  operate anyway since they may generate useful compile time warnings.
114
115    procedure Apply_Access_Check (N : Node_Id);
116    --  Determines whether an expression node requires a runtime access
117    --  check and if so inserts the appropriate run-time check.
118
119    procedure Apply_Accessibility_Check
120      (N           : Node_Id;
121       Typ         : Entity_Id;
122       Insert_Node : Node_Id);
123    --  Given a name N denoting an access parameter, emits a run-time
124    --  accessibility check (if necessary), checking that the level of
125    --  the object denoted by the access parameter is not deeper than the
126    --  level of the type Typ. Program_Error is raised if the check fails.
127    --  Insert_Node indicates the node where the check should be inserted.
128
129    procedure Apply_Address_Clause_Check (E : Entity_Id; N : Node_Id);
130    --  E is the entity for an object which has an address clause. If checks
131    --  are enabled, then this procedure generates a check that the specified
132    --  address has an alignment consistent with the alignment of the object,
133    --  raising PE if this is not the case. The resulting check (if one is
134    --  generated) is inserted before node N. check is also made for the case of
135    --  a clear overlay situation that the size of the overlaying object is not
136    --  larger than the overlaid object.
137
138    procedure Apply_Arithmetic_Overflow_Check (N : Node_Id);
139    --  Handle overflow checking for an arithmetic operator. Also handles the
140    --  cases of ELIMINATED and MINIMIZED overflow checking mode. If the mode
141    --  is one of the latter two, then this routine can also be called with
142    --  an if or case expression node to make sure that we properly handle
143    --  overflow checking for dependent expressions. This routine handles
144    --  front end vs back end overflow checks (in the front end case it expands
145    --  the necessary check). Note that divide is handled separately using
146    --  Apply_Divide_Checks. Node N may or may not have Do_Overflow_Check.
147    --  In STRICT mode, there is nothing to do if this flag is off, but in
148    --  MINIMIZED/ELIMINATED mode we still have to deal with possible use
149    --  of doing operations in Long_Long_Integer or Bignum mode.
150
151    procedure Apply_Constraint_Check
152      (N          : Node_Id;
153       Typ        : Entity_Id;
154       No_Sliding : Boolean := False);
155    --  Top-level procedure, calls all the others depending on the class of
156    --  Typ. Checks that expression N satisfies the constraint of type Typ.
157    --  No_Sliding is only relevant for constrained array types, if set to
158    --  True, it checks that indexes are in range.
159
160    procedure Apply_Discriminant_Check
161      (N   : Node_Id;
162       Typ : Entity_Id;
163       Lhs : Node_Id := Empty);
164    --  Given an expression N of a discriminated type, or of an access type
165    --  whose designated type is a discriminanted type, generates a check to
166    --  ensure that the expression can be converted to the subtype given as
167    --  the second parameter. Lhs is empty except in the case of assignments,
168    --  where the target object may be needed to determine the subtype to
169    --  check against (such as the cases of unconstrained formal parameters
170    --  and unconstrained aliased objects). For the case of unconstrained
171    --  formals, the check is performed only if the corresponding actual is
172    --  constrained, i.e., whether Lhs'Constrained is True.
173
174    procedure Apply_Divide_Checks (N : Node_Id);
175    --  The node kind is N_Op_Divide, N_Op_Mod, or N_Op_Rem if either of the
176    --  flags Do_Division_Check or Do_Overflow_Check is set, then this routine
177    --  ensures that the appropriate checks are made. Note that overflow can
178    --  occur in the signed case for the case of the largest negative number
179    --  divided by minus one.
180
181    procedure Apply_Parameter_Aliasing_Checks
182      (Call : Node_Id;
183       Subp : Entity_Id);
184    --  Given a subprogram call Call, add a check to verify that none of the
185    --  actuals overlap. Subp denotes the subprogram being called.
186
187    procedure Apply_Parameter_Validity_Checks (Subp : Entity_Id);
188    --  Given a subprogram Subp, add both a pre and post condition pragmas that
189    --  verify the proper initialization of scalars in parameters and function
190    --  results.
191
192    procedure Apply_Predicate_Check (N : Node_Id; Typ : Entity_Id);
193    --  N is an expression to which a predicate check may need to be applied
194    --  for Typ, if Typ has a predicate function. The check is applied only
195    --  if the type of N does not match Typ.
196
197    procedure Apply_Type_Conversion_Checks (N : Node_Id);
198    --  N is an N_Type_Conversion node. A type conversion actually involves
199    --  two sorts of checks. The first check is the checks that ensures that
200    --  the operand in the type conversion fits onto the base type of the
201    --  subtype it is being converted to (see RM 4.6 (28)-(50)). The second
202    --  check is there to ensure that once the operand has been converted to
203    --  a value of the target type, this converted value meets the
204    --  constraints imposed by the target subtype (see RM 4.6 (51)).
205
206    procedure Apply_Universal_Integer_Attribute_Checks (N : Node_Id);
207    --  The argument N is an attribute reference node intended for processing
208    --  by gigi. The attribute is one that returns a universal integer, but
209    --  the attribute reference node is currently typed with the expected
210    --  result type. This routine deals with range and overflow checks needed
211    --  to make sure that the universal result is in range.
212
213    function Build_Discriminant_Checks
214      (N     : Node_Id;
215       T_Typ : Entity_Id)
216       return  Node_Id;
217    --  Subsidiary routine for Apply_Discriminant_Check. Builds the expression
218    --  that compares discriminants of the expression with discriminants of the
219    --  type. Also used directly for membership tests (see Exp_Ch4.Expand_N_In).
220
221    function Convert_From_Bignum (N : Node_Id) return Node_Id;
222    --  Returns result of converting node N from Bignum. The returned value is
223    --  not analyzed, the caller takes responsibility for this. Node N must be
224    --  a subexpression node of type Bignum. The result is Long_Long_Integer.
225
226    function Convert_To_Bignum (N : Node_Id) return Node_Id;
227    --  Returns result of converting node N to Bignum. The returned value is not
228    --  analyzed, the caller takes responsibility for this. Node N must be a
229    --  subexpression node of a signed integer type or Bignum type (if it is
230    --  already a Bignum, the returned value is Relocate_Node (N)).
231
232    procedure Determine_Range
233      (N            : Node_Id;
234       OK           : out Boolean;
235       Lo           : out Uint;
236       Hi           : out Uint;
237       Assume_Valid : Boolean := False);
238    --  N is a node for a subexpression. If N is of a discrete type with no
239    --  error indications, and no other peculiarities (e.g. missing Etype),
240    --  then OK is True on return, and Lo and Hi are set to a conservative
241    --  estimate of the possible range of values of N. Thus if OK is True on
242    --  return, the value of the subexpression N is known to lie in the range
243    --  Lo .. Hi (inclusive). If the expression is not of a discrete type, or
244    --  some kind of error condition is detected, then OK is False on exit, and
245    --  Lo/Hi are set to No_Uint. Thus the significance of OK being False on
246    --  return is that no useful information is available on the range of the
247    --  expression. Assume_Valid determines whether the processing is allowed to
248    --  assume that values are in range of their subtypes. If it is set to True,
249    --  then this assumption is valid, if False, then processing is done using
250    --  base types to allow invalid values.
251
252    procedure Install_Null_Excluding_Check (N : Node_Id);
253    --  Determines whether an access node requires a runtime access check and
254    --  if so inserts the appropriate run-time check.
255
256    function Make_Bignum_Block (Loc : Source_Ptr) return Node_Id;
257    --  This function is used by top level overflow checking routines to do a
258    --  mark/release operation on the secondary stack around bignum operations.
259    --  The block created looks like:
260    --
261    --    declare
262    --       M : Mark_Id := SS_Mark;
263    --    begin
264    --       SS_Release (M);
265    --    end;
266    --
267    --  The idea is that the caller will insert any needed extra declarations
268    --  after the declaration of M, and any needed statements (in particular
269    --  the bignum operations) before the call to SS_Release, and then do an
270    --  Insert_Action of the whole block (it is returned unanalyzed). The Loc
271    --  parameter is used to supply Sloc values for the constructed tree.
272
273    procedure Minimize_Eliminate_Overflows
274      (N         : Node_Id;
275       Lo        : out Uint;
276       Hi        : out Uint;
277       Top_Level : Boolean);
278    --  This is the main routine for handling MINIMIZED and ELIMINATED overflow
279    --  processing. On entry N is a node whose result is a signed integer
280    --  subtype. The Do_Overflow_Check flag may or may not be set on N. If the
281    --  node is an arithmetic operation, then a range analysis is carried out,
282    --  and there are three possibilities:
283    --
284    --    The node is left unchanged (apart from expansion of an exponentiation
285    --    operation). This happens if the routine can determine that the result
286    --    is definitely in range. The Do_Overflow_Check flag is turned off in
287    --    this case.
288    --
289    --    The node is transformed into an arithmetic operation with a result
290    --    type of Long_Long_Integer.
291    --
292    --    The node is transformed into a function call that calls an appropriate
293    --    function in the System.Bignums package to compute a Bignum result.
294    --
295    --  In the first two cases, Lo and Hi are set to the bounds of the possible
296    --  range of results, computed as accurately as possible. In the third case
297    --  Lo and Hi are set to No_Uint (there are some cases where we could get an
298    --  advantage from keeping result ranges for Bignum values, but it could use
299    --  a lot of space and is very unlikely to be valuable).
300    --
301    --  If the node is not an arithmetic operation, then it is unchanged but
302    --  Lo and Hi are still set (to the bounds of the result subtype if nothing
303    --  better can be determined).
304    --
305    --  Note: this function is recursive, if called with an arithmetic operator,
306    --  recursive calls are made to process the operands using this procedure.
307    --  So we end up doing things top down. Nothing happens to an arithmetic
308    --  expression until this procedure is called on the top level node and
309    --  then the recursive calls process all the children. We have to do it
310    --  this way. If we try to do it bottom up in natural expansion order, then
311    --  there are two problems. First, where do we stash the bounds, and more
312    --  importantly, semantic processing will be messed up. Consider A+B+C where
313    --  A,B,C are all of type integer, if we processed A+B before doing semantic
314    --  analysis of the addition of this result to C, that addition could end up
315    --  with a Long_Long_Integer left operand and an Integer right operand, and
316    --  we would get a semantic error.
317    --
318    --  The routine is called in three situations if we are operating in either
319    --  MINIMIZED or ELIMINATED modes.
320    --
321    --    Overflow processing applied to the top node of an expression tree when
322    --    that node is an arithmetic operator. In this case the result is
323    --    converted to the appropriate result type (there is special processing
324    --    when the parent is a conversion, see body for details).
325    --
326    --    Overflow processing applied to the operands of a comparison operation.
327    --    In this case, the comparison is done on the result Long_Long_Integer
328    --    or Bignum values, without raising any exceptions.
329    --
330    --    Overflow processing applied to the left operand of a membership test.
331    --    In this case no exception is raised if a Long_Long_Integer or Bignum
332    --    result is outside the range of the type of that left operand (it is
333    --    just that the result of IN is false in that case).
334    --
335    --  Note that if Bignum values appear, the caller must take care of doing
336    --  the appropriate mark/release operations on the secondary stack.
337    --
338    --  Top_Level is used to avoid inefficient unnecessary transitions into the
339    --  Bignum domain. If Top_Level is True, it means that the caller will have
340    --  to convert any Bignum value back to Long_Long_Integer, possibly checking
341    --  that the value is in range. This is the normal case for a top level
342    --  operator in a subexpression. There is no point in going into Bignum mode
343    --  to avoid an overflow just so we can check for overflow the next moment.
344    --  For calls from comparisons and membership tests, and for all recursive
345    --  calls, we do want to transition into the Bignum domain if necessary.
346    --  Note that this setting is only relevant in ELIMINATED mode.
347
348    -------------------------------------------------------
349    -- Control and Optimization of Range/Overflow Checks --
350    -------------------------------------------------------
351
352    --  Range checks are controlled by the Do_Range_Check flag. The front end
353    --  is responsible for setting this flag in relevant nodes. Originally
354    --  the back end generated all corresponding range checks. But later on
355    --  we decided to generate many range checks in the front end. We are now
356    --  in the transitional phase where some of these checks are still done
357    --  by the back end, but many are done by the front end. It is possible
358    --  that in the future we might move all the checks to the front end. The
359    --  main remaining back end checks are for subscript checking.
360
361    --  Overflow checks are similarly controlled by the Do_Overflow_Check flag.
362    --  The difference here is that if back end overflow checks are inactive
363    --  (Backend_Overflow_Checks_On_Target set False), then the actual overflow
364    --  checks are generated by the front end, but if back end overflow checks
365    --  are active (Backend_Overflow_Checks_On_Target set True), then the back
366    --  end does generate the checks.
367
368    --  The following two routines are used to set these flags, they allow
369    --  for the possibility of eliminating checks. Checks can be eliminated
370    --  if an identical check has already been performed.
371
372    procedure Enable_Overflow_Check (N : Node_Id);
373    --  First this routine determines if an overflow check is needed by doing
374    --  an appropriate range check. If a check is not needed, then the call
375    --  has no effect. If a check is needed then this routine sets the flag
376    --  Do_Overflow_Check in node N to True, unless it can be determined that
377    --  the check is not needed. The only condition under which this is the
378    --  case is if there was an identical check earlier on.
379
380    procedure Enable_Range_Check (N : Node_Id);
381    --  Set Do_Range_Check flag in node N True, unless it can be determined
382    --  that the check is not needed. The only condition under which this is
383    --  the case is if there was an identical check earlier on. This routine
384    --  is not responsible for doing range analysis to determine whether or
385    --  not such a check is needed -- the caller is expected to do this. The
386    --  one other case in which the request to set the flag is ignored is
387    --  when Kill_Range_Check is set in an N_Unchecked_Conversion node.
388
389    --  The following routines are used to keep track of processing sequences
390    --  of statements (e.g. the THEN statements of an IF statement). A check
391    --  that appears within such a sequence can eliminate an identical check
392    --  within this sequence of statements. However, after the end of the
393    --  sequence of statements, such a check is no longer of interest, since
394    --  it may not have been executed.
395
396    procedure Conditional_Statements_Begin;
397    --  This call marks the start of processing of a sequence of statements.
398    --  Every call to this procedure must be followed by a matching call to
399    --  Conditional_Statements_End.
400
401    procedure Conditional_Statements_End;
402    --  This call removes from consideration all saved checks since the
403    --  corresponding call to Conditional_Statements_Begin. These two
404    --  procedures operate in a stack like manner.
405
406    --  The mechanism for optimizing checks works by remembering checks
407    --  that have already been made, but certain conditions, for example
408    --  an assignment to a variable involved in a check, may mean that the
409    --  remembered check is no longer valid, in the sense that if the same
410    --  expression appears again, another check is required because the
411    --  value may have changed.
412
413    --  The following routines are used to note conditions which may render
414    --  some or all of the stored and remembered checks to be invalidated.
415
416    procedure Kill_Checks (V : Entity_Id);
417    --  This procedure records an assignment or other condition that causes
418    --  the value of the variable to be changed, invalidating any stored
419    --  checks that reference the value. Note that all such checks must
420    --  be discarded, even if they are not in the current statement range.
421
422    procedure Kill_All_Checks;
423    --  This procedure kills all remembered checks
424
425    -----------------------------
426    -- Length and Range Checks --
427    -----------------------------
428
429    --  In the following procedures, there are three arguments which have
430    --  a common meaning as follows:
431
432    --    Expr        The expression to be checked. If a check is required,
433    --                the appropriate flag will be placed on this node. Whether
434    --                this node is further examined depends on the setting of
435    --                the parameter Source_Typ, as described below.
436
437    --    ??? Apply_Length_Check and Apply_Range_Check do not have an Expr
438    --        formal
439
440    --    ??? Apply_Length_Check and Apply_Range_Check have a Ck_Node formal
441    --        which is undocumented, is it the same as Expr?
442
443    --    Target_Typ  The target type on which the check is to be based. For
444    --                example, if we have a scalar range check, then the check
445    --                is that we are in range of this type.
446
447    --    Source_Typ  Normally Empty, but can be set to a type, in which case
448    --                this type is used for the check, see below.
449
450    --  The checks operate in one of two modes:
451
452    --    If Source_Typ is Empty, then the node Expr is examined, at the very
453    --    least to get the source subtype. In addition for some of the checks,
454    --    the actual form of the node may be examined. For example, a node of
455    --    type Integer whose actual form is an Integer conversion from a type
456    --    with range 0 .. 3 can be determined to have a value in range 0 .. 3.
457
458    --    If Source_Typ is given, then nothing can be assumed about the Expr,
459    --    and indeed its contents are not examined. In this case the check is
460    --    based on the assumption that Expr can be an arbitrary value of the
461    --    given Source_Typ.
462
463    --  Currently, the only case in which a Source_Typ is explicitly supplied
464    --  is for the case of Out and In_Out parameters, where, for the conversion
465    --  on return (the Out direction), the types must be reversed. This is
466    --  handled by the caller.
467
468    procedure Apply_Length_Check
469      (Ck_Node    : Node_Id;
470       Target_Typ : Entity_Id;
471       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
472    --  This procedure builds a sequence of declarations to do a length check
473    --  that checks if the lengths of the two arrays Target_Typ and source type
474    --  are the same. The resulting actions are inserted at Node using a call
475    --  to Insert_Actions.
476    --
477    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
478    --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
479    --  values.
480    --
481    --  Note: calls to Apply_Length_Check currently never supply an explicit
482    --  Source_Typ parameter, but Apply_Length_Check takes this parameter and
483    --  processes it as described above for consistency with the other routines
484    --  in this section.
485
486    procedure Apply_Range_Check
487      (Ck_Node    : Node_Id;
488       Target_Typ : Entity_Id;
489       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
490    --  For a Node of kind N_Range, constructs a range check action that tests
491    --  first that the range is not null and then that the range is contained in
492    --  the Target_Typ range.
493    --
494    --  For scalar types, constructs a range check action that first tests that
495    --  the expression is contained in the Target_Typ range. The difference
496    --  between this and Apply_Scalar_Range_Check is that the latter generates
497    --  the actual checking code in gigi against the Etype of the expression.
498    --
499    --  For constrained array types, construct series of range check actions
500    --  to check that each Expr range is properly contained in the range of
501    --  Target_Typ.
502    --
503    --  For a type conversion to an unconstrained array type, constructs a range
504    --  check action to check that the bounds of the source type are within the
505    --  constraints imposed by the Target_Typ.
506    --
507    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
508    --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
509    --  values.
510    --
511    --  The source type is used by type conversions to unconstrained array
512    --  types to retrieve the corresponding bounds.
513
514    procedure Apply_Static_Length_Check
515      (Expr       : Node_Id;
516       Target_Typ : Entity_Id;
517       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
518    --  Tries to determine statically whether the two array types source type
519    --  and Target_Typ have the same length. If it can be determined at compile
520    --  time that they do not, then an N_Raise_Constraint_Error node replaces
521    --  Expr, and a warning message is issued.
522
523    procedure Apply_Scalar_Range_Check
524      (Expr       : Node_Id;
525       Target_Typ : Entity_Id;
526       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
527       Fixed_Int  : Boolean   := False);
528    --  For scalar types, determines whether an expression node should be
529    --  flagged as needing a runtime range check. If the node requires such a
530    --  check, the Do_Range_Check flag is turned on. The Fixed_Int flag if set
531    --  causes any fixed-point values to be treated as though they were discrete
532    --  values (i.e. the underlying integer value is used).
533
534    type Check_Result is private;
535    --  Type used to return result of Get_Range_Checks call, for later use in
536    --  call to Insert_Range_Checks procedure.
537
538    function Get_Range_Checks
539      (Ck_Node    : Node_Id;
540       Target_Typ : Entity_Id;
541       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
542       Warn_Node  : Node_Id   := Empty) return Check_Result;
543    --  Like Apply_Range_Check, except it does not modify anything. Instead
544    --  it returns an encapsulated result of the check operations for later
545    --  use in a call to Insert_Range_Checks. If Warn_Node is non-empty, its
546    --  Sloc is used, in the static case, for the generated warning or error.
547    --  Additionally, it is used rather than Expr (or Low/High_Bound of Expr)
548    --  in constructing the check.
549
550    procedure Append_Range_Checks
551      (Checks       : Check_Result;
552       Stmts        : List_Id;
553       Suppress_Typ : Entity_Id;
554       Static_Sloc  : Source_Ptr;
555       Flag_Node    : Node_Id);
556    --  Called to append range checks as returned by a call to Get_Range_Checks.
557    --  Stmts is a list to which either the dynamic check is appended or the
558    --  raise Constraint_Error statement is appended (for static checks).
559    --  Static_Sloc is the Sloc at which the raise CE node points, Flag_Node is
560    --  used as the node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Checks_On
561    --  is a boolean value that says if range and index checking is on or not.
562
563    procedure Insert_Range_Checks
564      (Checks       : Check_Result;
565       Node         : Node_Id;
566       Suppress_Typ : Entity_Id;
567       Static_Sloc  : Source_Ptr := No_Location;
568       Flag_Node    : Node_Id    := Empty;
569       Do_Before    : Boolean    := False);
570    --  Called to insert range checks as returned by a call to Get_Range_Checks.
571    --  Node is the node after which either the dynamic check is inserted or
572    --  the raise Constraint_Error statement is inserted (for static checks).
573    --  Suppress_Typ is the type to check to determine if checks are suppressed.
574    --  Static_Sloc, if passed, is the Sloc at which the raise CE node points,
575    --  otherwise Sloc (Node) is used. The Has_Dynamic_Check flag is normally
576    --  set at Node. If Flag_Node is present, then this is used instead as the
577    --  node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Normally the check is
578    --  inserted after, if Do_Before is True, the check is inserted before
579    --  Node.
580
581    -----------------------
582    -- Expander Routines --
583    -----------------------
584
585    --  Some of the earlier processing for checks results in temporarily setting
586    --  the Do_Range_Check flag rather than actually generating checks. Now we
587    --  are moving the generation of such checks into the front end for reasons
588    --  of efficiency and simplicity (there were difficulties in handling this
589    --  in the back end when side effects were present in the expressions being
590    --  checked).
591
592    --  Probably we could eliminate the Do_Range_Check flag entirely and
593    --  generate the checks earlier, but this is a delicate area and it
594    --  seemed safer to implement the following routines, which are called
595    --  late on in the expansion process. They check the Do_Range_Check flag
596    --  and if it is set, generate the actual checks and reset the flag.
597
598    procedure Generate_Range_Check
599      (N           : Node_Id;
600       Target_Type : Entity_Id;
601       Reason      : RT_Exception_Code);
602    --  This procedure is called to actually generate and insert a range check.
603    --  A check is generated to ensure that the value of N lies within the range
604    --  of the target type. Note that the base type of N may be different from
605    --  the base type of the target type. This happens in the conversion case.
606    --  The Reason parameter is the exception code to be used for the exception
607    --  if raised.
608    --
609    --  Note on the relation of this routine to the Do_Range_Check flag. Mostly
610    --  for historical reasons, we often set the Do_Range_Check flag and then
611    --  later we call Generate_Range_Check if this flag is set. Most probably we
612    --  could eliminate this intermediate setting of the flag (historically the
613    --  back end dealt with range checks, using this flag to indicate if a check
614    --  was required, then we moved checks into the front end).
615
616    procedure Generate_Index_Checks (N : Node_Id);
617    --  This procedure is called to generate index checks on the subscripts for
618    --  the indexed component node N. Each subscript expression is examined, and
619    --  if the Do_Range_Check flag is set, an appropriate index check is
620    --  generated and the flag is reset.
621
622    --  Similarly, we set the flag Do_Discriminant_Check in the semantic
623    --  analysis to indicate that a discriminant check is required for selected
624    --  component of a discriminated type. The following routine is called from
625    --  the expander to actually generate the call.
626
627    procedure Generate_Discriminant_Check (N : Node_Id);
628    --  N is a selected component for which a discriminant check is required to
629    --  make sure that the discriminants have appropriate values for the
630    --  selection. This is done by calling the appropriate discriminant checking
631    --  routine for the selector.
632
633    -----------------------
634    -- Validity Checking --
635    -----------------------
636
637    --  In (RM 13.9.1(9-11)) we have the following rules on invalid values
638
639    --    If the representation of a scalar object does not represent value of
640    --    the object's subtype (perhaps because the object was not initialized),
641    --    the object is said to have an invalid representation. It is a bounded
642    --    error to evaluate the value of such an object. If the error is
643    --    detected, either Constraint_Error or Program_Error is raised.
644    --    Otherwise, execution continues using the invalid representation. The
645    --    rules of the language outside this subclause assume that all objects
646    --    have valid representations. The semantics of operations on invalid
647    --    representations are as follows:
648    --
649    --       10  If the representation of the object represents a value of the
650    --           object's type, the value of the type is used.
651    --
652    --       11  If the representation of the object does not represent a value
653    --           of the object's type, the semantics of operations on such
654    --           representations is implementation-defined, but does not by
655    --           itself lead to erroneous or unpredictable execution, or to
656    --           other objects becoming abnormal.
657
658    --  We quote the rules in full here since they are quite delicate. Most
659    --  of the time, we can just compute away with wrong values, and get a
660    --  possibly wrong result, which is well within the range of allowed
661    --  implementation defined behavior. The two tricky cases are subscripted
662    --  array assignments, where we don't want to do wild stores, and case
663    --  statements where we don't want to do wild jumps.
664
665    --  In GNAT, we control validity checking with a switch -gnatV that can take
666    --  three parameters, n/d/f for None/Default/Full. These modes have the
667    --  following meanings:
668
669    --    None (no validity checking)
670
671    --      In this mode, there is no specific checking for invalid values
672    --      and the code generator assumes that all stored values are always
673    --      within the bounds of the object subtype. The consequences are as
674    --      follows:
675
676    --        For case statements, an out of range invalid value will cause
677    --        Constraint_Error to be raised, or an arbitrary one of the case
678    --        alternatives will be executed. Wild jumps cannot result even
679    --        in this mode, since we always do a range check
680
681    --        For subscripted array assignments, wild stores will result in
682    --        the expected manner when addresses are calculated using values
683    --        of subscripts that are out of range.
684
685    --      It could perhaps be argued that this mode is still conformant with
686    --      the letter of the RM, since implementation defined is a rather
687    --      broad category, but certainly it is not in the spirit of the
688    --      RM requirement, since wild stores certainly seem to be a case of
689    --      erroneous behavior.
690
691    --    Default (default standard RM-compatible validity checking)
692
693    --      In this mode, which is the default, minimal validity checking is
694    --      performed to ensure no erroneous behavior as follows:
695
696    --        For case statements, an out of range invalid value will cause
697    --        Constraint_Error to be raised.
698
699    --        For subscripted array assignments, invalid out of range
700    --        subscript values will cause Constraint_Error to be raised.
701
702    --    Full (Full validity checking)
703
704    --      In this mode, the protections guaranteed by the standard mode are
705    --      in place, and the following additional checks are made:
706
707    --        For every assignment, the right side is checked for validity
708
709    --        For every call, IN and IN OUT parameters are checked for validity
710
711    --        For every subscripted array reference, both for stores and loads,
712    --        all subscripts are checked for validity.
713
714    --      These checks are not required by the RM, but will in practice
715    --      improve the detection of uninitialized variables, particularly
716    --      if used in conjunction with pragma Normalize_Scalars.
717
718    --  In the above description, we talk about performing validity checks,
719    --  but we don't actually generate a check in a case where the compiler
720    --  can be sure that the value is valid. Note that this assurance must
721    --  be achieved without assuming that any uninitialized value lies within
722    --  the range of its type. The following are cases in which values are
723    --  known to be valid. The flag Is_Known_Valid is used to keep track of
724    --  some of these cases.
725
726    --    If all possible stored values are valid, then any uninitialized
727    --    value must be valid.
728
729    --    Literals, including enumeration literals, are clearly always valid
730
731    --    Constants are always assumed valid, with a validity check being
732    --    performed on the initializing value where necessary to ensure that
733    --    this is the case.
734
735    --    For variables, the status is set to known valid if there is an
736    --    initializing expression. Again a check is made on the initializing
737    --    value if necessary to ensure that this assumption is valid. The
738    --    status can change as a result of local assignments to a variable.
739    --    If a known valid value is unconditionally assigned, then we mark
740    --    the left side as known valid. If a value is assigned that is not
741    --    known to be valid, then we mark the left side as invalid. This
742    --    kind of processing does NOT apply to non-local variables since we
743    --    are not following the flow graph (more properly the flow of actual
744    --    processing only corresponds to the flow graph for local assignments).
745    --    For non-local variables, we preserve the current setting, i.e. a
746    --    validity check is performed when assigning to a knonwn valid global.
747
748    --  Note: no validity checking is required if range checks are suppressed
749    --  regardless of the setting of the validity checking mode.
750
751    --  The following procedures are used in handling validity checking
752
753    procedure Apply_Subscript_Validity_Checks (Expr : Node_Id);
754    --  Expr is the node for an indexed component. If validity checking and
755    --  range checking are enabled, all subscripts for this indexed component
756    --  are checked for validity.
757
758    procedure Check_Valid_Lvalue_Subscripts (Expr : Node_Id);
759    --  Expr is a lvalue, i.e. an expression representing the target of an
760    --  assignment. This procedure checks for this expression involving an
761    --  assignment to an array value. We have to be sure that all the subscripts
762    --  in such a case are valid, since according to the rules in (RM
763    --  13.9.1(9-11)) such assignments are not permitted to result in erroneous
764    --  behavior in the case of invalid subscript values.
765
766    procedure Ensure_Valid (Expr : Node_Id; Holes_OK : Boolean := False);
767    --  Ensure that Expr represents a valid value of its type. If this type
768    --  is not a scalar type, then the call has no effect, since validity
769    --  is only an issue for scalar types. The effect of this call is to
770    --  check if the value is known valid, if so, nothing needs to be done.
771    --  If this is not known, then either Expr is set to be range checked,
772    --  or specific checking code is inserted so that an exception is raised
773    --  if the value is not valid.
774    --
775    --  The optional argument Holes_OK indicates whether it is necessary to
776    --  worry about enumeration types with non-standard representations leading
777    --  to "holes" in the range of possible representations. If Holes_OK is
778    --  True, then such values are assumed valid (this is used when the caller
779    --  will make a separate check for this case anyway). If Holes_OK is False,
780    --  then this case is checked, and code is inserted to ensure that Expr is
781    --  valid, raising Constraint_Error if the value is not valid.
782
783    function Expr_Known_Valid (Expr : Node_Id) return Boolean;
784    --  This function tests it the value of Expr is known to be valid in the
785    --  sense of RM 13.9.1(9-11). In the case of GNAT, it is only discrete types
786    --  which are a concern, since for non-discrete types we simply continue
787    --  computation with invalid values, which does not lead to erroneous
788    --  behavior. Thus Expr_Known_Valid always returns True if the type of Expr
789    --  is non-discrete. For discrete types the value returned is True only if
790    --  it can be determined that the value is Valid. Otherwise False is
791    --  returned.
792
793    procedure Insert_Valid_Check (Expr : Node_Id);
794    --  Inserts code that will check for the value of Expr being valid, in
795    --  the sense of the 'Valid attribute returning True. Constraint_Error
796    --  will be raised if the value is not valid.
797
798    procedure Null_Exclusion_Static_Checks (N : Node_Id);
799    --  Ada 2005 (AI-231): Check bad usages of the null-exclusion issue
800
801    procedure Remove_Checks (Expr : Node_Id);
802    --  Remove all checks from Expr except those that are only executed
803    --  conditionally (on the right side of And Then/Or Else. This call
804    --  removes only embedded checks (Do_Range_Check, Do_Overflow_Check).
805
806    procedure Validity_Check_Range (N : Node_Id);
807    --  If N is an N_Range node, then Ensure_Valid is called on its bounds,
808    --  if validity checking of operands is enabled.
809
810    -----------------------------
811    -- Handling of Check Names --
812    -----------------------------
813
814    --  The following table contains Name_Id's for recognized checks. The first
815    --  entries (corresponding to the values of the subtype Predefined_Check_Id)
816    --  contain the Name_Id values for the checks that are predefined, including
817    --  All_Checks (see Types). Remaining entries are those that are introduced
818    --  by pragma Check_Names.
819
820    package Check_Names is new Table.Table (
821      Table_Component_Type => Name_Id,
822      Table_Index_Type     => Check_Id,
823      Table_Low_Bound      => 1,
824      Table_Initial        => 30,
825      Table_Increment      => 200,
826      Table_Name           => "Name_Check_Names");
827
828    function Get_Check_Id (N : Name_Id) return Check_Id;
829    --  Function to search above table for matching name. If found returns the
830    --  corresponding Check_Id value in the range 1 .. Check_Name.Last. If not
831    --  found returns No_Check_Id.
832
833 private
834
835    type Check_Result is array (Positive range 1 .. 2) of Node_Id;
836    --  There are two cases for the result returned by Range_Check:
837    --
838    --    For the static case the result is one or two nodes that should cause
839    --    a Constraint_Error. Typically these will include Expr itself or the
840    --    direct descendents of Expr, such as Low/High_Bound (Expr)). It is the
841    --    responsibility of the caller to rewrite and substitute the nodes with
842    --    N_Raise_Constraint_Error nodes.
843    --
844    --    For the non-static case a single N_Raise_Constraint_Error node with a
845    --    non-empty Condition field is returned.
846    --
847    --  Unused entries in Check_Result, if any, are simply set to Empty For
848    --  external clients, the required processing on this result is achieved
849    --  using the Insert_Range_Checks routine.
850
851    pragma Inline (Apply_Length_Check);
852    pragma Inline (Apply_Range_Check);
853    pragma Inline (Apply_Static_Length_Check);
854 end Checks;