OSDN Git Service

PR target/18337
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / sem_eval.adb
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                             S E M _ E V A L                              --
6 --                                                                          --
7 --                                 B o d y                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2004 Free Software Foundation, Inc.          --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
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18 -- Public License  distributed with GNAT;  see file COPYING.  If not, write --
19 -- to  the Free Software Foundation,  59 Temple Place - Suite 330,  Boston, --
20 -- MA 02111-1307, USA.                                                      --
21 --                                                                          --
22 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
23 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
24 --                                                                          --
25 ------------------------------------------------------------------------------
26
27 with Atree;    use Atree;
28 with Checks;   use Checks;
29 with Debug;    use Debug;
30 with Einfo;    use Einfo;
31 with Elists;   use Elists;
32 with Errout;   use Errout;
33 with Eval_Fat; use Eval_Fat;
34 with Exp_Util; use Exp_Util;
35 with Nmake;    use Nmake;
36 with Nlists;   use Nlists;
37 with Opt;      use Opt;
38 with Sem;      use Sem;
39 with Sem_Cat;  use Sem_Cat;
40 with Sem_Ch8;  use Sem_Ch8;
41 with Sem_Res;  use Sem_Res;
42 with Sem_Util; use Sem_Util;
43 with Sem_Type; use Sem_Type;
44 with Sem_Warn; use Sem_Warn;
45 with Sinfo;    use Sinfo;
46 with Snames;   use Snames;
47 with Stand;    use Stand;
48 with Stringt;  use Stringt;
49 with Tbuild;   use Tbuild;
50
51 package body Sem_Eval is
52
53    -----------------------------------------
54    -- Handling of Compile Time Evaluation --
55    -----------------------------------------
56
57    --  The compile time evaluation of expressions is distributed over several
58    --  Eval_xxx procedures. These procedures are called immediatedly after
59    --  a subexpression is resolved and is therefore accomplished in a bottom
60    --  up fashion. The flags are synthesized using the following approach.
61
62    --    Is_Static_Expression is determined by following the detailed rules
63    --    in RM 4.9(4-14). This involves testing the Is_Static_Expression
64    --    flag of the operands in many cases.
65
66    --    Raises_Constraint_Error is set if any of the operands have the flag
67    --    set or if an attempt to compute the value of the current expression
68    --    results in detection of a runtime constraint error.
69
70    --  As described in the spec, the requirement is that Is_Static_Expression
71    --  be accurately set, and in addition for nodes for which this flag is set,
72    --  Raises_Constraint_Error must also be set. Furthermore a node which has
73    --  Is_Static_Expression set, and Raises_Constraint_Error clear, then the
74    --  requirement is that the expression value must be precomputed, and the
75    --  node is either a literal, or the name of a constant entity whose value
76    --  is a static expression.
77
78    --  The general approach is as follows. First compute Is_Static_Expression.
79    --  If the node is not static, then the flag is left off in the node and
80    --  we are all done. Otherwise for a static node, we test if any of the
81    --  operands will raise constraint error, and if so, propagate the flag
82    --  Raises_Constraint_Error to the result node and we are done (since the
83    --  error was already posted at a lower level).
84
85    --  For the case of a static node whose operands do not raise constraint
86    --  error, we attempt to evaluate the node. If this evaluation succeeds,
87    --  then the node is replaced by the result of this computation. If the
88    --  evaluation raises constraint error, then we rewrite the node with
89    --  Apply_Compile_Time_Constraint_Error to raise the exception and also
90    --  to post appropriate error messages.
91
92    ----------------
93    -- Local Data --
94    ----------------
95
96    type Bits is array (Nat range <>) of Boolean;
97    --  Used to convert unsigned (modular) values for folding logical ops
98
99    --  The following definitions are used to maintain a cache of nodes that
100    --  have compile time known values. The cache is maintained only for
101    --  discrete types (the most common case), and is populated by calls to
102    --  Compile_Time_Known_Value and Expr_Value, but only used by Expr_Value
103    --  since it is possible for the status to change (in particular it is
104    --  possible for a node to get replaced by a constraint error node).
105
106    CV_Bits : constant := 5;
107    --  Number of low order bits of Node_Id value used to reference entries
108    --  in the cache table.
109
110    CV_Cache_Size : constant Nat := 2 ** CV_Bits;
111    --  Size of cache for compile time values
112
113    subtype CV_Range is Nat range 0 .. CV_Cache_Size;
114
115    type CV_Entry is record
116       N : Node_Id;
117       V : Uint;
118    end record;
119
120    type CV_Cache_Array is array (CV_Range) of CV_Entry;
121
122    CV_Cache : CV_Cache_Array := (others => (Node_High_Bound, Uint_0));
123    --  This is the actual cache, with entries consisting of node/value pairs,
124    --  and the impossible value Node_High_Bound used for unset entries.
125
126    -----------------------
127    -- Local Subprograms --
128    -----------------------
129
130    function From_Bits (B : Bits; T : Entity_Id) return Uint;
131    --  Converts a bit string of length B'Length to a Uint value to be used
132    --  for a target of type T, which is a modular type. This procedure
133    --  includes the necessary reduction by the modulus in the case of a
134    --  non-binary modulus (for a binary modulus, the bit string is the
135    --  right length any way so all is well).
136
137    function Get_String_Val (N : Node_Id) return Node_Id;
138    --  Given a tree node for a folded string or character value, returns
139    --  the corresponding string literal or character literal (one of the
140    --  two must be available, or the operand would not have been marked
141    --  as foldable in the earlier analysis of the operation).
142
143    function OK_Bits (N : Node_Id; Bits : Uint) return Boolean;
144    --  Bits represents the number of bits in an integer value to be computed
145    --  (but the value has not been computed yet). If this value in Bits is
146    --  reasonable, a result of True is returned, with the implication that
147    --  the caller should go ahead and complete the calculation. If the value
148    --  in Bits is unreasonably large, then an error is posted on node N, and
149    --  False is returned (and the caller skips the proposed calculation).
150
151    procedure Out_Of_Range (N : Node_Id);
152    --  This procedure is called if it is determined that node N, which
153    --  appears in a non-static context, is a compile time known value
154    --  which is outside its range, i.e. the range of Etype. This is used
155    --  in contexts where this is an illegality if N is static, and should
156    --  generate a warning otherwise.
157
158    procedure Rewrite_In_Raise_CE (N : Node_Id; Exp : Node_Id);
159    --  N and Exp are nodes representing an expression, Exp is known
160    --  to raise CE. N is rewritten in term of Exp in the optimal way.
161
162    function String_Type_Len (Stype : Entity_Id) return Uint;
163    --  Given a string type, determines the length of the index type, or,
164    --  if this index type is non-static, the length of the base type of
165    --  this index type. Note that if the string type is itself static,
166    --  then the index type is static, so the second case applies only
167    --  if the string type passed is non-static.
168
169    function Test (Cond : Boolean) return Uint;
170    pragma Inline (Test);
171    --  This function simply returns the appropriate Boolean'Pos value
172    --  corresponding to the value of Cond as a universal integer. It is
173    --  used for producing the result of the static evaluation of the
174    --  logical operators
175
176    procedure Test_Expression_Is_Foldable
177      (N    : Node_Id;
178       Op1  : Node_Id;
179       Stat : out Boolean;
180       Fold : out Boolean);
181    --  Tests to see if expression N whose single operand is Op1 is foldable,
182    --  i.e. the operand value is known at compile time. If the operation is
183    --  foldable, then Fold is True on return, and Stat indicates whether
184    --  the result is static (i.e. both operands were static). Note that it
185    --  is quite possible for Fold to be True, and Stat to be False, since
186    --  there are cases in which we know the value of an operand even though
187    --  it is not technically static (e.g. the static lower bound of a range
188    --  whose upper bound is non-static).
189    --
190    --  If Stat is set False on return, then Expression_Is_Foldable makes a
191    --  call to Check_Non_Static_Context on the operand. If Fold is False on
192    --  return, then all processing is complete, and the caller should
193    --  return, since there is nothing else to do.
194
195    procedure Test_Expression_Is_Foldable
196      (N    : Node_Id;
197       Op1  : Node_Id;
198       Op2  : Node_Id;
199       Stat : out Boolean;
200       Fold : out Boolean);
201    --  Same processing, except applies to an expression N with two operands
202    --  Op1 and Op2.
203
204    procedure To_Bits (U : Uint; B : out Bits);
205    --  Converts a Uint value to a bit string of length B'Length
206
207    ------------------------------
208    -- Check_Non_Static_Context --
209    ------------------------------
210
211    procedure Check_Non_Static_Context (N : Node_Id) is
212       T         : constant Entity_Id := Etype (N);
213       Checks_On : constant Boolean   :=
214                     not Index_Checks_Suppressed (T)
215                       and not Range_Checks_Suppressed (T);
216
217    begin
218       --  Ignore cases of non-scalar types or error types
219
220       if T = Any_Type or else not Is_Scalar_Type (T) then
221          return;
222       end if;
223
224       --  At this stage we have a scalar type. If we have an expression
225       --  that raises CE, then we already issued a warning or error msg
226       --  so there is nothing more to be done in this routine.
227
228       if Raises_Constraint_Error (N) then
229          return;
230       end if;
231
232       --  Now we have a scalar type which is not marked as raising a
233       --  constraint error exception. The main purpose of this routine
234       --  is to deal with static expressions appearing in a non-static
235       --  context. That means that if we do not have a static expression
236       --  then there is not much to do. The one case that we deal with
237       --  here is that if we have a floating-point value that is out of
238       --  range, then we post a warning that an infinity will result.
239
240       if not Is_Static_Expression (N) then
241          if Is_Floating_Point_Type (T)
242            and then Is_Out_Of_Range (N, Base_Type (T))
243          then
244             Error_Msg_N
245               ("?float value out of range, infinity will be generated", N);
246          end if;
247
248          return;
249       end if;
250
251       --  Here we have the case of outer level static expression of
252       --  scalar type, where the processing of this procedure is needed.
253
254       --  For real types, this is where we convert the value to a machine
255       --  number (see RM 4.9(38)). Also see ACVC test C490001. We should
256       --  only need to do this if the parent is a constant declaration,
257       --  since in other cases, gigi should do the necessary conversion
258       --  correctly, but experimentation shows that this is not the case
259       --  on all machines, in particular if we do not convert all literals
260       --  to machine values in non-static contexts, then ACVC test C490001
261       --  fails on Sparc/Solaris and SGI/Irix.
262
263       if Nkind (N) = N_Real_Literal
264         and then not Is_Machine_Number (N)
265         and then not Is_Generic_Type (Etype (N))
266         and then Etype (N) /= Universal_Real
267       then
268          --  Check that value is in bounds before converting to machine
269          --  number, so as not to lose case where value overflows in the
270          --  least significant bit or less. See B490001.
271
272          if Is_Out_Of_Range (N, Base_Type (T)) then
273             Out_Of_Range (N);
274             return;
275          end if;
276
277          --  Note: we have to copy the node, to avoid problems with conformance
278          --  of very similar numbers (see ACVC tests B4A010C and B63103A).
279
280          Rewrite (N, New_Copy (N));
281
282          if not Is_Floating_Point_Type (T) then
283             Set_Realval
284               (N, Corresponding_Integer_Value (N) * Small_Value (T));
285
286          elsif not UR_Is_Zero (Realval (N)) then
287
288             --  Note: even though RM 4.9(38) specifies biased rounding,
289             --  this has been modified by AI-100 in order to prevent
290             --  confusing differences in rounding between static and
291             --  non-static expressions. AI-100 specifies that the effect
292             --  of such rounding is implementation dependent, and in GNAT
293             --  we round to nearest even to match the run-time behavior.
294
295             Set_Realval
296               (N, Machine (Base_Type (T), Realval (N), Round_Even, N));
297          end if;
298
299          Set_Is_Machine_Number (N);
300       end if;
301
302       --  Check for out of range universal integer. This is a non-static
303       --  context, so the integer value must be in range of the runtime
304       --  representation of universal integers.
305
306       --  We do this only within an expression, because that is the only
307       --  case in which non-static universal integer values can occur, and
308       --  furthermore, Check_Non_Static_Context is currently (incorrectly???)
309       --  called in contexts like the expression of a number declaration where
310       --  we certainly want to allow out of range values.
311
312       if Etype (N) = Universal_Integer
313         and then Nkind (N) = N_Integer_Literal
314         and then Nkind (Parent (N)) in N_Subexpr
315         and then
316           (Intval (N) < Expr_Value (Type_Low_Bound (Universal_Integer))
317             or else
318            Intval (N) > Expr_Value (Type_High_Bound (Universal_Integer)))
319       then
320          Apply_Compile_Time_Constraint_Error
321            (N, "non-static universal integer value out of range?",
322             CE_Range_Check_Failed);
323
324       --  Check out of range of base type
325
326       elsif Is_Out_Of_Range (N, Base_Type (T)) then
327          Out_Of_Range (N);
328
329       --  Give warning if outside subtype (where one or both of the
330       --  bounds of the subtype is static). This warning is omitted
331       --  if the expression appears in a range that could be null
332       --  (warnings are handled elsewhere for this case).
333
334       elsif T /= Base_Type (T)
335         and then Nkind (Parent (N)) /= N_Range
336       then
337          if Is_In_Range (N, T) then
338             null;
339
340          elsif Is_Out_Of_Range (N, T) then
341             Apply_Compile_Time_Constraint_Error
342               (N, "value not in range of}?", CE_Range_Check_Failed);
343
344          elsif Checks_On then
345             Enable_Range_Check (N);
346
347          else
348             Set_Do_Range_Check (N, False);
349          end if;
350       end if;
351    end Check_Non_Static_Context;
352
353    ---------------------------------
354    -- Check_String_Literal_Length --
355    ---------------------------------
356
357    procedure Check_String_Literal_Length (N : Node_Id; Ttype : Entity_Id) is
358    begin
359       if not Raises_Constraint_Error (N)
360         and then Is_Constrained (Ttype)
361       then
362          if
363            UI_From_Int (String_Length (Strval (N))) /= String_Type_Len (Ttype)
364          then
365             Apply_Compile_Time_Constraint_Error
366               (N, "string length wrong for}?",
367                CE_Length_Check_Failed,
368                Ent => Ttype,
369                Typ => Ttype);
370          end if;
371       end if;
372    end Check_String_Literal_Length;
373
374    --------------------------
375    -- Compile_Time_Compare --
376    --------------------------
377
378    function Compile_Time_Compare
379      (L, R : Node_Id;
380       Rec  : Boolean := False)
381       return Compare_Result
382    is
383       Ltyp : constant Entity_Id := Etype (L);
384       Rtyp : constant Entity_Id := Etype (R);
385
386       procedure Compare_Decompose
387         (N : Node_Id;
388          R : out Node_Id;
389          V : out Uint);
390       --  This procedure decomposes the node N into an expression node
391       --  and a signed offset, so that the value of N is equal to the
392       --  value of R plus the value V (which may be negative). If no
393       --  such decomposition is possible, then on return R is a copy
394       --  of N, and V is set to zero.
395
396       function Compare_Fixup (N : Node_Id) return Node_Id;
397       --  This function deals with replacing 'Last and 'First references
398       --  with their corresponding type bounds, which we then can compare.
399       --  The argument is the original node, the result is the identity,
400       --  unless we have a 'Last/'First reference in which case the value
401       --  returned is the appropriate type bound.
402
403       function Is_Same_Value (L, R : Node_Id) return Boolean;
404       --  Returns True iff L and R represent expressions that definitely
405       --  have identical (but not necessarily compile time known) values
406       --  Indeed the caller is expected to have already dealt with the
407       --  cases of compile time known values, so these are not tested here.
408
409       -----------------------
410       -- Compare_Decompose --
411       -----------------------
412
413       procedure Compare_Decompose
414         (N : Node_Id;
415          R : out Node_Id;
416          V : out Uint)
417       is
418       begin
419          if Nkind (N) = N_Op_Add
420            and then Nkind (Right_Opnd (N)) = N_Integer_Literal
421          then
422             R := Left_Opnd (N);
423             V := Intval (Right_Opnd (N));
424             return;
425
426          elsif Nkind (N) = N_Op_Subtract
427            and then Nkind (Right_Opnd (N)) = N_Integer_Literal
428          then
429             R := Left_Opnd (N);
430             V := UI_Negate (Intval (Right_Opnd (N)));
431             return;
432
433          elsif Nkind (N) = N_Attribute_Reference  then
434
435             if Attribute_Name (N) = Name_Succ then
436                R := First (Expressions (N));
437                V := Uint_1;
438                return;
439
440             elsif Attribute_Name (N) = Name_Pred then
441                R := First (Expressions (N));
442                V := Uint_Minus_1;
443                return;
444             end if;
445          end if;
446
447          R := N;
448          V := Uint_0;
449       end Compare_Decompose;
450
451       -------------------
452       -- Compare_Fixup --
453       -------------------
454
455       function Compare_Fixup (N : Node_Id) return Node_Id is
456          Indx : Node_Id;
457          Xtyp : Entity_Id;
458          Subs : Nat;
459
460       begin
461          if Nkind (N) = N_Attribute_Reference
462            and then (Attribute_Name (N) = Name_First
463                        or else
464                      Attribute_Name (N) = Name_Last)
465          then
466             Xtyp := Etype (Prefix (N));
467
468             --  If we have no type, then just abandon the attempt to do
469             --  a fixup, this is probably the result of some other error.
470
471             if No (Xtyp) then
472                return N;
473             end if;
474
475             --  Dereference an access type
476
477             if Is_Access_Type (Xtyp) then
478                Xtyp := Designated_Type (Xtyp);
479             end if;
480
481             --  If we don't have an array type at this stage, something
482             --  is peculiar, e.g. another error, and we abandon the attempt
483             --  at a fixup.
484
485             if not Is_Array_Type (Xtyp) then
486                return N;
487             end if;
488
489             --  Ignore unconstrained array, since bounds are not meaningful
490
491             if not Is_Constrained (Xtyp) then
492                return N;
493             end if;
494
495             if Ekind (Xtyp) = E_String_Literal_Subtype then
496                if Attribute_Name (N) = Name_First then
497                   return String_Literal_Low_Bound (Xtyp);
498
499                else         -- Attribute_Name (N) = Name_Last
500                   return Make_Integer_Literal (Sloc (N),
501                     Intval => Intval (String_Literal_Low_Bound (Xtyp))
502                        + String_Literal_Length (Xtyp));
503                end if;
504             end if;
505
506             --  Find correct index type
507
508             Indx := First_Index (Xtyp);
509
510             if Present (Expressions (N)) then
511                Subs := UI_To_Int (Expr_Value (First (Expressions (N))));
512
513                for J in 2 .. Subs loop
514                   Indx := Next_Index (Indx);
515                end loop;
516             end if;
517
518             Xtyp := Etype (Indx);
519
520             if Attribute_Name (N) = Name_First then
521                return Type_Low_Bound (Xtyp);
522
523             else -- Attribute_Name (N) = Name_Last
524                return Type_High_Bound (Xtyp);
525             end if;
526          end if;
527
528          return N;
529       end Compare_Fixup;
530
531       -------------------
532       -- Is_Same_Value --
533       -------------------
534
535       function Is_Same_Value (L, R : Node_Id) return Boolean is
536          Lf : constant Node_Id := Compare_Fixup (L);
537          Rf : constant Node_Id := Compare_Fixup (R);
538
539          function Is_Same_Subscript (L, R : List_Id) return Boolean;
540          --  L, R are the Expressions values from two attribute nodes
541          --  for First or Last attributes. Either may be set to No_List
542          --  if no expressions are present (indicating subscript 1).
543          --  The result is True if both expressions represent the same
544          --  subscript (note that one case is where one subscript is
545          --  missing and the other is explicitly set to 1).
546
547          -----------------------
548          -- Is_Same_Subscript --
549          -----------------------
550
551          function Is_Same_Subscript (L, R : List_Id) return Boolean is
552          begin
553             if L = No_List then
554                if R = No_List then
555                   return True;
556                else
557                   return Expr_Value (First (R)) = Uint_1;
558                end if;
559
560             else
561                if R = No_List then
562                   return Expr_Value (First (L)) = Uint_1;
563                else
564                   return Expr_Value (First (L)) = Expr_Value (First (R));
565                end if;
566             end if;
567          end Is_Same_Subscript;
568
569       --  Start of processing for Is_Same_Value
570
571       begin
572          --  Values are the same if they are the same identifier and the
573          --  identifier refers to a constant object (E_Constant). This
574          --  does not however apply to Float types, since we may have two
575          --  NaN values and they should never compare equal.
576
577          if Nkind (Lf) = N_Identifier and then Nkind (Rf) = N_Identifier
578            and then Entity (Lf) = Entity (Rf)
579            and then not Is_Floating_Point_Type (Etype (L))
580            and then (Ekind (Entity (Lf)) = E_Constant     or else
581                      Ekind (Entity (Lf)) = E_In_Parameter or else
582                      Ekind (Entity (Lf)) = E_Loop_Parameter)
583          then
584             return True;
585
586          --  Or if they are compile time known and identical
587
588          elsif Compile_Time_Known_Value (Lf)
589                  and then
590                Compile_Time_Known_Value (Rf)
591            and then Expr_Value (Lf) = Expr_Value (Rf)
592          then
593             return True;
594
595          --  Or if they are both 'First or 'Last values applying to the
596          --  same entity (first and last don't change even if value does)
597
598          elsif Nkind (Lf) = N_Attribute_Reference
599                  and then
600                Nkind (Rf) = N_Attribute_Reference
601            and then Attribute_Name (Lf) = Attribute_Name (Rf)
602            and then (Attribute_Name (Lf) = Name_First
603                        or else
604                      Attribute_Name (Lf) = Name_Last)
605            and then Is_Entity_Name (Prefix (Lf))
606            and then Is_Entity_Name (Prefix (Rf))
607            and then Entity (Prefix (Lf)) = Entity (Prefix (Rf))
608            and then Is_Same_Subscript (Expressions (Lf), Expressions (Rf))
609          then
610             return True;
611
612          --  All other cases, we can't tell
613
614          else
615             return False;
616          end if;
617       end Is_Same_Value;
618
619    --  Start of processing for Compile_Time_Compare
620
621    begin
622       --  If either operand could raise constraint error, then we cannot
623       --  know the result at compile time (since CE may be raised!)
624
625       if not (Cannot_Raise_Constraint_Error (L)
626                 and then
627               Cannot_Raise_Constraint_Error (R))
628       then
629          return Unknown;
630       end if;
631
632       --  Identical operands are most certainly equal
633
634       if L = R then
635          return EQ;
636
637       --  If expressions have no types, then do not attempt to determine
638       --  if they are the same, since something funny is going on. One
639       --  case in which this happens is during generic template analysis,
640       --  when bounds are not fully analyzed.
641
642       elsif No (Ltyp) or else No (Rtyp) then
643          return Unknown;
644
645       --  We only attempt compile time analysis for scalar values, and
646       --  not for packed arrays represented as modular types, where the
647       --  semantics of comparison is quite different.
648
649       elsif not Is_Scalar_Type (Ltyp)
650         or else Is_Packed_Array_Type (Ltyp)
651       then
652          return Unknown;
653
654       --  Case where comparison involves two compile time known values
655
656       elsif Compile_Time_Known_Value (L)
657         and then Compile_Time_Known_Value (R)
658       then
659          --  For the floating-point case, we have to be a little careful, since
660          --  at compile time we are dealing with universal exact values, but at
661          --  runtime, these will be in non-exact target form. That's why the
662          --  returned results are LE and GE below instead of LT and GT.
663
664          if Is_Floating_Point_Type (Ltyp)
665               or else
666             Is_Floating_Point_Type (Rtyp)
667          then
668             declare
669                Lo : constant Ureal := Expr_Value_R (L);
670                Hi : constant Ureal := Expr_Value_R (R);
671
672             begin
673                if Lo < Hi then
674                   return LE;
675                elsif Lo = Hi then
676                   return EQ;
677                else
678                   return GE;
679                end if;
680             end;
681
682          --  For the integer case we know exactly (note that this includes the
683          --  fixed-point case, where we know the run time integer values now)
684
685          else
686             declare
687                Lo : constant Uint := Expr_Value (L);
688                Hi : constant Uint := Expr_Value (R);
689
690             begin
691                if Lo < Hi then
692                   return LT;
693                elsif Lo = Hi then
694                   return EQ;
695                else
696                   return GT;
697                end if;
698             end;
699          end if;
700
701       --  Cases where at least one operand is not known at compile time
702
703       else
704          --  Here is where we check for comparisons against maximum bounds of
705          --  types, where we know that no value can be outside the bounds of
706          --  the subtype. Note that this routine is allowed to assume that all
707          --  expressions are within their subtype bounds. Callers wishing to
708          --  deal with possibly invalid values must in any case take special
709          --  steps (e.g. conversions to larger types) to avoid this kind of
710          --  optimization, which is always considered to be valid. We do not
711          --  attempt this optimization with generic types, since the type
712          --  bounds may not be meaningful in this case.
713
714          --  We are in danger of an infinite recursion here. It does not seem
715          --  useful to go more than one level deep, so the parameter Rec is
716          --  used to protect ourselves against this infinite recursion.
717
718          if not Rec
719            and then Is_Discrete_Type (Ltyp)
720            and then Is_Discrete_Type (Rtyp)
721            and then not Is_Generic_Type (Ltyp)
722            and then not Is_Generic_Type (Rtyp)
723          then
724             --  See if we can get a decisive check against one operand and
725             --  a bound of the other operand (four possible tests here).
726
727             case Compile_Time_Compare (L, Type_Low_Bound (Rtyp), True) is
728                when LT => return LT;
729                when LE => return LE;
730                when EQ => return LE;
731                when others => null;
732             end case;
733
734             case Compile_Time_Compare (L, Type_High_Bound (Rtyp), True) is
735                when GT => return GT;
736                when GE => return GE;
737                when EQ => return GE;
738                when others => null;
739             end case;
740
741             case Compile_Time_Compare (Type_Low_Bound (Ltyp), R, True) is
742                when GT => return GT;
743                when GE => return GE;
744                when EQ => return GE;
745                when others => null;
746             end case;
747
748             case Compile_Time_Compare (Type_High_Bound (Ltyp), R, True) is
749                when LT => return LT;
750                when LE => return LE;
751                when EQ => return LE;
752                when others => null;
753             end case;
754          end if;
755
756          --  Next attempt is to decompose the expressions to extract
757          --  a constant offset resulting from the use of any of the forms:
758
759          --     expr + literal
760          --     expr - literal
761          --     typ'Succ (expr)
762          --     typ'Pred (expr)
763
764          --  Then we see if the two expressions are the same value, and if so
765          --  the result is obtained by comparing the offsets.
766
767          declare
768             Lnode : Node_Id;
769             Loffs : Uint;
770             Rnode : Node_Id;
771             Roffs : Uint;
772
773          begin
774             Compare_Decompose (L, Lnode, Loffs);
775             Compare_Decompose (R, Rnode, Roffs);
776
777             if Is_Same_Value (Lnode, Rnode) then
778                if Loffs = Roffs then
779                   return EQ;
780
781                elsif Loffs < Roffs then
782                   return LT;
783
784                else
785                   return GT;
786                end if;
787
788             --  If the expressions are different, we cannot say at compile
789             --  time how they compare, so we return the Unknown indication.
790
791             else
792                return Unknown;
793             end if;
794          end;
795       end if;
796    end Compile_Time_Compare;
797
798    ------------------------------
799    -- Compile_Time_Known_Value --
800    ------------------------------
801
802    function Compile_Time_Known_Value (Op : Node_Id) return Boolean is
803       K      : constant Node_Kind := Nkind (Op);
804       CV_Ent : CV_Entry renames CV_Cache (Nat (Op) mod CV_Cache_Size);
805
806    begin
807       --  Never known at compile time if bad type or raises constraint error
808       --  or empty (latter case occurs only as a result of a previous error)
809
810       if No (Op)
811         or else Op = Error
812         or else Etype (Op) = Any_Type
813         or else Raises_Constraint_Error (Op)
814       then
815          return False;
816       end if;
817
818       --  If this is not a static expression and we are in configurable run
819       --  time mode, then we consider it not known at compile time. This
820       --  avoids anomalies where whether something is permitted with a given
821       --  configurable run-time library depends on how good the compiler is
822       --  at optimizing and knowing that things are constant when they
823       --  are non-static.
824
825       if Configurable_Run_Time_Mode and then not Is_Static_Expression (Op) then
826          return False;
827       end if;
828
829       --  If we have an entity name, then see if it is the name of a constant
830       --  and if so, test the corresponding constant value, or the name of
831       --  an enumeration literal, which is always a constant.
832
833       if Present (Etype (Op)) and then Is_Entity_Name (Op) then
834          declare
835             E : constant Entity_Id := Entity (Op);
836             V : Node_Id;
837
838          begin
839             --  Never known at compile time if it is a packed array value.
840             --  We might want to try to evaluate these at compile time one
841             --  day, but we do not make that attempt now.
842
843             if Is_Packed_Array_Type (Etype (Op)) then
844                return False;
845             end if;
846
847             if Ekind (E) = E_Enumeration_Literal then
848                return True;
849
850             elsif Ekind (E) = E_Constant then
851                V := Constant_Value (E);
852                return Present (V) and then Compile_Time_Known_Value (V);
853             end if;
854          end;
855
856       --  We have a value, see if it is compile time known
857
858       else
859          --  Integer literals are worth storing in the cache
860
861          if K = N_Integer_Literal then
862             CV_Ent.N := Op;
863             CV_Ent.V := Intval (Op);
864             return True;
865
866          --  Other literals and NULL are known at compile time
867
868          elsif
869             K = N_Character_Literal
870               or else
871             K = N_Real_Literal
872               or else
873             K = N_String_Literal
874               or else
875             K = N_Null
876          then
877             return True;
878
879          --  Any reference to Null_Parameter is known at compile time. No
880          --  other attribute references (that have not already been folded)
881          --  are known at compile time.
882
883          elsif K = N_Attribute_Reference then
884             return Attribute_Name (Op) = Name_Null_Parameter;
885          end if;
886       end if;
887
888       --  If we fall through, not known at compile time
889
890       return False;
891
892    --  If we get an exception while trying to do this test, then some error
893    --  has occurred, and we simply say that the value is not known after all
894
895    exception
896       when others =>
897          return False;
898    end Compile_Time_Known_Value;
899
900    --------------------------------------
901    -- Compile_Time_Known_Value_Or_Aggr --
902    --------------------------------------
903
904    function Compile_Time_Known_Value_Or_Aggr (Op : Node_Id) return Boolean is
905    begin
906       --  If we have an entity name, then see if it is the name of a constant
907       --  and if so, test the corresponding constant value, or the name of
908       --  an enumeration literal, which is always a constant.
909
910       if Is_Entity_Name (Op) then
911          declare
912             E : constant Entity_Id := Entity (Op);
913             V : Node_Id;
914
915          begin
916             if Ekind (E) = E_Enumeration_Literal then
917                return True;
918
919             elsif Ekind (E) /= E_Constant then
920                return False;
921
922             else
923                V := Constant_Value (E);
924                return Present (V)
925                  and then Compile_Time_Known_Value_Or_Aggr (V);
926             end if;
927          end;
928
929       --  We have a value, see if it is compile time known
930
931       else
932          if Compile_Time_Known_Value (Op) then
933             return True;
934
935          elsif Nkind (Op) = N_Aggregate then
936
937             if Present (Expressions (Op)) then
938                declare
939                   Expr : Node_Id;
940
941                begin
942                   Expr := First (Expressions (Op));
943                   while Present (Expr) loop
944                      if not Compile_Time_Known_Value_Or_Aggr (Expr) then
945                         return False;
946                      end if;
947
948                      Next (Expr);
949                   end loop;
950                end;
951             end if;
952
953             if Present (Component_Associations (Op)) then
954                declare
955                   Cass : Node_Id;
956
957                begin
958                   Cass := First (Component_Associations (Op));
959                   while Present (Cass) loop
960                      if not
961                        Compile_Time_Known_Value_Or_Aggr (Expression (Cass))
962                      then
963                         return False;
964                      end if;
965
966                      Next (Cass);
967                   end loop;
968                end;
969             end if;
970
971             return True;
972
973          --  All other types of values are not known at compile time
974
975          else
976             return False;
977          end if;
978
979       end if;
980    end Compile_Time_Known_Value_Or_Aggr;
981
982    -----------------
983    -- Eval_Actual --
984    -----------------
985
986    --  This is only called for actuals of functions that are not predefined
987    --  operators (which have already been rewritten as operators at this
988    --  stage), so the call can never be folded, and all that needs doing for
989    --  the actual is to do the check for a non-static context.
990
991    procedure Eval_Actual (N : Node_Id) is
992    begin
993       Check_Non_Static_Context (N);
994    end Eval_Actual;
995
996    --------------------
997    -- Eval_Allocator --
998    --------------------
999
1000    --  Allocators are never static, so all we have to do is to do the
1001    --  check for a non-static context if an expression is present.
1002
1003    procedure Eval_Allocator (N : Node_Id) is
1004       Expr : constant Node_Id := Expression (N);
1005
1006    begin
1007       if Nkind (Expr) = N_Qualified_Expression then
1008          Check_Non_Static_Context (Expression (Expr));
1009       end if;
1010    end Eval_Allocator;
1011
1012    ------------------------
1013    -- Eval_Arithmetic_Op --
1014    ------------------------
1015
1016    --  Arithmetic operations are static functions, so the result is static
1017    --  if both operands are static (RM 4.9(7), 4.9(20)).
1018
1019    procedure Eval_Arithmetic_Op (N : Node_Id) is
1020       Left  : constant Node_Id   := Left_Opnd (N);
1021       Right : constant Node_Id   := Right_Opnd (N);
1022       Ltype : constant Entity_Id := Etype (Left);
1023       Rtype : constant Entity_Id := Etype (Right);
1024       Stat  : Boolean;
1025       Fold  : Boolean;
1026
1027    begin
1028       --  If not foldable we are done
1029
1030       Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Right, Stat, Fold);
1031
1032       if not Fold then
1033          return;
1034       end if;
1035
1036       --  Fold for cases where both operands are of integer type
1037
1038       if Is_Integer_Type (Ltype) and then Is_Integer_Type (Rtype) then
1039          declare
1040             Left_Int  : constant Uint := Expr_Value (Left);
1041             Right_Int : constant Uint := Expr_Value (Right);
1042             Result    : Uint;
1043
1044          begin
1045             case Nkind (N) is
1046
1047                when N_Op_Add =>
1048                   Result := Left_Int + Right_Int;
1049
1050                when N_Op_Subtract =>
1051                   Result := Left_Int - Right_Int;
1052
1053                when N_Op_Multiply =>
1054                   if OK_Bits
1055                        (N, UI_From_Int
1056                              (Num_Bits (Left_Int) + Num_Bits (Right_Int)))
1057                   then
1058                      Result := Left_Int * Right_Int;
1059                   else
1060                      Result := Left_Int;
1061                   end if;
1062
1063                when N_Op_Divide =>
1064
1065                   --  The exception Constraint_Error is raised by integer
1066                   --  division, rem and mod if the right operand is zero.
1067
1068                   if Right_Int = 0 then
1069                      Apply_Compile_Time_Constraint_Error
1070                        (N, "division by zero",
1071                         CE_Divide_By_Zero,
1072                         Warn => not Stat);
1073                      return;
1074
1075                   else
1076                      Result := Left_Int / Right_Int;
1077                   end if;
1078
1079                when N_Op_Mod =>
1080
1081                   --  The exception Constraint_Error is raised by integer
1082                   --  division, rem and mod if the right operand is zero.
1083
1084                   if Right_Int = 0 then
1085                      Apply_Compile_Time_Constraint_Error
1086                        (N, "mod with zero divisor",
1087                         CE_Divide_By_Zero,
1088                         Warn => not Stat);
1089                      return;
1090                   else
1091                      Result := Left_Int mod Right_Int;
1092                   end if;
1093
1094                when N_Op_Rem =>
1095
1096                   --  The exception Constraint_Error is raised by integer
1097                   --  division, rem and mod if the right operand is zero.
1098
1099                   if Right_Int = 0 then
1100                      Apply_Compile_Time_Constraint_Error
1101                        (N, "rem with zero divisor",
1102                         CE_Divide_By_Zero,
1103                         Warn => not Stat);
1104                      return;
1105
1106                   else
1107                      Result := Left_Int rem Right_Int;
1108                   end if;
1109
1110                when others =>
1111                   raise Program_Error;
1112             end case;
1113
1114             --  Adjust the result by the modulus if the type is a modular type
1115
1116             if Is_Modular_Integer_Type (Ltype) then
1117                Result := Result mod Modulus (Ltype);
1118             end if;
1119
1120             Fold_Uint (N, Result, Stat);
1121          end;
1122
1123       --  Cases where at least one operand is a real. We handle the cases
1124       --  of both reals, or mixed/real integer cases (the latter happen
1125       --  only for divide and multiply, and the result is always real).
1126
1127       elsif Is_Real_Type (Ltype) or else Is_Real_Type (Rtype) then
1128          declare
1129             Left_Real  : Ureal;
1130             Right_Real : Ureal;
1131             Result     : Ureal;
1132
1133          begin
1134             if Is_Real_Type (Ltype) then
1135                Left_Real := Expr_Value_R (Left);
1136             else
1137                Left_Real := UR_From_Uint (Expr_Value (Left));
1138             end if;
1139
1140             if Is_Real_Type (Rtype) then
1141                Right_Real := Expr_Value_R (Right);
1142             else
1143                Right_Real := UR_From_Uint (Expr_Value (Right));
1144             end if;
1145
1146             if Nkind (N) = N_Op_Add then
1147                Result := Left_Real + Right_Real;
1148
1149             elsif Nkind (N) = N_Op_Subtract then
1150                Result := Left_Real - Right_Real;
1151
1152             elsif Nkind (N) = N_Op_Multiply then
1153                Result := Left_Real * Right_Real;
1154
1155             else pragma Assert (Nkind (N) = N_Op_Divide);
1156                if UR_Is_Zero (Right_Real) then
1157                   Apply_Compile_Time_Constraint_Error
1158                     (N, "division by zero", CE_Divide_By_Zero);
1159                   return;
1160                end if;
1161
1162                Result := Left_Real / Right_Real;
1163             end if;
1164
1165             Fold_Ureal (N, Result, Stat);
1166          end;
1167       end if;
1168    end Eval_Arithmetic_Op;
1169
1170    ----------------------------
1171    -- Eval_Character_Literal --
1172    ----------------------------
1173
1174    --  Nothing to be done!
1175
1176    procedure Eval_Character_Literal (N : Node_Id) is
1177       pragma Warnings (Off, N);
1178
1179    begin
1180       null;
1181    end Eval_Character_Literal;
1182
1183    ---------------
1184    -- Eval_Call --
1185    ---------------
1186
1187    --  Static function calls are either calls to predefined operators
1188    --  with static arguments, or calls to functions that rename a literal.
1189    --  Only the latter case is handled here, predefined operators are
1190    --  constant-folded elsewhere.
1191    --  If the function is itself inherited (see 7423-001) the literal of
1192    --  the parent type must be explicitly converted to the return type
1193    --  of the function.
1194
1195    procedure Eval_Call (N : Node_Id) is
1196       Loc : constant Source_Ptr := Sloc (N);
1197       Typ : constant Entity_Id  := Etype (N);
1198       Lit : Entity_Id;
1199
1200    begin
1201       if Nkind (N) = N_Function_Call
1202         and then No (Parameter_Associations (N))
1203         and then Is_Entity_Name (Name (N))
1204         and then Present (Alias (Entity (Name (N))))
1205         and then Is_Enumeration_Type (Base_Type (Typ))
1206       then
1207          Lit := Alias (Entity (Name (N)));
1208
1209          while Present (Alias (Lit)) loop
1210             Lit := Alias (Lit);
1211          end loop;
1212
1213          if Ekind (Lit) = E_Enumeration_Literal then
1214             if Base_Type (Etype (Lit)) /= Base_Type (Typ) then
1215                Rewrite
1216                  (N, Convert_To (Typ, New_Occurrence_Of (Lit, Loc)));
1217             else
1218                Rewrite (N, New_Occurrence_Of (Lit, Loc));
1219             end if;
1220
1221             Resolve (N, Typ);
1222          end if;
1223       end if;
1224    end Eval_Call;
1225
1226    ------------------------
1227    -- Eval_Concatenation --
1228    ------------------------
1229
1230    --  Concatenation is a static function, so the result is static if
1231    --  both operands are static (RM 4.9(7), 4.9(21)).
1232
1233    procedure Eval_Concatenation (N : Node_Id) is
1234       Left  : constant Node_Id   := Left_Opnd (N);
1235       Right : constant Node_Id   := Right_Opnd (N);
1236       C_Typ : constant Entity_Id := Root_Type (Component_Type (Etype (N)));
1237       Stat  : Boolean;
1238       Fold  : Boolean;
1239
1240    begin
1241       --  Concatenation is never static in Ada 83, so if Ada 83
1242       --  check operand non-static context
1243
1244       if Ada_Version = Ada_83
1245         and then Comes_From_Source (N)
1246       then
1247          Check_Non_Static_Context (Left);
1248          Check_Non_Static_Context (Right);
1249          return;
1250       end if;
1251
1252       --  If not foldable we are done. In principle concatenation that yields
1253       --  any string type is static (i.e. an array type of character types).
1254       --  However, character types can include enumeration literals, and
1255       --  concatenation in that case cannot be described by a literal, so we
1256       --  only consider the operation static if the result is an array of
1257       --  (a descendant of) a predefined character type.
1258
1259       Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Right, Stat, Fold);
1260
1261       if (C_Typ = Standard_Character
1262             or else  C_Typ = Standard_Wide_Character)
1263         and then Fold
1264       then
1265          null;
1266       else
1267          Set_Is_Static_Expression (N, False);
1268          return;
1269       end if;
1270
1271       --  Compile time string concatenation.
1272
1273       --  ??? Note that operands that are aggregates can be marked as
1274       --  static, so we should attempt at a later stage to fold
1275       --  concatenations with such aggregates.
1276
1277       declare
1278          Left_Str  : constant Node_Id := Get_String_Val (Left);
1279          Left_Len  : Nat;
1280          Right_Str : constant Node_Id := Get_String_Val (Right);
1281
1282       begin
1283          --  Establish new string literal, and store left operand. We make
1284          --  sure to use the special Start_String that takes an operand if
1285          --  the left operand is a string literal. Since this is optimized
1286          --  in the case where that is the most recently created string
1287          --  literal, we ensure efficient time/space behavior for the
1288          --  case of a concatenation of a series of string literals.
1289
1290          if Nkind (Left_Str) = N_String_Literal then
1291             Left_Len :=  String_Length (Strval (Left_Str));
1292             Start_String (Strval (Left_Str));
1293          else
1294             Start_String;
1295             Store_String_Char (Char_Literal_Value (Left_Str));
1296             Left_Len := 1;
1297          end if;
1298
1299          --  Now append the characters of the right operand
1300
1301          if Nkind (Right_Str) = N_String_Literal then
1302             declare
1303                S : constant String_Id := Strval (Right_Str);
1304
1305             begin
1306                for J in 1 .. String_Length (S) loop
1307                   Store_String_Char (Get_String_Char (S, J));
1308                end loop;
1309             end;
1310          else
1311             Store_String_Char (Char_Literal_Value (Right_Str));
1312          end if;
1313
1314          Set_Is_Static_Expression (N, Stat);
1315
1316          if Stat then
1317
1318             --  If left operand is the empty string, the result is the
1319             --  right operand, including its bounds if anomalous.
1320
1321             if Left_Len = 0
1322               and then Is_Array_Type (Etype (Right))
1323               and then Etype (Right) /= Any_String
1324             then
1325                Set_Etype (N, Etype (Right));
1326             end if;
1327
1328             Fold_Str (N, End_String, True);
1329          end if;
1330       end;
1331    end Eval_Concatenation;
1332
1333    ---------------------------------
1334    -- Eval_Conditional_Expression --
1335    ---------------------------------
1336
1337    --  This GNAT internal construct can never be statically folded, so the
1338    --  only required processing is to do the check for non-static context
1339    --  for the two expression operands.
1340
1341    procedure Eval_Conditional_Expression (N : Node_Id) is
1342       Condition : constant Node_Id := First (Expressions (N));
1343       Then_Expr : constant Node_Id := Next (Condition);
1344       Else_Expr : constant Node_Id := Next (Then_Expr);
1345
1346    begin
1347       Check_Non_Static_Context (Then_Expr);
1348       Check_Non_Static_Context (Else_Expr);
1349    end Eval_Conditional_Expression;
1350
1351    ----------------------
1352    -- Eval_Entity_Name --
1353    ----------------------
1354
1355    --  This procedure is used for identifiers and expanded names other than
1356    --  named numbers (see Eval_Named_Integer, Eval_Named_Real. These are
1357    --  static if they denote a static constant (RM 4.9(6)) or if the name
1358    --  denotes an enumeration literal (RM 4.9(22)).
1359
1360    procedure Eval_Entity_Name (N : Node_Id) is
1361       Def_Id : constant Entity_Id := Entity (N);
1362       Val    : Node_Id;
1363
1364    begin
1365       --  Enumeration literals are always considered to be constants
1366       --  and cannot raise constraint error (RM 4.9(22)).
1367
1368       if Ekind (Def_Id) = E_Enumeration_Literal then
1369          Set_Is_Static_Expression (N);
1370          return;
1371
1372       --  A name is static if it denotes a static constant (RM 4.9(5)), and
1373       --  we also copy Raise_Constraint_Error. Notice that even if non-static,
1374       --  it does not violate 10.2.1(8) here, since this is not a variable.
1375
1376       elsif Ekind (Def_Id) = E_Constant then
1377
1378          --  Deferred constants must always be treated as nonstatic
1379          --  outside the scope of their full view.
1380
1381          if Present (Full_View (Def_Id))
1382            and then not In_Open_Scopes (Scope (Def_Id))
1383          then
1384             Val := Empty;
1385          else
1386             Val := Constant_Value (Def_Id);
1387          end if;
1388
1389          if Present (Val) then
1390             Set_Is_Static_Expression
1391               (N, Is_Static_Expression (Val)
1392                     and then Is_Static_Subtype (Etype (Def_Id)));
1393             Set_Raises_Constraint_Error (N, Raises_Constraint_Error (Val));
1394
1395             if not Is_Static_Expression (N)
1396               and then not Is_Generic_Type (Etype (N))
1397             then
1398                Validate_Static_Object_Name (N);
1399             end if;
1400
1401             return;
1402          end if;
1403       end if;
1404
1405       --  Fall through if the name is not static.
1406
1407       Validate_Static_Object_Name (N);
1408    end Eval_Entity_Name;
1409
1410    ----------------------------
1411    -- Eval_Indexed_Component --
1412    ----------------------------
1413
1414    --  Indexed components are never static, so we need to perform the check
1415    --  for non-static context on the index values. Then, we check if the
1416    --  value can be obtained at compile time, even though it is non-static.
1417
1418    procedure Eval_Indexed_Component (N : Node_Id) is
1419       Expr : Node_Id;
1420
1421    begin
1422       --  Check for non-static context on index values
1423
1424       Expr := First (Expressions (N));
1425       while Present (Expr) loop
1426          Check_Non_Static_Context (Expr);
1427          Next (Expr);
1428       end loop;
1429
1430       --  If the indexed component appears in an object renaming declaration
1431       --  then we do not want to try to evaluate it, since in this case we
1432       --  need the identity of the array element.
1433
1434       if Nkind (Parent (N)) = N_Object_Renaming_Declaration then
1435          return;
1436
1437       --  Similarly if the indexed component appears as the prefix of an
1438       --  attribute we don't want to evaluate it, because at least for
1439       --  some cases of attributes we need the identify (e.g. Access, Size)
1440
1441       elsif Nkind (Parent (N)) = N_Attribute_Reference then
1442          return;
1443       end if;
1444
1445       --  Note: there are other cases, such as the left side of an assignment,
1446       --  or an OUT parameter for a call, where the replacement results in the
1447       --  illegal use of a constant, But these cases are illegal in the first
1448       --  place, so the replacement, though silly, is harmless.
1449
1450       --  Now see if this is a constant array reference
1451
1452       if List_Length (Expressions (N)) = 1
1453         and then Is_Entity_Name (Prefix (N))
1454         and then Ekind (Entity (Prefix (N))) = E_Constant
1455         and then Present (Constant_Value (Entity (Prefix (N))))
1456       then
1457          declare
1458             Loc : constant Source_Ptr := Sloc (N);
1459             Arr : constant Node_Id    := Constant_Value (Entity (Prefix (N)));
1460             Sub : constant Node_Id    := First (Expressions (N));
1461
1462             Atyp : Entity_Id;
1463             --  Type of array
1464
1465             Lin : Nat;
1466             --  Linear one's origin subscript value for array reference
1467
1468             Lbd : Node_Id;
1469             --  Lower bound of the first array index
1470
1471             Elm : Node_Id;
1472             --  Value from constant array
1473
1474          begin
1475             Atyp := Etype (Arr);
1476
1477             if Is_Access_Type (Atyp) then
1478                Atyp := Designated_Type (Atyp);
1479             end if;
1480
1481             --  If we have an array type (we should have but perhaps there
1482             --  are error cases where this is not the case), then see if we
1483             --  can do a constant evaluation of the array reference.
1484
1485             if Is_Array_Type (Atyp) then
1486                if Ekind (Atyp) = E_String_Literal_Subtype then
1487                   Lbd := String_Literal_Low_Bound (Atyp);
1488                else
1489                   Lbd := Type_Low_Bound (Etype (First_Index (Atyp)));
1490                end if;
1491
1492                if Compile_Time_Known_Value (Sub)
1493                  and then Nkind (Arr) = N_Aggregate
1494                  and then Compile_Time_Known_Value (Lbd)
1495                  and then Is_Discrete_Type (Component_Type (Atyp))
1496                then
1497                   Lin := UI_To_Int (Expr_Value (Sub) - Expr_Value (Lbd)) + 1;
1498
1499                   if List_Length (Expressions (Arr)) >= Lin then
1500                      Elm := Pick (Expressions (Arr), Lin);
1501
1502                      --  If the resulting expression is compile time known,
1503                      --  then we can rewrite the indexed component with this
1504                      --  value, being sure to mark the result as non-static.
1505                      --  We also reset the Sloc, in case this generates an
1506                      --  error later on (e.g. 136'Access).
1507
1508                      if Compile_Time_Known_Value (Elm) then
1509                         Rewrite (N, Duplicate_Subexpr_No_Checks (Elm));
1510                         Set_Is_Static_Expression (N, False);
1511                         Set_Sloc (N, Loc);
1512                      end if;
1513                   end if;
1514                end if;
1515             end if;
1516          end;
1517       end if;
1518    end Eval_Indexed_Component;
1519
1520    --------------------------
1521    -- Eval_Integer_Literal --
1522    --------------------------
1523
1524    --  Numeric literals are static (RM 4.9(1)), and have already been marked
1525    --  as static by the analyzer. The reason we did it that early is to allow
1526    --  the possibility of turning off the Is_Static_Expression flag after
1527    --  analysis, but before resolution, when integer literals are generated
1528    --  in the expander that do not correspond to static expressions.
1529
1530    procedure Eval_Integer_Literal (N : Node_Id) is
1531       T : constant Entity_Id := Etype (N);
1532
1533       function In_Any_Integer_Context return Boolean;
1534       --  If the literal is resolved with a specific type in a context
1535       --  where the expected type is Any_Integer, there are no range checks
1536       --  on the literal. By the time the literal is evaluated, it carries
1537       --  the type imposed by the enclosing expression, and we must recover
1538       --  the context to determine that Any_Integer is meant.
1539
1540       ----------------------------
1541       -- To_Any_Integer_Context --
1542       ----------------------------
1543
1544       function In_Any_Integer_Context return Boolean is
1545          Par : constant Node_Id   := Parent (N);
1546          K   : constant Node_Kind := Nkind (Par);
1547
1548       begin
1549          --  Any_Integer also appears in digits specifications for real types,
1550          --  but those have bounds smaller that those of any integer base
1551          --  type, so we can safely ignore these cases.
1552
1553          return    K = N_Number_Declaration
1554            or else K = N_Attribute_Reference
1555            or else K = N_Attribute_Definition_Clause
1556            or else K = N_Modular_Type_Definition
1557            or else K = N_Signed_Integer_Type_Definition;
1558       end In_Any_Integer_Context;
1559
1560    --  Start of processing for Eval_Integer_Literal
1561
1562    begin
1563
1564       --  If the literal appears in a non-expression context, then it is
1565       --  certainly appearing in a non-static context, so check it. This
1566       --  is actually a redundant check, since Check_Non_Static_Context
1567       --  would check it, but it seems worth while avoiding the call.
1568
1569       if Nkind (Parent (N)) not in N_Subexpr
1570         and then not In_Any_Integer_Context
1571       then
1572          Check_Non_Static_Context (N);
1573       end if;
1574
1575       --  Modular integer literals must be in their base range
1576
1577       if Is_Modular_Integer_Type (T)
1578         and then Is_Out_Of_Range (N, Base_Type (T))
1579       then
1580          Out_Of_Range (N);
1581       end if;
1582    end Eval_Integer_Literal;
1583
1584    ---------------------
1585    -- Eval_Logical_Op --
1586    ---------------------
1587
1588    --  Logical operations are static functions, so the result is potentially
1589    --  static if both operands are potentially static (RM 4.9(7), 4.9(20)).
1590
1591    procedure Eval_Logical_Op (N : Node_Id) is
1592       Left  : constant Node_Id := Left_Opnd (N);
1593       Right : constant Node_Id := Right_Opnd (N);
1594       Stat  : Boolean;
1595       Fold  : Boolean;
1596
1597    begin
1598       --  If not foldable we are done
1599
1600       Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Right, Stat, Fold);
1601
1602       if not Fold then
1603          return;
1604       end if;
1605
1606       --  Compile time evaluation of logical operation
1607
1608       declare
1609          Left_Int  : constant Uint := Expr_Value (Left);
1610          Right_Int : constant Uint := Expr_Value (Right);
1611
1612       begin
1613          if Is_Modular_Integer_Type (Etype (N)) then
1614             declare
1615                Left_Bits  : Bits (0 .. UI_To_Int (Esize (Etype (N))) - 1);
1616                Right_Bits : Bits (0 .. UI_To_Int (Esize (Etype (N))) - 1);
1617
1618             begin
1619                To_Bits (Left_Int, Left_Bits);
1620                To_Bits (Right_Int, Right_Bits);
1621
1622                --  Note: should really be able to use array ops instead of
1623                --  these loops, but they weren't working at the time ???
1624
1625                if Nkind (N) = N_Op_And then
1626                   for J in Left_Bits'Range loop
1627                      Left_Bits (J) := Left_Bits (J) and Right_Bits (J);
1628                   end loop;
1629
1630                elsif Nkind (N) = N_Op_Or then
1631                   for J in Left_Bits'Range loop
1632                      Left_Bits (J) := Left_Bits (J) or Right_Bits (J);
1633                   end loop;
1634
1635                else
1636                   pragma Assert (Nkind (N) = N_Op_Xor);
1637
1638                   for J in Left_Bits'Range loop
1639                      Left_Bits (J) := Left_Bits (J) xor Right_Bits (J);
1640                   end loop;
1641                end if;
1642
1643                Fold_Uint (N, From_Bits (Left_Bits, Etype (N)), Stat);
1644             end;
1645
1646          else
1647             pragma Assert (Is_Boolean_Type (Etype (N)));
1648
1649             if Nkind (N) = N_Op_And then
1650                Fold_Uint (N,
1651                  Test (Is_True (Left_Int) and then Is_True (Right_Int)), Stat);
1652
1653             elsif Nkind (N) = N_Op_Or then
1654                Fold_Uint (N,
1655                  Test (Is_True (Left_Int) or else Is_True (Right_Int)), Stat);
1656
1657             else
1658                pragma Assert (Nkind (N) = N_Op_Xor);
1659                Fold_Uint (N,
1660                  Test (Is_True (Left_Int) xor Is_True (Right_Int)), Stat);
1661             end if;
1662          end if;
1663       end;
1664    end Eval_Logical_Op;
1665
1666    ------------------------
1667    -- Eval_Membership_Op --
1668    ------------------------
1669
1670    --  A membership test is potentially static if the expression is static,
1671    --  and the range is a potentially static range, or is a subtype mark
1672    --  denoting a static subtype (RM 4.9(12)).
1673
1674    procedure Eval_Membership_Op (N : Node_Id) is
1675       Left   : constant Node_Id := Left_Opnd (N);
1676       Right  : constant Node_Id := Right_Opnd (N);
1677       Def_Id : Entity_Id;
1678       Lo     : Node_Id;
1679       Hi     : Node_Id;
1680       Result : Boolean;
1681       Stat   : Boolean;
1682       Fold   : Boolean;
1683
1684    begin
1685       --  Ignore if error in either operand, except to make sure that
1686       --  Any_Type is properly propagated to avoid junk cascaded errors.
1687
1688       if Etype (Left) = Any_Type
1689         or else Etype (Right) = Any_Type
1690       then
1691          Set_Etype (N, Any_Type);
1692          return;
1693       end if;
1694
1695       --  Case of right operand is a subtype name
1696
1697       if Is_Entity_Name (Right) then
1698          Def_Id := Entity (Right);
1699
1700          if (Is_Scalar_Type (Def_Id) or else Is_String_Type (Def_Id))
1701            and then Is_OK_Static_Subtype (Def_Id)
1702          then
1703             Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Stat, Fold);
1704
1705             if not Fold or else not Stat then
1706                return;
1707             end if;
1708          else
1709             Check_Non_Static_Context (Left);
1710             return;
1711          end if;
1712
1713          --  For string membership tests we will check the length
1714          --  further below.
1715
1716          if not Is_String_Type (Def_Id) then
1717             Lo := Type_Low_Bound (Def_Id);
1718             Hi := Type_High_Bound (Def_Id);
1719
1720          else
1721             Lo := Empty;
1722             Hi := Empty;
1723          end if;
1724
1725       --  Case of right operand is a range
1726
1727       else
1728          if Is_Static_Range (Right) then
1729             Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Stat, Fold);
1730
1731             if not Fold or else not Stat then
1732                return;
1733
1734             --  If one bound of range raises CE, then don't try to fold
1735
1736             elsif not Is_OK_Static_Range (Right) then
1737                Check_Non_Static_Context (Left);
1738                return;
1739             end if;
1740
1741          else
1742             Check_Non_Static_Context (Left);
1743             return;
1744          end if;
1745
1746          --  Here we know range is an OK static range
1747
1748          Lo := Low_Bound (Right);
1749          Hi := High_Bound (Right);
1750       end if;
1751
1752       --  For strings we check that the length of the string expression is
1753       --  compatible with the string subtype if the subtype is constrained,
1754       --  or if unconstrained then the test is always true.
1755
1756       if Is_String_Type (Etype (Right)) then
1757          if not Is_Constrained (Etype (Right)) then
1758             Result := True;
1759
1760          else
1761             declare
1762                Typlen : constant Uint := String_Type_Len (Etype (Right));
1763                Strlen : constant Uint :=
1764                  UI_From_Int (String_Length (Strval (Get_String_Val (Left))));
1765             begin
1766                Result := (Typlen = Strlen);
1767             end;
1768          end if;
1769
1770       --  Fold the membership test. We know we have a static range and Lo
1771       --  and Hi are set to the expressions for the end points of this range.
1772
1773       elsif Is_Real_Type (Etype (Right)) then
1774          declare
1775             Leftval : constant Ureal := Expr_Value_R (Left);
1776
1777          begin
1778             Result := Expr_Value_R (Lo) <= Leftval
1779                         and then Leftval <= Expr_Value_R (Hi);
1780          end;
1781
1782       else
1783          declare
1784             Leftval : constant Uint := Expr_Value (Left);
1785
1786          begin
1787             Result := Expr_Value (Lo) <= Leftval
1788                         and then Leftval <= Expr_Value (Hi);
1789          end;
1790       end if;
1791
1792       if Nkind (N) = N_Not_In then
1793          Result := not Result;
1794       end if;
1795
1796       Fold_Uint (N, Test (Result), True);
1797       Warn_On_Known_Condition (N);
1798    end Eval_Membership_Op;
1799
1800    ------------------------
1801    -- Eval_Named_Integer --
1802    ------------------------
1803
1804    procedure Eval_Named_Integer (N : Node_Id) is
1805    begin
1806       Fold_Uint (N,
1807         Expr_Value (Expression (Declaration_Node (Entity (N)))), True);
1808    end Eval_Named_Integer;
1809
1810    ---------------------
1811    -- Eval_Named_Real --
1812    ---------------------
1813
1814    procedure Eval_Named_Real (N : Node_Id) is
1815    begin
1816       Fold_Ureal (N,
1817         Expr_Value_R (Expression (Declaration_Node (Entity (N)))), True);
1818    end Eval_Named_Real;
1819
1820    -------------------
1821    -- Eval_Op_Expon --
1822    -------------------
1823
1824    --  Exponentiation is a static functions, so the result is potentially
1825    --  static if both operands are potentially static (RM 4.9(7), 4.9(20)).
1826
1827    procedure Eval_Op_Expon (N : Node_Id) is
1828       Left  : constant Node_Id := Left_Opnd (N);
1829       Right : constant Node_Id := Right_Opnd (N);
1830       Stat  : Boolean;
1831       Fold  : Boolean;
1832
1833    begin
1834       --  If not foldable we are done
1835
1836       Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Right, Stat, Fold);
1837
1838       if not Fold then
1839          return;
1840       end if;
1841
1842       --  Fold exponentiation operation
1843
1844       declare
1845          Right_Int : constant Uint := Expr_Value (Right);
1846
1847       begin
1848          --  Integer case
1849
1850          if Is_Integer_Type (Etype (Left)) then
1851             declare
1852                Left_Int : constant Uint := Expr_Value (Left);
1853                Result   : Uint;
1854
1855             begin
1856                --  Exponentiation of an integer raises the exception
1857                --  Constraint_Error for a negative exponent (RM 4.5.6)
1858
1859                if Right_Int < 0 then
1860                   Apply_Compile_Time_Constraint_Error
1861                     (N, "integer exponent negative",
1862                      CE_Range_Check_Failed,
1863                      Warn => not Stat);
1864                   return;
1865
1866                else
1867                   if OK_Bits (N, Num_Bits (Left_Int) * Right_Int) then
1868                      Result := Left_Int ** Right_Int;
1869                   else
1870                      Result := Left_Int;
1871                   end if;
1872
1873                   if Is_Modular_Integer_Type (Etype (N)) then
1874                      Result := Result mod Modulus (Etype (N));
1875                   end if;
1876
1877                   Fold_Uint (N, Result, Stat);
1878                end if;
1879             end;
1880
1881          --  Real case
1882
1883          else
1884             declare
1885                Left_Real : constant Ureal := Expr_Value_R (Left);
1886
1887             begin
1888                --  Cannot have a zero base with a negative exponent
1889
1890                if UR_Is_Zero (Left_Real) then
1891
1892                   if Right_Int < 0 then
1893                      Apply_Compile_Time_Constraint_Error
1894                        (N, "zero ** negative integer",
1895                         CE_Range_Check_Failed,
1896                         Warn => not Stat);
1897                      return;
1898                   else
1899                      Fold_Ureal (N, Ureal_0, Stat);
1900                   end if;
1901
1902                else
1903                   Fold_Ureal (N, Left_Real ** Right_Int, Stat);
1904                end if;
1905             end;
1906          end if;
1907       end;
1908    end Eval_Op_Expon;
1909
1910    -----------------
1911    -- Eval_Op_Not --
1912    -----------------
1913
1914    --  The not operation is a  static functions, so the result is potentially
1915    --  static if the operand is potentially static (RM 4.9(7), 4.9(20)).
1916
1917    procedure Eval_Op_Not (N : Node_Id) is
1918       Right : constant Node_Id := Right_Opnd (N);
1919       Stat  : Boolean;
1920       Fold  : Boolean;
1921
1922    begin
1923       --  If not foldable we are done
1924
1925       Test_Expression_Is_Foldable (N, Right, Stat, Fold);
1926
1927       if not Fold then
1928          return;
1929       end if;
1930
1931       --  Fold not operation
1932
1933       declare
1934          Rint : constant Uint      := Expr_Value (Right);
1935          Typ  : constant Entity_Id := Etype (N);
1936
1937       begin
1938          --  Negation is equivalent to subtracting from the modulus minus
1939          --  one. For a binary modulus this is equivalent to the ones-
1940          --  component of the original value. For non-binary modulus this
1941          --  is an arbitrary but consistent definition.
1942
1943          if Is_Modular_Integer_Type (Typ) then
1944             Fold_Uint (N, Modulus (Typ) - 1 - Rint, Stat);
1945
1946          else
1947             pragma Assert (Is_Boolean_Type (Typ));
1948             Fold_Uint (N, Test (not Is_True (Rint)), Stat);
1949          end if;
1950
1951          Set_Is_Static_Expression (N, Stat);
1952       end;
1953    end Eval_Op_Not;
1954
1955    -------------------------------
1956    -- Eval_Qualified_Expression --
1957    -------------------------------
1958
1959    --  A qualified expression is potentially static if its subtype mark denotes
1960    --  a static subtype and its expression is potentially static (RM 4.9 (11)).
1961
1962    procedure Eval_Qualified_Expression (N : Node_Id) is
1963       Operand     : constant Node_Id   := Expression (N);
1964       Target_Type : constant Entity_Id := Entity (Subtype_Mark (N));
1965
1966       Stat : Boolean;
1967       Fold : Boolean;
1968       Hex  : Boolean;
1969
1970    begin
1971       --  Can only fold if target is string or scalar and subtype is static
1972       --  Also, do not fold if our parent is an allocator (this is because
1973       --  the qualified expression is really part of the syntactic structure
1974       --  of an allocator, and we do not want to end up with something that
1975       --  corresponds to "new 1" where the 1 is the result of folding a
1976       --  qualified expression).
1977
1978       if not Is_Static_Subtype (Target_Type)
1979         or else Nkind (Parent (N)) = N_Allocator
1980       then
1981          Check_Non_Static_Context (Operand);
1982
1983          --  If operand is known to raise constraint_error, set the
1984          --  flag on the expression so it does not get optimized away.
1985
1986          if Nkind (Operand) = N_Raise_Constraint_Error then
1987             Set_Raises_Constraint_Error (N);
1988          end if;
1989
1990          return;
1991       end if;
1992
1993       --  If not foldable we are done
1994
1995       Test_Expression_Is_Foldable (N, Operand, Stat, Fold);
1996
1997       if not Fold then
1998          return;
1999
2000       --  Don't try fold if target type has constraint error bounds
2001
2002       elsif not Is_OK_Static_Subtype (Target_Type) then
2003          Set_Raises_Constraint_Error (N);
2004          return;
2005       end if;
2006
2007       --  Here we will fold, save Print_In_Hex indication
2008
2009       Hex := Nkind (Operand) = N_Integer_Literal
2010                and then Print_In_Hex (Operand);
2011
2012       --  Fold the result of qualification
2013
2014       if Is_Discrete_Type (Target_Type) then
2015          Fold_Uint (N, Expr_Value (Operand), Stat);
2016
2017          --  Preserve Print_In_Hex indication
2018
2019          if Hex and then Nkind (N) = N_Integer_Literal then
2020             Set_Print_In_Hex (N);
2021          end if;
2022
2023       elsif Is_Real_Type (Target_Type) then
2024          Fold_Ureal (N, Expr_Value_R (Operand), Stat);
2025
2026       else
2027          Fold_Str (N, Strval (Get_String_Val (Operand)), Stat);
2028
2029          if not Stat then
2030             Set_Is_Static_Expression (N, False);
2031          else
2032             Check_String_Literal_Length (N, Target_Type);
2033          end if;
2034
2035          return;
2036       end if;
2037
2038       --  The expression may be foldable but not static
2039
2040       Set_Is_Static_Expression (N, Stat);
2041
2042       if Is_Out_Of_Range (N, Etype (N)) then
2043          Out_Of_Range (N);
2044       end if;
2045    end Eval_Qualified_Expression;
2046
2047    -----------------------
2048    -- Eval_Real_Literal --
2049    -----------------------
2050
2051    --  Numeric literals are static (RM 4.9(1)), and have already been marked
2052    --  as static by the analyzer. The reason we did it that early is to allow
2053    --  the possibility of turning off the Is_Static_Expression flag after
2054    --  analysis, but before resolution, when integer literals are generated
2055    --  in the expander that do not correspond to static expressions.
2056
2057    procedure Eval_Real_Literal (N : Node_Id) is
2058    begin
2059       --  If the literal appears in a non-expression context, then it is
2060       --  certainly appearing in a non-static context, so check it.
2061
2062       if Nkind (Parent (N)) not in N_Subexpr then
2063          Check_Non_Static_Context (N);
2064       end if;
2065
2066    end Eval_Real_Literal;
2067
2068    ------------------------
2069    -- Eval_Relational_Op --
2070    ------------------------
2071
2072    --  Relational operations are static functions, so the result is static
2073    --  if both operands are static (RM 4.9(7), 4.9(20)).
2074
2075    procedure Eval_Relational_Op (N : Node_Id) is
2076       Left   : constant Node_Id   := Left_Opnd (N);
2077       Right  : constant Node_Id   := Right_Opnd (N);
2078       Typ    : constant Entity_Id := Etype (Left);
2079       Result : Boolean;
2080       Stat   : Boolean;
2081       Fold   : Boolean;
2082
2083    begin
2084       --  One special case to deal with first. If we can tell that
2085       --  the result will be false because the lengths of one or
2086       --  more index subtypes are compile time known and different,
2087       --  then we can replace the entire result by False. We only
2088       --  do this for one dimensional arrays, because the case of
2089       --  multi-dimensional arrays is rare and too much trouble!
2090
2091       if Is_Array_Type (Typ)
2092         and then Number_Dimensions (Typ) = 1
2093         and then (Nkind (N) = N_Op_Eq
2094                     or else Nkind (N) = N_Op_Ne)
2095       then
2096          if Raises_Constraint_Error (Left)
2097            or else Raises_Constraint_Error (Right)
2098          then
2099             return;
2100          end if;
2101
2102          declare
2103             procedure Get_Static_Length (Op : Node_Id; Len : out Uint);
2104             --  If Op is an expression for a constrained array with a
2105             --  known at compile time length, then Len is set to this
2106             --  (non-negative length). Otherwise Len is set to minus 1.
2107
2108             -----------------------
2109             -- Get_Static_Length --
2110             -----------------------
2111
2112             procedure Get_Static_Length (Op : Node_Id; Len : out Uint) is
2113                T : Entity_Id;
2114
2115             begin
2116                if Nkind (Op) = N_String_Literal then
2117                   Len := UI_From_Int (String_Length (Strval (Op)));
2118
2119                elsif not Is_Constrained (Etype (Op)) then
2120                   Len := Uint_Minus_1;
2121
2122                else
2123                   T := Etype (First_Index (Etype (Op)));
2124
2125                   if Is_Discrete_Type (T)
2126                     and then
2127                       Compile_Time_Known_Value (Type_Low_Bound (T))
2128                     and then
2129                       Compile_Time_Known_Value (Type_High_Bound (T))
2130                   then
2131                      Len := UI_Max (Uint_0,
2132                                      Expr_Value (Type_High_Bound (T)) -
2133                                      Expr_Value (Type_Low_Bound  (T)) + 1);
2134                   else
2135                      Len := Uint_Minus_1;
2136                   end if;
2137                end if;
2138             end Get_Static_Length;
2139
2140             Len_L : Uint;
2141             Len_R : Uint;
2142
2143          begin
2144             Get_Static_Length (Left,  Len_L);
2145             Get_Static_Length (Right, Len_R);
2146
2147             if Len_L /= Uint_Minus_1
2148               and then Len_R /= Uint_Minus_1
2149               and then Len_L /= Len_R
2150             then
2151                Fold_Uint (N, Test (Nkind (N) = N_Op_Ne), False);
2152                Warn_On_Known_Condition (N);
2153                return;
2154             end if;
2155          end;
2156       end if;
2157
2158       --  Can only fold if type is scalar (don't fold string ops)
2159
2160       if not Is_Scalar_Type (Typ) then
2161          Check_Non_Static_Context (Left);
2162          Check_Non_Static_Context (Right);
2163          return;
2164       end if;
2165
2166       --  If not foldable we are done
2167
2168       Test_Expression_Is_Foldable (N, Left, Right, Stat, Fold);
2169
2170       if not Fold then
2171          return;
2172       end if;
2173
2174       --  Integer and Enumeration (discrete) type cases
2175
2176       if Is_Discrete_Type (Typ) then
2177          declare
2178             Left_Int  : constant Uint := Expr_Value (Left);
2179             Right_Int : constant Uint := Expr_Value (Right);
2180
2181          begin
2182             case Nkind (N) is
2183                when N_Op_Eq => Result := Left_Int =  Right_Int;
2184                when N_Op_Ne => Result := Left_Int /= Right_Int;
2185                when N_Op_Lt => Result := Left_Int <  Right_Int;
2186                when N_Op_Le => Result := Left_Int <= Right_Int;
2187                when N_Op_Gt => Result := Left_Int >  Right_Int;
2188                when N_Op_Ge => Result := Left_Int >= Right_Int;
2189
2190                when others =>
2191                   raise Program_Error;
2192             end case;
2193
2194             Fold_Uint (N, Test (Result), Stat);
2195          end;
2196
2197       --  Real type case
2198
2199       else
2200          pragma Assert (Is_Real_Type (Typ));
2201
2202          declare
2203             Left_Real  : constant Ureal := Expr_Value_R (Left);
2204             Right_Real : constant Ureal := Expr_Value_R (Right);
2205
2206          begin
2207             case Nkind (N) is
2208                when N_Op_Eq => Result := (Left_Real =  Right_Real);
2209                when N_Op_Ne => Result := (Left_Real /= Right_Real);
2210                when N_Op_Lt => Result := (Left_Real <  Right_Real);
2211                when N_Op_Le => Result := (Left_Real <= Right_Real);
2212                when N_Op_Gt => Result := (Left_Real >  Right_Real);
2213                when N_Op_Ge => Result := (Left_Real >= Right_Real);
2214
2215                when others =>
2216                   raise Program_Error;
2217             end case;
2218
2219             Fold_Uint (N, Test (Result), Stat);
2220          end;
2221       end if;
2222
2223       Warn_On_Known_Condition (N);
2224    end Eval_Relational_Op;
2225
2226    ----------------
2227    -- Eval_Shift --
2228    ----------------
2229
2230    --  Shift operations are intrinsic operations that can never be static,
2231    --  so the only processing required is to perform the required check for
2232    --  a non static context for the two operands.
2233
2234    --  Actually we could do some compile time evaluation here some time ???
2235
2236    procedure Eval_Shift (N : Node_Id) is
2237    begin
2238       Check_Non_Static_Context (Left_Opnd (N));
2239       Check_Non_Static_Context (Right_Opnd (N));
2240    end Eval_Shift;
2241
2242    ------------------------
2243    -- Eval_Short_Circuit --
2244    ------------------------
2245
2246    --  A short circuit operation is potentially static if both operands
2247    --  are potentially static (RM 4.9 (13))
2248
2249    procedure Eval_Short_Circuit (N : Node_Id) is
2250       Kind     : constant Node_Kind := Nkind (N);
2251       Left     : constant Node_Id   := Left_Opnd (N);
2252       Right    : constant Node_Id   := Right_Opnd (N);
2253       Left_Int : Uint;
2254       Rstat    : constant Boolean   :=
2255                    Is_Static_Expression (Left)
2256                      and then Is_Static_Expression (Right);
2257
2258    begin
2259       --  Short circuit operations are never static in Ada 83
2260
2261       if Ada_Version = Ada_83
2262         and then Comes_From_Source (N)
2263       then
2264          Check_Non_Static_Context (Left);
2265          Check_Non_Static_Context (Right);
2266          return;
2267       end if;
2268
2269       --  Now look at the operands, we can't quite use the normal call to
2270       --  Test_Expression_Is_Foldable here because short circuit operations
2271       --  are a special case, they can still be foldable, even if the right
2272       --  operand raises constraint error.
2273
2274       --  If either operand is Any_Type, just propagate to result and
2275       --  do not try to fold, this prevents cascaded errors.
2276
2277       if Etype (Left) = Any_Type or else Etype (Right) = Any_Type then
2278          Set_Etype (N, Any_Type);
2279          return;
2280
2281       --  If left operand raises constraint error, then replace node N with
2282       --  the raise constraint error node, and we are obviously not foldable.
2283       --  Is_Static_Expression is set from the two operands in the normal way,
2284       --  and we check the right operand if it is in a non-static context.
2285
2286       elsif Raises_Constraint_Error (Left) then
2287          if not Rstat then
2288             Check_Non_Static_Context (Right);
2289          end if;
2290
2291          Rewrite_In_Raise_CE (N, Left);
2292          Set_Is_Static_Expression (N, Rstat);
2293          return;
2294
2295       --  If the result is not static, then we won't in any case fold
2296
2297       elsif not Rstat then
2298          Check_Non_Static_Context (Left);
2299          Check_Non_Static_Context (Right);
2300          return;
2301       end if;
2302
2303       --  Here the result is static, note that, unlike the normal processing
2304       --  in Test_Expression_Is_Foldable, we did *not* check above to see if
2305       --  the right operand raises constraint error, that's because it is not
2306       --  significant if the left operand is decisive.
2307
2308       Set_Is_Static_Expression (N);
2309
2310       --  It does not matter if the right operand raises constraint error if
2311       --  it will not be evaluated. So deal specially with the cases where
2312       --  the right operand is not evaluated. Note that we will fold these
2313       --  cases even if the right operand is non-static, which is fine, but
2314       --  of course in these cases the result is not potentially static.
2315
2316       Left_Int := Expr_Value (Left);
2317
2318       if (Kind = N_And_Then and then Is_False (Left_Int))
2319         or else (Kind = N_Or_Else and Is_True (Left_Int))
2320       then
2321          Fold_Uint (N, Left_Int, Rstat);
2322          return;
2323       end if;
2324
2325       --  If first operand not decisive, then it does matter if the right
2326       --  operand raises constraint error, since it will be evaluated, so
2327       --  we simply replace the node with the right operand. Note that this
2328       --  properly propagates Is_Static_Expression and Raises_Constraint_Error
2329       --  (both are set to True in Right).
2330
2331       if Raises_Constraint_Error (Right) then
2332          Rewrite_In_Raise_CE (N, Right);
2333          Check_Non_Static_Context (Left);
2334          return;
2335       end if;
2336
2337       --  Otherwise the result depends on the right operand
2338
2339       Fold_Uint (N, Expr_Value (Right), Rstat);
2340       return;
2341    end Eval_Short_Circuit;
2342
2343    ----------------
2344    -- Eval_Slice --
2345    ----------------
2346
2347    --  Slices can never be static, so the only processing required is to
2348    --  check for non-static context if an explicit range is given.
2349
2350    procedure Eval_Slice (N : Node_Id) is
2351       Drange : constant Node_Id := Discrete_Range (N);
2352
2353    begin
2354       if Nkind (Drange) = N_Range then
2355          Check_Non_Static_Context (Low_Bound (Drange));
2356          Check_Non_Static_Context (High_Bound (Drange));
2357       end if;
2358    end Eval_Slice;
2359
2360    -------------------------
2361    -- Eval_String_Literal --
2362    -------------------------
2363
2364    procedure Eval_String_Literal (N : Node_Id) is
2365       Typ : constant Entity_Id := Etype (N);
2366       Bas : constant Entity_Id := Base_Type (Typ);
2367       Xtp : Entity_Id;
2368       Len : Nat;
2369       Lo  : Node_Id;
2370
2371    begin
2372       --  Nothing to do if error type (handles cases like default expressions
2373       --  or generics where we have not yet fully resolved the type)
2374
2375       if Bas = Any_Type or else Bas = Any_String then
2376          return;
2377       end if;
2378
2379       --  String literals are static if the subtype is static (RM 4.9(2)), so
2380       --  reset the static expression flag (it was set unconditionally in
2381       --  Analyze_String_Literal) if the subtype is non-static. We tell if
2382       --  the subtype is static by looking at the lower bound.
2383
2384       if Ekind (Typ) = E_String_Literal_Subtype then
2385          if not Is_OK_Static_Expression (String_Literal_Low_Bound (Typ)) then
2386             Set_Is_Static_Expression (N, False);
2387             return;
2388          end if;
2389
2390       --  Here if Etype of string literal is normal Etype (not yet possible,
2391       --  but may be possible in future!)
2392
2393       elsif not Is_OK_Static_Expression
2394                     (Type_Low_Bound (Etype (First_Index (Typ))))
2395       then
2396          Set_Is_Static_Expression (N, False);
2397          return;
2398       end if;
2399
2400       --  If original node was a type conversion, then result if non-static
2401
2402       if Nkind (Original_Node (N)) = N_Type_Conversion then
2403          Set_Is_Static_Expression (N, False);
2404          return;
2405       end if;
2406
2407       --  Test for illegal Ada 95 cases. A string literal is illegal in
2408       --  Ada 95 if its bounds are outside the index base type and this
2409       --  index type is static. This can happen in only two ways. Either
2410       --  the string literal is too long, or it is null, and the lower
2411       --  bound is type'First. In either case it is the upper bound that
2412       --  is out of range of the index type.
2413
2414       if Ada_Version >= Ada_95 then
2415          if Root_Type (Bas) = Standard_String
2416               or else
2417             Root_Type (Bas) = Standard_Wide_String
2418          then
2419             Xtp := Standard_Positive;
2420          else
2421             Xtp := Etype (First_Index (Bas));
2422          end if;
2423
2424          if Ekind (Typ) = E_String_Literal_Subtype then
2425             Lo := String_Literal_Low_Bound (Typ);
2426          else
2427             Lo := Type_Low_Bound (Etype (First_Index (Typ)));
2428          end if;
2429
2430          Len := String_Length (Strval (N));
2431
2432          if UI_From_Int (Len) > String_Type_Len (Bas) then
2433             Apply_Compile_Time_Constraint_Error
2434               (N, "string literal too long for}", CE_Length_Check_Failed,
2435                Ent => Bas,
2436                Typ => First_Subtype (Bas));
2437
2438          elsif Len = 0
2439            and then not Is_Generic_Type (Xtp)
2440            and then
2441              Expr_Value (Lo) = Expr_Value (Type_Low_Bound (Base_Type (Xtp)))
2442          then
2443             Apply_Compile_Time_Constraint_Error
2444               (N, "null string literal not allowed for}",
2445                CE_Length_Check_Failed,
2446                Ent => Bas,
2447                Typ => First_Subtype (Bas));
2448          end if;
2449       end if;
2450    end Eval_String_Literal;
2451
2452    --------------------------
2453    -- Eval_Type_Conversion --
2454    --------------------------
2455
2456    --  A type conversion is potentially static if its subtype mark is for a
2457    --  static scalar subtype, and its operand expression is potentially static
2458    --  (RM 4.9 (10))
2459
2460    procedure Eval_Type_Conversion (N : Node_Id) is
2461       Operand     : constant Node_Id   := Expression (N);
2462       Source_Type : constant Entity_Id := Etype (Operand);
2463       Target_Type : constant Entity_Id := Etype (N);
2464
2465       Stat   : Boolean;
2466       Fold   : Boolean;
2467
2468       function To_Be_Treated_As_Integer (T : Entity_Id) return Boolean;
2469       --  Returns true if type T is an integer type, or if it is a
2470       --  fixed-point type to be treated as an integer (i.e. the flag
2471       --  Conversion_OK is set on the conversion node).
2472
2473       function To_Be_Treated_As_Real (T : Entity_Id) return Boolean;
2474       --  Returns true if type T is a floating-point type, or if it is a
2475       --  fixed-point type that is not to be treated as an integer (i.e. the
2476       --  flag Conversion_OK is not set on the conversion node).
2477
2478       ------------------------------
2479       -- To_Be_Treated_As_Integer --
2480       ------------------------------
2481
2482       function To_Be_Treated_As_Integer (T : Entity_Id) return Boolean is
2483       begin
2484          return
2485            Is_Integer_Type (T)
2486              or else (Is_Fixed_Point_Type (T) and then Conversion_OK (N));
2487       end To_Be_Treated_As_Integer;
2488
2489       ---------------------------
2490       -- To_Be_Treated_As_Real --
2491       ---------------------------
2492
2493       function To_Be_Treated_As_Real (T : Entity_Id) return Boolean is
2494       begin
2495          return
2496            Is_Floating_Point_Type (T)
2497              or else (Is_Fixed_Point_Type (T) and then not Conversion_OK (N));
2498       end To_Be_Treated_As_Real;
2499
2500    --  Start of processing for Eval_Type_Conversion
2501
2502    begin
2503       --  Cannot fold if target type is non-static or if semantic error.
2504
2505       if not Is_Static_Subtype (Target_Type) then
2506          Check_Non_Static_Context (Operand);
2507          return;
2508
2509       elsif Error_Posted (N) then
2510          return;
2511       end if;
2512
2513       --  If not foldable we are done
2514
2515       Test_Expression_Is_Foldable (N, Operand, Stat, Fold);
2516
2517       if not Fold then
2518          return;
2519
2520       --  Don't try fold if target type has constraint error bounds
2521
2522       elsif not Is_OK_Static_Subtype (Target_Type) then
2523          Set_Raises_Constraint_Error (N);
2524          return;
2525       end if;
2526
2527       --  Remaining processing depends on operand types. Note that in the
2528       --  following type test, fixed-point counts as real unless the flag
2529       --  Conversion_OK is set, in which case it counts as integer.
2530
2531       --  Fold conversion, case of string type. The result is not static.
2532
2533       if Is_String_Type (Target_Type) then
2534          Fold_Str (N, Strval (Get_String_Val (Operand)), False);
2535
2536          return;
2537
2538       --  Fold conversion, case of integer target type
2539
2540       elsif To_Be_Treated_As_Integer (Target_Type) then
2541          declare
2542             Result : Uint;
2543
2544          begin
2545             --  Integer to integer conversion
2546
2547             if To_Be_Treated_As_Integer (Source_Type) then
2548                Result := Expr_Value (Operand);
2549
2550             --  Real to integer conversion
2551
2552             else
2553                Result := UR_To_Uint (Expr_Value_R (Operand));
2554             end if;
2555
2556             --  If fixed-point type (Conversion_OK must be set), then the
2557             --  result is logically an integer, but we must replace the
2558             --  conversion with the corresponding real literal, since the
2559             --  type from a semantic point of view is still fixed-point.
2560
2561             if Is_Fixed_Point_Type (Target_Type) then
2562                Fold_Ureal
2563                  (N, UR_From_Uint (Result) * Small_Value (Target_Type), Stat);
2564
2565             --  Otherwise result is integer literal
2566
2567             else
2568                Fold_Uint (N, Result, Stat);
2569             end if;
2570          end;
2571
2572       --  Fold conversion, case of real target type
2573
2574       elsif To_Be_Treated_As_Real (Target_Type) then
2575          declare
2576             Result : Ureal;
2577
2578          begin
2579             if To_Be_Treated_As_Real (Source_Type) then
2580                Result := Expr_Value_R (Operand);
2581             else
2582                Result := UR_From_Uint (Expr_Value (Operand));
2583             end if;
2584
2585             Fold_Ureal (N, Result, Stat);
2586          end;
2587
2588       --  Enumeration types
2589
2590       else
2591          Fold_Uint (N, Expr_Value (Operand), Stat);
2592       end if;
2593
2594       if Is_Out_Of_Range (N, Etype (N)) then
2595          Out_Of_Range (N);
2596       end if;
2597
2598    end Eval_Type_Conversion;
2599
2600    -------------------
2601    -- Eval_Unary_Op --
2602    -------------------
2603
2604    --  Predefined unary operators are static functions (RM 4.9(20)) and thus
2605    --  are potentially static if the operand is potentially static (RM 4.9(7))
2606
2607    procedure Eval_Unary_Op (N : Node_Id) is
2608       Right : constant Node_Id := Right_Opnd (N);
2609       Stat  : Boolean;
2610       Fold  : Boolean;
2611
2612    begin
2613       --  If not foldable we are done
2614
2615       Test_Expression_Is_Foldable (N, Right, Stat, Fold);
2616
2617       if not Fold then
2618          return;
2619       end if;
2620
2621       --  Fold for integer case
2622
2623       if Is_Integer_Type (Etype (N)) then
2624          declare
2625             Rint   : constant Uint := Expr_Value (Right);
2626             Result : Uint;
2627
2628          begin
2629             --  In the case of modular unary plus and abs there is no need
2630             --  to adjust the result of the operation since if the original
2631             --  operand was in bounds the result will be in the bounds of the
2632             --  modular type. However, in the case of modular unary minus the
2633             --  result may go out of the bounds of the modular type and needs
2634             --  adjustment.
2635
2636             if Nkind (N) = N_Op_Plus then
2637                Result := Rint;
2638
2639             elsif Nkind (N) = N_Op_Minus then
2640                if Is_Modular_Integer_Type (Etype (N)) then
2641                   Result := (-Rint) mod Modulus (Etype (N));
2642                else
2643                   Result := (-Rint);
2644                end if;
2645
2646             else
2647                pragma Assert (Nkind (N) = N_Op_Abs);
2648                Result := abs Rint;
2649             end if;
2650
2651             Fold_Uint (N, Result, Stat);
2652          end;
2653
2654       --  Fold for real case
2655
2656       elsif Is_Real_Type (Etype (N)) then
2657          declare
2658             Rreal  : constant Ureal := Expr_Value_R (Right);
2659             Result : Ureal;
2660
2661          begin
2662             if Nkind (N) = N_Op_Plus then
2663                Result := Rreal;
2664
2665             elsif Nkind (N) = N_Op_Minus then
2666                Result := UR_Negate (Rreal);
2667
2668             else
2669                pragma Assert (Nkind (N) = N_Op_Abs);
2670                Result := abs Rreal;
2671             end if;
2672
2673             Fold_Ureal (N, Result, Stat);
2674          end;
2675       end if;
2676    end Eval_Unary_Op;
2677
2678    -------------------------------
2679    -- Eval_Unchecked_Conversion --
2680    -------------------------------
2681
2682    --  Unchecked conversions can never be static, so the only required
2683    --  processing is to check for a non-static context for the operand.
2684
2685    procedure Eval_Unchecked_Conversion (N : Node_Id) is
2686    begin
2687       Check_Non_Static_Context (Expression (N));
2688    end Eval_Unchecked_Conversion;
2689
2690    --------------------
2691    -- Expr_Rep_Value --
2692    --------------------
2693
2694    function Expr_Rep_Value (N : Node_Id) return Uint is
2695       Kind : constant Node_Kind := Nkind (N);
2696       Ent  : Entity_Id;
2697
2698    begin
2699       if Is_Entity_Name (N) then
2700          Ent := Entity (N);
2701
2702          --  An enumeration literal that was either in the source or
2703          --  created as a result of static evaluation.
2704
2705          if Ekind (Ent) = E_Enumeration_Literal then
2706             return Enumeration_Rep (Ent);
2707
2708          --  A user defined static constant
2709
2710          else
2711             pragma Assert (Ekind (Ent) = E_Constant);
2712             return Expr_Rep_Value (Constant_Value (Ent));
2713          end if;
2714
2715       --  An integer literal that was either in the source or created
2716       --  as a result of static evaluation.
2717
2718       elsif Kind = N_Integer_Literal then
2719          return Intval (N);
2720
2721       --  A real literal for a fixed-point type. This must be the fixed-point
2722       --  case, either the literal is of a fixed-point type, or it is a bound
2723       --  of a fixed-point type, with type universal real. In either case we
2724       --  obtain the desired value from Corresponding_Integer_Value.
2725
2726       elsif Kind = N_Real_Literal then
2727          pragma Assert (Is_Fixed_Point_Type (Underlying_Type (Etype (N))));
2728          return Corresponding_Integer_Value (N);
2729
2730       --  Peculiar VMS case, if we have xxx'Null_Parameter, return zero
2731
2732       elsif Kind = N_Attribute_Reference
2733         and then Attribute_Name (N) = Name_Null_Parameter
2734       then
2735          return Uint_0;
2736
2737       --  Otherwise must be character literal
2738
2739       else
2740          pragma Assert (Kind = N_Character_Literal);
2741          Ent := Entity (N);
2742
2743          --  Since Character literals of type Standard.Character don't
2744          --  have any defining character literals built for them, they
2745          --  do not have their Entity set, so just use their Char
2746          --  code. Otherwise for user-defined character literals use
2747          --  their Pos value as usual which is the same as the Rep value.
2748
2749          if No (Ent) then
2750             return UI_From_Int (Int (Char_Literal_Value (N)));
2751          else
2752             return Enumeration_Rep (Ent);
2753          end if;
2754       end if;
2755    end Expr_Rep_Value;
2756
2757    ----------------
2758    -- Expr_Value --
2759    ----------------
2760
2761    function Expr_Value (N : Node_Id) return Uint is
2762       Kind   : constant Node_Kind := Nkind (N);
2763       CV_Ent : CV_Entry renames CV_Cache (Nat (N) mod CV_Cache_Size);
2764       Ent    : Entity_Id;
2765       Val    : Uint;
2766
2767    begin
2768       --  If already in cache, then we know it's compile time known and
2769       --  we can return the value that was previously stored in the cache
2770       --  since compile time known values cannot change :-)
2771
2772       if CV_Ent.N = N then
2773          return CV_Ent.V;
2774       end if;
2775
2776       --  Otherwise proceed to test value
2777
2778       if Is_Entity_Name (N) then
2779          Ent := Entity (N);
2780
2781          --  An enumeration literal that was either in the source or
2782          --  created as a result of static evaluation.
2783
2784          if Ekind (Ent) = E_Enumeration_Literal then
2785             Val := Enumeration_Pos (Ent);
2786
2787          --  A user defined static constant
2788
2789          else
2790             pragma Assert (Ekind (Ent) = E_Constant);
2791             Val := Expr_Value (Constant_Value (Ent));
2792          end if;
2793
2794       --  An integer literal that was either in the source or created
2795       --  as a result of static evaluation.
2796
2797       elsif Kind = N_Integer_Literal then
2798          Val := Intval (N);
2799
2800       --  A real literal for a fixed-point type. This must be the fixed-point
2801       --  case, either the literal is of a fixed-point type, or it is a bound
2802       --  of a fixed-point type, with type universal real. In either case we
2803       --  obtain the desired value from Corresponding_Integer_Value.
2804
2805       elsif Kind = N_Real_Literal then
2806
2807          pragma Assert (Is_Fixed_Point_Type (Underlying_Type (Etype (N))));
2808          Val := Corresponding_Integer_Value (N);
2809
2810       --  Peculiar VMS case, if we have xxx'Null_Parameter, return zero
2811
2812       elsif Kind = N_Attribute_Reference
2813         and then Attribute_Name (N) = Name_Null_Parameter
2814       then
2815          Val := Uint_0;
2816
2817       --  Otherwise must be character literal
2818
2819       else
2820          pragma Assert (Kind = N_Character_Literal);
2821          Ent := Entity (N);
2822
2823          --  Since Character literals of type Standard.Character don't
2824          --  have any defining character literals built for them, they
2825          --  do not have their Entity set, so just use their Char
2826          --  code. Otherwise for user-defined character literals use
2827          --  their Pos value as usual.
2828
2829          if No (Ent) then
2830             Val := UI_From_Int (Int (Char_Literal_Value (N)));
2831          else
2832             Val := Enumeration_Pos (Ent);
2833          end if;
2834       end if;
2835
2836       --  Come here with Val set to value to be returned, set cache
2837
2838       CV_Ent.N := N;
2839       CV_Ent.V := Val;
2840       return Val;
2841    end Expr_Value;
2842
2843    ------------------
2844    -- Expr_Value_E --
2845    ------------------
2846
2847    function Expr_Value_E (N : Node_Id) return Entity_Id is
2848       Ent  : constant Entity_Id := Entity (N);
2849
2850    begin
2851       if Ekind (Ent) = E_Enumeration_Literal then
2852          return Ent;
2853       else
2854          pragma Assert (Ekind (Ent) = E_Constant);
2855          return Expr_Value_E (Constant_Value (Ent));
2856       end if;
2857    end Expr_Value_E;
2858
2859    ------------------
2860    -- Expr_Value_R --
2861    ------------------
2862
2863    function Expr_Value_R (N : Node_Id) return Ureal is
2864       Kind : constant Node_Kind := Nkind (N);
2865       Ent  : Entity_Id;
2866       Expr : Node_Id;
2867
2868    begin
2869       if Kind = N_Real_Literal then
2870          return Realval (N);
2871
2872       elsif Kind = N_Identifier or else Kind = N_Expanded_Name then
2873          Ent := Entity (N);
2874          pragma Assert (Ekind (Ent) = E_Constant);
2875          return Expr_Value_R (Constant_Value (Ent));
2876
2877       elsif Kind = N_Integer_Literal then
2878          return UR_From_Uint (Expr_Value (N));
2879
2880       --  Strange case of VAX literals, which are at this stage transformed
2881       --  into Vax_Type!x_To_y(IEEE_Literal). See Expand_N_Real_Literal in
2882       --  Exp_Vfpt for further details.
2883
2884       elsif Vax_Float (Etype (N))
2885         and then Nkind (N) = N_Unchecked_Type_Conversion
2886       then
2887          Expr := Expression (N);
2888
2889          if Nkind (Expr) = N_Function_Call
2890            and then Present (Parameter_Associations (Expr))
2891          then
2892             Expr := First (Parameter_Associations (Expr));
2893
2894             if Nkind (Expr) = N_Real_Literal then
2895                return Realval (Expr);
2896             end if;
2897          end if;
2898
2899       --  Peculiar VMS case, if we have xxx'Null_Parameter, return 0.0
2900
2901       elsif Kind = N_Attribute_Reference
2902         and then Attribute_Name (N) = Name_Null_Parameter
2903       then
2904          return Ureal_0;
2905       end if;
2906
2907       --  If we fall through, we have a node that cannot be interepreted
2908       --  as a compile time constant. That is definitely an error.
2909
2910       raise Program_Error;
2911    end Expr_Value_R;
2912
2913    ------------------
2914    -- Expr_Value_S --
2915    ------------------
2916
2917    function Expr_Value_S (N : Node_Id) return Node_Id is
2918    begin
2919       if Nkind (N) = N_String_Literal then
2920          return N;
2921       else
2922          pragma Assert (Ekind (Entity (N)) = E_Constant);
2923          return Expr_Value_S (Constant_Value (Entity (N)));
2924       end if;
2925    end Expr_Value_S;
2926
2927    --------------------------
2928    -- Flag_Non_Static_Expr --
2929    --------------------------
2930
2931    procedure Flag_Non_Static_Expr (Msg : String; Expr : Node_Id) is
2932    begin
2933       if Error_Posted (Expr) and then not All_Errors_Mode then
2934          return;
2935       else
2936          Error_Msg_F (Msg, Expr);
2937          Why_Not_Static (Expr);
2938       end if;
2939    end Flag_Non_Static_Expr;
2940
2941    --------------
2942    -- Fold_Str --
2943    --------------
2944
2945    procedure Fold_Str (N : Node_Id; Val : String_Id; Static : Boolean) is
2946       Loc : constant Source_Ptr := Sloc (N);
2947       Typ : constant Entity_Id  := Etype (N);
2948
2949    begin
2950       Rewrite (N, Make_String_Literal (Loc, Strval => Val));
2951
2952       --  We now have the literal with the right value, both the actual type
2953       --  and the expected type of this literal are taken from the expression
2954       --  that was evaluated.
2955
2956       Analyze (N);
2957       Set_Is_Static_Expression (N, Static);
2958       Set_Etype (N, Typ);
2959       Resolve (N);
2960    end Fold_Str;
2961
2962    ---------------
2963    -- Fold_Uint --
2964    ---------------
2965
2966    procedure Fold_Uint (N : Node_Id; Val : Uint; Static : Boolean) is
2967       Loc : constant Source_Ptr := Sloc (N);
2968       Typ : Entity_Id  := Etype (N);
2969       Ent : Entity_Id;
2970
2971    begin
2972       --  If we are folding a named number, retain the entity in the
2973       --  literal, for ASIS use.
2974
2975       if Is_Entity_Name (N)
2976         and then Ekind (Entity (N)) = E_Named_Integer
2977       then
2978          Ent := Entity (N);
2979       else
2980          Ent := Empty;
2981       end if;
2982
2983       if Is_Private_Type (Typ) then
2984          Typ := Full_View (Typ);
2985       end if;
2986
2987       --  For a result of type integer, subsitute an N_Integer_Literal node
2988       --  for the result of the compile time evaluation of the expression.
2989
2990       if Is_Integer_Type (Typ) then
2991          Rewrite (N, Make_Integer_Literal (Loc, Val));
2992          Set_Original_Entity (N, Ent);
2993
2994       --  Otherwise we have an enumeration type, and we substitute either
2995       --  an N_Identifier or N_Character_Literal to represent the enumeration
2996       --  literal corresponding to the given value, which must always be in
2997       --  range, because appropriate tests have already been made for this.
2998
2999       else pragma Assert (Is_Enumeration_Type (Typ));
3000          Rewrite (N, Get_Enum_Lit_From_Pos (Etype (N), Val, Loc));
3001       end if;
3002
3003       --  We now have the literal with the right value, both the actual type
3004       --  and the expected type of this literal are taken from the expression
3005       --  that was evaluated.
3006
3007       Analyze (N);
3008       Set_Is_Static_Expression (N, Static);
3009       Set_Etype (N, Typ);
3010       Resolve (N);
3011    end Fold_Uint;
3012
3013    ----------------
3014    -- Fold_Ureal --
3015    ----------------
3016
3017    procedure Fold_Ureal (N : Node_Id; Val : Ureal; Static : Boolean) is
3018       Loc : constant Source_Ptr := Sloc (N);
3019       Typ : constant Entity_Id  := Etype (N);
3020       Ent : Entity_Id;
3021
3022    begin
3023       --  If we are folding a named number, retain the entity in the
3024       --  literal, for ASIS use.
3025
3026       if Is_Entity_Name (N)
3027         and then Ekind (Entity (N)) = E_Named_Real
3028       then
3029          Ent := Entity (N);
3030       else
3031          Ent := Empty;
3032       end if;
3033
3034       Rewrite (N, Make_Real_Literal (Loc, Realval => Val));
3035       Set_Original_Entity (N, Ent);
3036
3037       --  Both the actual and expected type comes from the original expression
3038
3039       Analyze (N);
3040       Set_Is_Static_Expression (N, Static);
3041       Set_Etype (N, Typ);
3042       Resolve (N);
3043    end Fold_Ureal;
3044
3045    ---------------
3046    -- From_Bits --
3047    ---------------
3048
3049    function From_Bits (B : Bits; T : Entity_Id) return Uint is
3050       V : Uint := Uint_0;
3051
3052    begin
3053       for J in 0 .. B'Last loop
3054          if B (J) then
3055             V := V + 2 ** J;
3056          end if;
3057       end loop;
3058
3059       if Non_Binary_Modulus (T) then
3060          V := V mod Modulus (T);
3061       end if;
3062
3063       return V;
3064    end From_Bits;
3065
3066    --------------------
3067    -- Get_String_Val --
3068    --------------------
3069
3070    function Get_String_Val (N : Node_Id) return Node_Id is
3071    begin
3072       if Nkind (N) = N_String_Literal then
3073          return N;
3074
3075       elsif Nkind (N) = N_Character_Literal then
3076          return N;
3077
3078       else
3079          pragma Assert (Is_Entity_Name (N));
3080          return Get_String_Val (Constant_Value (Entity (N)));
3081       end if;
3082    end Get_String_Val;
3083
3084    ----------------
3085    -- Initialize --
3086    ----------------
3087
3088    procedure Initialize is
3089    begin
3090       CV_Cache := (others => (Node_High_Bound, Uint_0));
3091    end Initialize;
3092
3093    --------------------
3094    -- In_Subrange_Of --
3095    --------------------
3096
3097    function In_Subrange_Of
3098      (T1        : Entity_Id;
3099       T2        : Entity_Id;
3100       Fixed_Int : Boolean := False)
3101       return      Boolean
3102    is
3103       L1 : Node_Id;
3104       H1 : Node_Id;
3105
3106       L2 : Node_Id;
3107       H2 : Node_Id;
3108
3109    begin
3110       if T1 = T2 or else Is_Subtype_Of (T1, T2) then
3111          return True;
3112
3113       --  Never in range if both types are not scalar. Don't know if this can
3114       --  actually happen, but just in case.
3115
3116       elsif not Is_Scalar_Type (T1) or else not Is_Scalar_Type (T1) then
3117          return False;
3118
3119       else
3120          L1 := Type_Low_Bound  (T1);
3121          H1 := Type_High_Bound (T1);
3122
3123          L2 := Type_Low_Bound  (T2);
3124          H2 := Type_High_Bound (T2);
3125
3126          --  Check bounds to see if comparison possible at compile time
3127
3128          if Compile_Time_Compare (L1, L2) in Compare_GE
3129               and then
3130             Compile_Time_Compare (H1, H2) in Compare_LE
3131          then
3132             return True;
3133          end if;
3134
3135          --  If bounds not comparable at compile time, then the bounds of T2
3136          --  must be compile time known or we cannot answer the query.
3137
3138          if not Compile_Time_Known_Value (L2)
3139            or else not Compile_Time_Known_Value (H2)
3140          then
3141             return False;
3142          end if;
3143
3144          --  If the bounds of T1 are know at compile time then use these
3145          --  ones, otherwise use the bounds of the base type (which are of
3146          --  course always static).
3147
3148          if not Compile_Time_Known_Value (L1) then
3149             L1 := Type_Low_Bound (Base_Type (T1));
3150          end if;
3151
3152          if not Compile_Time_Known_Value (H1) then
3153             H1 := Type_High_Bound (Base_Type (T1));
3154          end if;
3155
3156          --  Fixed point types should be considered as such only if
3157          --  flag Fixed_Int is set to False.
3158
3159          if Is_Floating_Point_Type (T1) or else Is_Floating_Point_Type (T2)
3160            or else (Is_Fixed_Point_Type (T1) and then not Fixed_Int)
3161            or else (Is_Fixed_Point_Type (T2) and then not Fixed_Int)
3162          then
3163             return
3164               Expr_Value_R (L2) <= Expr_Value_R (L1)
3165                 and then
3166               Expr_Value_R (H2) >= Expr_Value_R (H1);
3167
3168          else
3169             return
3170               Expr_Value (L2) <= Expr_Value (L1)
3171                 and then
3172               Expr_Value (H2) >= Expr_Value (H1);
3173
3174          end if;
3175       end if;
3176
3177    --  If any exception occurs, it means that we have some bug in the compiler
3178    --  possibly triggered by a previous error, or by some unforseen peculiar
3179    --  occurrence. However, this is only an optimization attempt, so there is
3180    --  really no point in crashing the compiler. Instead we just decide, too
3181    --  bad, we can't figure out the answer in this case after all.
3182
3183    exception
3184       when others =>
3185
3186          --  Debug flag K disables this behavior (useful for debugging)
3187
3188          if Debug_Flag_K then
3189             raise;
3190          else
3191             return False;
3192          end if;
3193    end In_Subrange_Of;
3194
3195    -----------------
3196    -- Is_In_Range --
3197    -----------------
3198
3199    function Is_In_Range
3200      (N         : Node_Id;
3201       Typ       : Entity_Id;
3202       Fixed_Int : Boolean := False;
3203       Int_Real  : Boolean := False)
3204       return      Boolean
3205    is
3206       Val  : Uint;
3207       Valr : Ureal;
3208
3209    begin
3210       --  Universal types have no range limits, so always in range.
3211
3212       if Typ = Universal_Integer or else Typ = Universal_Real then
3213          return True;
3214
3215       --  Never in range if not scalar type. Don't know if this can
3216       --  actually happen, but our spec allows it, so we must check!
3217
3218       elsif not Is_Scalar_Type (Typ) then
3219          return False;
3220
3221       --  Never in range unless we have a compile time known value.
3222
3223       elsif not Compile_Time_Known_Value (N) then
3224          return False;
3225
3226       else
3227          declare
3228             Lo       : constant Node_Id := Type_Low_Bound  (Typ);
3229             Hi       : constant Node_Id := Type_High_Bound (Typ);
3230             LB_Known : constant Boolean := Compile_Time_Known_Value (Lo);
3231             UB_Known : constant Boolean := Compile_Time_Known_Value (Hi);
3232
3233          begin
3234             --  Fixed point types should be considered as such only in
3235             --  flag Fixed_Int is set to False.
3236
3237             if Is_Floating_Point_Type (Typ)
3238               or else (Is_Fixed_Point_Type (Typ) and then not Fixed_Int)
3239               or else Int_Real
3240             then
3241                Valr := Expr_Value_R (N);
3242
3243                if LB_Known and then Valr >= Expr_Value_R (Lo)
3244                  and then UB_Known and then Valr <= Expr_Value_R (Hi)
3245                then
3246                   return True;
3247                else
3248                   return False;
3249                end if;
3250
3251             else
3252                Val := Expr_Value (N);
3253
3254                if         LB_Known and then Val >= Expr_Value (Lo)
3255                  and then UB_Known and then Val <= Expr_Value (Hi)
3256                then
3257                   return True;
3258                else
3259                   return False;
3260                end if;
3261             end if;
3262          end;
3263       end if;
3264    end Is_In_Range;
3265
3266    -------------------
3267    -- Is_Null_Range --
3268    -------------------
3269
3270    function Is_Null_Range (Lo : Node_Id; Hi : Node_Id) return Boolean is
3271       Typ : constant Entity_Id := Etype (Lo);
3272
3273    begin
3274       if not Compile_Time_Known_Value (Lo)
3275         or else not Compile_Time_Known_Value (Hi)
3276       then
3277          return False;
3278       end if;
3279
3280       if Is_Discrete_Type (Typ) then
3281          return Expr_Value (Lo) > Expr_Value (Hi);
3282
3283       else
3284          pragma Assert (Is_Real_Type (Typ));
3285          return Expr_Value_R (Lo) > Expr_Value_R (Hi);
3286       end if;
3287    end Is_Null_Range;
3288
3289    -----------------------------
3290    -- Is_OK_Static_Expression --
3291    -----------------------------
3292
3293    function Is_OK_Static_Expression (N : Node_Id) return Boolean is
3294    begin
3295       return Is_Static_Expression (N)
3296         and then not Raises_Constraint_Error (N);
3297    end Is_OK_Static_Expression;
3298
3299    ------------------------
3300    -- Is_OK_Static_Range --
3301    ------------------------
3302
3303    --  A static range is a range whose bounds are static expressions, or a
3304    --  Range_Attribute_Reference equivalent to such a range (RM 4.9(26)).
3305    --  We have already converted range attribute references, so we get the
3306    --  "or" part of this rule without needing a special test.
3307
3308    function Is_OK_Static_Range (N : Node_Id) return Boolean is
3309    begin
3310       return Is_OK_Static_Expression (Low_Bound (N))
3311         and then Is_OK_Static_Expression (High_Bound (N));
3312    end Is_OK_Static_Range;
3313
3314    --------------------------
3315    -- Is_OK_Static_Subtype --
3316    --------------------------
3317
3318    --  Determines if Typ is a static subtype as defined in (RM 4.9(26))
3319    --  where neither bound raises constraint error when evaluated.
3320
3321    function Is_OK_Static_Subtype (Typ : Entity_Id) return Boolean is
3322       Base_T   : constant Entity_Id := Base_Type (Typ);
3323       Anc_Subt : Entity_Id;
3324
3325    begin
3326       --  First a quick check on the non static subtype flag. As described
3327       --  in further detail in Einfo, this flag is not decisive in all cases,
3328       --  but if it is set, then the subtype is definitely non-static.
3329
3330       if Is_Non_Static_Subtype (Typ) then
3331          return False;
3332       end if;
3333
3334       Anc_Subt := Ancestor_Subtype (Typ);
3335
3336       if Anc_Subt = Empty then
3337          Anc_Subt := Base_T;
3338       end if;
3339
3340       if Is_Generic_Type (Root_Type (Base_T))
3341         or else Is_Generic_Actual_Type (Base_T)
3342       then
3343          return False;
3344
3345       --  String types
3346
3347       elsif Is_String_Type (Typ) then
3348          return
3349            Ekind (Typ) = E_String_Literal_Subtype
3350              or else
3351            (Is_OK_Static_Subtype (Component_Type (Typ))
3352               and then Is_OK_Static_Subtype (Etype (First_Index (Typ))));
3353
3354       --  Scalar types
3355
3356       elsif Is_Scalar_Type (Typ) then
3357          if Base_T = Typ then
3358             return True;
3359
3360          else
3361             --  Scalar_Range (Typ) might be an N_Subtype_Indication, so
3362             --  use Get_Type_Low,High_Bound.
3363
3364             return     Is_OK_Static_Subtype (Anc_Subt)
3365               and then Is_OK_Static_Expression (Type_Low_Bound (Typ))
3366               and then Is_OK_Static_Expression (Type_High_Bound (Typ));
3367          end if;
3368
3369       --  Types other than string and scalar types are never static
3370
3371       else
3372          return False;
3373       end if;
3374    end Is_OK_Static_Subtype;
3375
3376    ---------------------
3377    -- Is_Out_Of_Range --
3378    ---------------------
3379
3380    function Is_Out_Of_Range
3381      (N         : Node_Id;
3382       Typ       : Entity_Id;
3383       Fixed_Int : Boolean := False;
3384       Int_Real  : Boolean := False)
3385       return      Boolean
3386    is
3387       Val  : Uint;
3388       Valr : Ureal;
3389
3390    begin
3391       --  Universal types have no range limits, so always in range.
3392
3393       if Typ = Universal_Integer or else Typ = Universal_Real then
3394          return False;
3395
3396       --  Never out of range if not scalar type. Don't know if this can
3397       --  actually happen, but our spec allows it, so we must check!
3398
3399       elsif not Is_Scalar_Type (Typ) then
3400          return False;
3401
3402       --  Never out of range if this is a generic type, since the bounds
3403       --  of generic types are junk. Note that if we only checked for
3404       --  static expressions (instead of compile time known values) below,
3405       --  we would not need this check, because values of a generic type
3406       --  can never be static, but they can be known at compile time.
3407
3408       elsif Is_Generic_Type (Typ) then
3409          return False;
3410
3411       --  Never out of range unless we have a compile time known value
3412
3413       elsif not Compile_Time_Known_Value (N) then
3414          return False;
3415
3416       else
3417          declare
3418             Lo       : constant Node_Id := Type_Low_Bound  (Typ);
3419             Hi       : constant Node_Id := Type_High_Bound (Typ);
3420             LB_Known : constant Boolean := Compile_Time_Known_Value (Lo);
3421             UB_Known : constant Boolean := Compile_Time_Known_Value (Hi);
3422
3423          begin
3424             --  Real types (note that fixed-point types are not treated
3425             --  as being of a real type if the flag Fixed_Int is set,
3426             --  since in that case they are regarded as integer types).
3427
3428             if Is_Floating_Point_Type (Typ)
3429               or else (Is_Fixed_Point_Type (Typ) and then not Fixed_Int)
3430               or else Int_Real
3431             then
3432                Valr := Expr_Value_R (N);
3433
3434                if LB_Known and then Valr < Expr_Value_R (Lo) then
3435                   return True;
3436
3437                elsif UB_Known and then Expr_Value_R (Hi) < Valr then
3438                   return True;
3439
3440                else
3441                   return False;
3442                end if;
3443
3444             else
3445                Val := Expr_Value (N);
3446
3447                if LB_Known and then Val < Expr_Value (Lo) then
3448                   return True;
3449
3450                elsif UB_Known and then Expr_Value (Hi) < Val then
3451                   return True;
3452
3453                else
3454                   return False;
3455                end if;
3456             end if;
3457          end;
3458       end if;
3459    end Is_Out_Of_Range;
3460
3461    ---------------------
3462    -- Is_Static_Range --
3463    ---------------------
3464
3465    --  A static range is a range whose bounds are static expressions, or a
3466    --  Range_Attribute_Reference equivalent to such a range (RM 4.9(26)).
3467    --  We have already converted range attribute references, so we get the
3468    --  "or" part of this rule without needing a special test.
3469
3470    function Is_Static_Range (N : Node_Id) return Boolean is
3471    begin
3472       return Is_Static_Expression (Low_Bound (N))
3473         and then Is_Static_Expression (High_Bound (N));
3474    end Is_Static_Range;
3475
3476    -----------------------
3477    -- Is_Static_Subtype --
3478    -----------------------
3479
3480    --  Determines if Typ is a static subtype as defined in (RM 4.9(26)).
3481
3482    function Is_Static_Subtype (Typ : Entity_Id) return Boolean is
3483       Base_T   : constant Entity_Id := Base_Type (Typ);
3484       Anc_Subt : Entity_Id;
3485
3486    begin
3487       --  First a quick check on the non static subtype flag. As described
3488       --  in further detail in Einfo, this flag is not decisive in all cases,
3489       --  but if it is set, then the subtype is definitely non-static.
3490
3491       if Is_Non_Static_Subtype (Typ) then
3492          return False;
3493       end if;
3494
3495       Anc_Subt := Ancestor_Subtype (Typ);
3496
3497       if Anc_Subt = Empty then
3498          Anc_Subt := Base_T;
3499       end if;
3500
3501       if Is_Generic_Type (Root_Type (Base_T))
3502         or else Is_Generic_Actual_Type (Base_T)
3503       then
3504          return False;
3505
3506       --  String types
3507
3508       elsif Is_String_Type (Typ) then
3509          return
3510            Ekind (Typ) = E_String_Literal_Subtype
3511              or else
3512            (Is_Static_Subtype (Component_Type (Typ))
3513               and then Is_Static_Subtype (Etype (First_Index (Typ))));
3514
3515       --  Scalar types
3516
3517       elsif Is_Scalar_Type (Typ) then
3518          if Base_T = Typ then
3519             return True;
3520
3521          else
3522             return     Is_Static_Subtype (Anc_Subt)
3523               and then Is_Static_Expression (Type_Low_Bound (Typ))
3524               and then Is_Static_Expression (Type_High_Bound (Typ));
3525          end if;
3526
3527       --  Types other than string and scalar types are never static
3528
3529       else
3530          return False;
3531       end if;
3532    end Is_Static_Subtype;
3533
3534    --------------------
3535    -- Not_Null_Range --
3536    --------------------
3537
3538    function Not_Null_Range (Lo : Node_Id; Hi : Node_Id) return Boolean is
3539       Typ : constant Entity_Id := Etype (Lo);
3540
3541    begin
3542       if not Compile_Time_Known_Value (Lo)
3543         or else not Compile_Time_Known_Value (Hi)
3544       then
3545          return False;
3546       end if;
3547
3548       if Is_Discrete_Type (Typ) then
3549          return Expr_Value (Lo) <= Expr_Value (Hi);
3550
3551       else
3552          pragma Assert (Is_Real_Type (Typ));
3553
3554          return Expr_Value_R (Lo) <= Expr_Value_R (Hi);
3555       end if;
3556    end Not_Null_Range;
3557
3558    -------------
3559    -- OK_Bits --
3560    -------------
3561
3562    function OK_Bits (N : Node_Id; Bits : Uint) return Boolean is
3563    begin
3564       --  We allow a maximum of 500,000 bits which seems a reasonable limit
3565
3566       if Bits < 500_000 then
3567          return True;
3568
3569       else
3570          Error_Msg_N ("static value too large, capacity exceeded", N);
3571          return False;
3572       end if;
3573    end OK_Bits;
3574
3575    ------------------
3576    -- Out_Of_Range --
3577    ------------------
3578
3579    procedure Out_Of_Range (N : Node_Id) is
3580    begin
3581       --  If we have the static expression case, then this is an illegality
3582       --  in Ada 95 mode, except that in an instance, we never generate an
3583       --  error (if the error is legitimate, it was already diagnosed in
3584       --  the template). The expression to compute the length of a packed
3585       --  array is attached to the array type itself, and deserves a separate
3586       --  message.
3587
3588       if Is_Static_Expression (N)
3589         and then not In_Instance
3590         and then not In_Inlined_Body
3591         and then Ada_Version >= Ada_95
3592       then
3593          if Nkind (Parent (N)) = N_Defining_Identifier
3594            and then Is_Array_Type (Parent (N))
3595            and then Present (Packed_Array_Type (Parent (N)))
3596            and then Present (First_Rep_Item (Parent (N)))
3597          then
3598             Error_Msg_N
3599              ("length of packed array must not exceed Integer''Last",
3600               First_Rep_Item (Parent (N)));
3601             Rewrite (N, Make_Integer_Literal (Sloc (N), Uint_1));
3602
3603          else
3604             Apply_Compile_Time_Constraint_Error
3605               (N, "value not in range of}", CE_Range_Check_Failed);
3606          end if;
3607
3608       --  Here we generate a warning for the Ada 83 case, or when we are
3609       --  in an instance, or when we have a non-static expression case.
3610
3611       else
3612          Apply_Compile_Time_Constraint_Error
3613            (N, "value not in range of}?", CE_Range_Check_Failed);
3614       end if;
3615    end Out_Of_Range;
3616
3617    -------------------------
3618    -- Rewrite_In_Raise_CE --
3619    -------------------------
3620
3621    procedure Rewrite_In_Raise_CE (N : Node_Id; Exp : Node_Id) is
3622       Typ : constant Entity_Id := Etype (N);
3623
3624    begin
3625       --  If we want to raise CE in the condition of a raise_CE node
3626       --  we may as well get rid of the condition
3627
3628       if Present (Parent (N))
3629         and then Nkind (Parent (N)) = N_Raise_Constraint_Error
3630       then
3631          Set_Condition (Parent (N), Empty);
3632
3633       --  If the expression raising CE is a N_Raise_CE node, we can use
3634       --  that one. We just preserve the type of the context
3635
3636       elsif Nkind (Exp) = N_Raise_Constraint_Error then
3637          Rewrite (N, Exp);
3638          Set_Etype (N, Typ);
3639
3640       --  We have to build an explicit raise_ce node
3641
3642       else
3643          Rewrite (N,
3644            Make_Raise_Constraint_Error (Sloc (Exp),
3645              Reason => CE_Range_Check_Failed));
3646          Set_Raises_Constraint_Error (N);
3647          Set_Etype (N, Typ);
3648       end if;
3649    end Rewrite_In_Raise_CE;
3650
3651    ---------------------
3652    -- String_Type_Len --
3653    ---------------------
3654
3655    function String_Type_Len (Stype : Entity_Id) return Uint is
3656       NT : constant Entity_Id := Etype (First_Index (Stype));
3657       T  : Entity_Id;
3658
3659    begin
3660       if Is_OK_Static_Subtype (NT) then
3661          T := NT;
3662       else
3663          T := Base_Type (NT);
3664       end if;
3665
3666       return Expr_Value (Type_High_Bound (T)) -
3667              Expr_Value (Type_Low_Bound (T)) + 1;
3668    end String_Type_Len;
3669
3670    ------------------------------------
3671    -- Subtypes_Statically_Compatible --
3672    ------------------------------------
3673
3674    function Subtypes_Statically_Compatible
3675      (T1   : Entity_Id;
3676       T2   : Entity_Id)
3677       return Boolean
3678    is
3679    begin
3680       if Is_Scalar_Type (T1) then
3681
3682          --  Definitely compatible if we match
3683
3684          if Subtypes_Statically_Match (T1, T2) then
3685             return True;
3686
3687          --  If either subtype is nonstatic then they're not compatible
3688
3689          elsif not Is_Static_Subtype (T1)
3690            or else not Is_Static_Subtype (T2)
3691          then
3692             return False;
3693
3694          --  If either type has constraint error bounds, then consider that
3695          --  they match to avoid junk cascaded errors here.
3696
3697          elsif not Is_OK_Static_Subtype (T1)
3698            or else not Is_OK_Static_Subtype (T2)
3699          then
3700             return True;
3701
3702          --  Base types must match, but we don't check that (should
3703          --  we???) but we do at least check that both types are
3704          --  real, or both types are not real.
3705
3706          elsif Is_Real_Type (T1) /= Is_Real_Type (T2) then
3707             return False;
3708
3709          --  Here we check the bounds
3710
3711          else
3712             declare
3713                LB1 : constant Node_Id := Type_Low_Bound  (T1);
3714                HB1 : constant Node_Id := Type_High_Bound (T1);
3715                LB2 : constant Node_Id := Type_Low_Bound  (T2);
3716                HB2 : constant Node_Id := Type_High_Bound (T2);
3717
3718             begin
3719                if Is_Real_Type (T1) then
3720                   return
3721                     (Expr_Value_R (LB1) > Expr_Value_R (HB1))
3722                       or else
3723                     (Expr_Value_R (LB2) <= Expr_Value_R (LB1)
3724                        and then
3725                      Expr_Value_R (HB1) <= Expr_Value_R (HB2));
3726
3727                else
3728                   return
3729                     (Expr_Value (LB1) > Expr_Value (HB1))
3730                       or else
3731                     (Expr_Value (LB2) <= Expr_Value (LB1)
3732                        and then
3733                      Expr_Value (HB1) <= Expr_Value (HB2));
3734                end if;
3735             end;
3736          end if;
3737
3738       elsif Is_Access_Type (T1) then
3739          return not Is_Constrained (T2)
3740            or else Subtypes_Statically_Match
3741                      (Designated_Type (T1), Designated_Type (T2));
3742
3743       else
3744          return (Is_Composite_Type (T1) and then not Is_Constrained (T2))
3745            or else Subtypes_Statically_Match (T1, T2);
3746       end if;
3747    end Subtypes_Statically_Compatible;
3748
3749    -------------------------------
3750    -- Subtypes_Statically_Match --
3751    -------------------------------
3752
3753    --  Subtypes statically match if they have statically matching constraints
3754    --  (RM 4.9.1(2)). Constraints statically match if there are none, or if
3755    --  they are the same identical constraint, or if they are static and the
3756    --  values match (RM 4.9.1(1)).
3757
3758    function Subtypes_Statically_Match (T1, T2 : Entity_Id) return Boolean is
3759    begin
3760       --  A type always statically matches itself
3761
3762       if T1 = T2 then
3763          return True;
3764
3765       --  Scalar types
3766
3767       elsif Is_Scalar_Type (T1) then
3768
3769          --  Base types must be the same
3770
3771          if Base_Type (T1) /= Base_Type (T2) then
3772             return False;
3773          end if;
3774
3775          --  A constrained numeric subtype never matches an unconstrained
3776          --  subtype, i.e. both types must be constrained or unconstrained.
3777
3778          --  To understand the requirement for this test, see RM 4.9.1(1).
3779          --  As is made clear in RM 3.5.4(11), type Integer, for example
3780          --  is a constrained subtype with constraint bounds matching the
3781          --  bounds of its corresponding uncontrained base type. In this
3782          --  situation, Integer and Integer'Base do not statically match,
3783          --  even though they have the same bounds.
3784
3785          --  We only apply this test to types in Standard and types that
3786          --  appear in user programs. That way, we do not have to be
3787          --  too careful about setting Is_Constrained right for itypes.
3788
3789          if Is_Numeric_Type (T1)
3790            and then (Is_Constrained (T1) /= Is_Constrained (T2))
3791            and then (Scope (T1) = Standard_Standard
3792                       or else Comes_From_Source (T1))
3793            and then (Scope (T2) = Standard_Standard
3794                       or else Comes_From_Source (T2))
3795          then
3796             return False;
3797          end if;
3798
3799          --  If there was an error in either range, then just assume
3800          --  the types statically match to avoid further junk errors
3801
3802          if Error_Posted (Scalar_Range (T1))
3803               or else
3804             Error_Posted (Scalar_Range (T2))
3805          then
3806             return True;
3807          end if;
3808
3809          --  Otherwise both types have bound that can be compared
3810
3811          declare
3812             LB1 : constant Node_Id := Type_Low_Bound  (T1);
3813             HB1 : constant Node_Id := Type_High_Bound (T1);
3814             LB2 : constant Node_Id := Type_Low_Bound  (T2);
3815             HB2 : constant Node_Id := Type_High_Bound (T2);
3816
3817          begin
3818             --  If the bounds are the same tree node, then match
3819
3820             if LB1 = LB2 and then HB1 = HB2 then
3821                return True;
3822
3823             --  Otherwise bounds must be static and identical value
3824
3825             else
3826                if not Is_Static_Subtype (T1)
3827                  or else not Is_Static_Subtype (T2)
3828                then
3829                   return False;
3830
3831                --  If either type has constraint error bounds, then say
3832                --  that they match to avoid junk cascaded errors here.
3833
3834                elsif not Is_OK_Static_Subtype (T1)
3835                  or else not Is_OK_Static_Subtype (T2)
3836                then
3837                   return True;
3838
3839                elsif Is_Real_Type (T1) then
3840                   return
3841                     (Expr_Value_R (LB1) = Expr_Value_R (LB2))
3842                       and then
3843                     (Expr_Value_R (HB1) = Expr_Value_R (HB2));
3844
3845                else
3846                   return
3847                     Expr_Value (LB1) = Expr_Value (LB2)
3848                       and then
3849                     Expr_Value (HB1) = Expr_Value (HB2);
3850                end if;
3851             end if;
3852          end;
3853
3854       --  Type with discriminants
3855
3856       elsif Has_Discriminants (T1) or else Has_Discriminants (T2) then
3857          if Has_Discriminants (T1) /= Has_Discriminants (T2) then
3858             return False;
3859          end if;
3860
3861          declare
3862             DL1 : constant Elist_Id := Discriminant_Constraint (T1);
3863             DL2 : constant Elist_Id := Discriminant_Constraint (T2);
3864
3865             DA1 : Elmt_Id := First_Elmt (DL1);
3866             DA2 : Elmt_Id := First_Elmt (DL2);
3867
3868          begin
3869             if DL1 = DL2 then
3870                return True;
3871
3872             elsif Is_Constrained (T1) /= Is_Constrained (T2) then
3873                return False;
3874             end if;
3875
3876             while Present (DA1) loop
3877                declare
3878                   Expr1 : constant Node_Id := Node (DA1);
3879                   Expr2 : constant Node_Id := Node (DA2);
3880
3881                begin
3882                   if not Is_Static_Expression (Expr1)
3883                     or else not Is_Static_Expression (Expr2)
3884                   then
3885                      return False;
3886
3887                   --  If either expression raised a constraint error,
3888                   --  consider the expressions as matching, since this
3889                   --  helps to prevent cascading errors.
3890
3891                   elsif Raises_Constraint_Error (Expr1)
3892                     or else Raises_Constraint_Error (Expr2)
3893                   then
3894                      null;
3895
3896                   elsif Expr_Value (Expr1) /= Expr_Value (Expr2) then
3897                      return False;
3898                   end if;
3899                end;
3900
3901                Next_Elmt (DA1);
3902                Next_Elmt (DA2);
3903             end loop;
3904          end;
3905
3906          return True;
3907
3908       --  A definite type does not match an indefinite or classwide type.
3909
3910       elsif
3911          Has_Unknown_Discriminants (T1) /= Has_Unknown_Discriminants (T2)
3912       then
3913          return False;
3914
3915       --  Array type
3916
3917       elsif Is_Array_Type (T1) then
3918
3919          --  If either subtype is unconstrained then both must be,
3920          --  and if both are unconstrained then no further checking
3921          --  is needed.
3922
3923          if not Is_Constrained (T1) or else not Is_Constrained (T2) then
3924             return not (Is_Constrained (T1) or else Is_Constrained (T2));
3925          end if;
3926
3927          --  Both subtypes are constrained, so check that the index
3928          --  subtypes statically match.
3929
3930          declare
3931             Index1 : Node_Id := First_Index (T1);
3932             Index2 : Node_Id := First_Index (T2);
3933
3934          begin
3935             while Present (Index1) loop
3936                if not
3937                  Subtypes_Statically_Match (Etype (Index1), Etype (Index2))
3938                then
3939                   return False;
3940                end if;
3941
3942                Next_Index (Index1);
3943                Next_Index (Index2);
3944             end loop;
3945
3946             return True;
3947          end;
3948
3949       elsif Is_Access_Type (T1) then
3950          return Subtypes_Statically_Match
3951                   (Designated_Type (T1),
3952                    Designated_Type (T2));
3953
3954       --  All other types definitely match
3955
3956       else
3957          return True;
3958       end if;
3959    end Subtypes_Statically_Match;
3960
3961    ----------
3962    -- Test --
3963    ----------
3964
3965    function Test (Cond : Boolean) return Uint is
3966    begin
3967       if Cond then
3968          return Uint_1;
3969       else
3970          return Uint_0;
3971       end if;
3972    end Test;
3973
3974    ---------------------------------
3975    -- Test_Expression_Is_Foldable --
3976    ---------------------------------
3977
3978    --  One operand case
3979
3980    procedure Test_Expression_Is_Foldable
3981      (N    : Node_Id;
3982       Op1  : Node_Id;
3983       Stat : out Boolean;
3984       Fold : out Boolean)
3985    is
3986    begin
3987       Stat := False;
3988
3989       --  If operand is Any_Type, just propagate to result and do not
3990       --  try to fold, this prevents cascaded errors.
3991
3992       if Etype (Op1) = Any_Type then
3993          Set_Etype (N, Any_Type);
3994          Fold := False;
3995          return;
3996
3997       --  If operand raises constraint error, then replace node N with the
3998       --  raise constraint error node, and we are obviously not foldable.
3999       --  Note that this replacement inherits the Is_Static_Expression flag
4000       --  from the operand.
4001
4002       elsif Raises_Constraint_Error (Op1) then
4003          Rewrite_In_Raise_CE (N, Op1);
4004          Fold := False;
4005          return;
4006
4007       --  If the operand is not static, then the result is not static, and
4008       --  all we have to do is to check the operand since it is now known
4009       --  to appear in a non-static context.
4010
4011       elsif not Is_Static_Expression (Op1) then
4012          Check_Non_Static_Context (Op1);
4013          Fold := Compile_Time_Known_Value (Op1);
4014          return;
4015
4016       --   An expression of a formal modular type is not foldable because
4017       --   the modulus is unknown.
4018
4019       elsif Is_Modular_Integer_Type (Etype (Op1))
4020         and then Is_Generic_Type (Etype (Op1))
4021       then
4022          Check_Non_Static_Context (Op1);
4023          Fold := False;
4024          return;
4025
4026       --  Here we have the case of an operand whose type is OK, which is
4027       --  static, and which does not raise constraint error, we can fold.
4028
4029       else
4030          Set_Is_Static_Expression (N);
4031          Fold := True;
4032          Stat := True;
4033       end if;
4034    end Test_Expression_Is_Foldable;
4035
4036    --  Two operand case
4037
4038    procedure Test_Expression_Is_Foldable
4039      (N    : Node_Id;
4040       Op1  : Node_Id;
4041       Op2  : Node_Id;
4042       Stat : out Boolean;
4043       Fold : out Boolean)
4044    is
4045       Rstat : constant Boolean := Is_Static_Expression (Op1)
4046                                     and then Is_Static_Expression (Op2);
4047
4048    begin
4049       Stat := False;
4050
4051       --  If either operand is Any_Type, just propagate to result and
4052       --  do not try to fold, this prevents cascaded errors.
4053
4054       if Etype (Op1) = Any_Type or else Etype (Op2) = Any_Type then
4055          Set_Etype (N, Any_Type);
4056          Fold := False;
4057          return;
4058
4059       --  If left operand raises constraint error, then replace node N with
4060       --  the raise constraint error node, and we are obviously not foldable.
4061       --  Is_Static_Expression is set from the two operands in the normal way,
4062       --  and we check the right operand if it is in a non-static context.
4063
4064       elsif Raises_Constraint_Error (Op1) then
4065          if not Rstat then
4066             Check_Non_Static_Context (Op2);
4067          end if;
4068
4069          Rewrite_In_Raise_CE (N, Op1);
4070          Set_Is_Static_Expression (N, Rstat);
4071          Fold := False;
4072          return;
4073
4074       --  Similar processing for the case of the right operand. Note that
4075       --  we don't use this routine for the short-circuit case, so we do
4076       --  not have to worry about that special case here.
4077
4078       elsif Raises_Constraint_Error (Op2) then
4079          if not Rstat then
4080             Check_Non_Static_Context (Op1);
4081          end if;
4082
4083          Rewrite_In_Raise_CE (N, Op2);
4084          Set_Is_Static_Expression (N, Rstat);
4085          Fold := False;
4086          return;
4087
4088       --  Exclude expressions of a generic modular type, as above.
4089
4090       elsif Is_Modular_Integer_Type (Etype (Op1))
4091         and then Is_Generic_Type (Etype (Op1))
4092       then
4093          Check_Non_Static_Context (Op1);
4094          Fold := False;
4095          return;
4096
4097       --  If result is not static, then check non-static contexts on operands
4098       --  since one of them may be static and the other one may not be static
4099
4100       elsif not Rstat then
4101          Check_Non_Static_Context (Op1);
4102          Check_Non_Static_Context (Op2);
4103          Fold := Compile_Time_Known_Value (Op1)
4104                    and then Compile_Time_Known_Value (Op2);
4105          return;
4106
4107       --  Else result is static and foldable. Both operands are static,
4108       --  and neither raises constraint error, so we can definitely fold.
4109
4110       else
4111          Set_Is_Static_Expression (N);
4112          Fold := True;
4113          Stat := True;
4114          return;
4115       end if;
4116    end Test_Expression_Is_Foldable;
4117
4118    --------------
4119    -- To_Bits --
4120    --------------
4121
4122    procedure To_Bits (U : Uint; B : out Bits) is
4123    begin
4124       for J in 0 .. B'Last loop
4125          B (J) := (U / (2 ** J)) mod 2 /= 0;
4126       end loop;
4127    end To_Bits;
4128
4129    --------------------
4130    -- Why_Not_Static --
4131    --------------------
4132
4133    procedure Why_Not_Static (Expr : Node_Id) is
4134       N   : constant Node_Id   := Original_Node (Expr);
4135       Typ : Entity_Id;
4136       E   : Entity_Id;
4137
4138       procedure Why_Not_Static_List (L : List_Id);
4139       --  A version that can be called on a list of expressions. Finds
4140       --  all non-static violations in any element of the list.
4141
4142       -------------------------
4143       -- Why_Not_Static_List --
4144       -------------------------
4145
4146       procedure Why_Not_Static_List (L : List_Id) is
4147          N : Node_Id;
4148
4149       begin
4150          if Is_Non_Empty_List (L) then
4151             N := First (L);
4152             while Present (N) loop
4153                Why_Not_Static (N);
4154                Next (N);
4155             end loop;
4156          end if;
4157       end Why_Not_Static_List;
4158
4159    --  Start of processing for Why_Not_Static
4160
4161    begin
4162       --  If in ACATS mode (debug flag 2), then suppress all these
4163       --  messages, this avoids massive updates to the ACATS base line.
4164
4165       if Debug_Flag_2 then
4166          return;
4167       end if;
4168
4169       --  Ignore call on error or empty node
4170
4171       if No (Expr) or else Nkind (Expr) = N_Error then
4172          return;
4173       end if;
4174
4175       --  Preprocessing for sub expressions
4176
4177       if Nkind (Expr) in N_Subexpr then
4178
4179          --  Nothing to do if expression is static
4180
4181          if Is_OK_Static_Expression (Expr) then
4182             return;
4183          end if;
4184
4185          --  Test for constraint error raised
4186
4187          if Raises_Constraint_Error (Expr) then
4188             Error_Msg_N
4189               ("expression raises exception, cannot be static " &
4190                "('R'M 4.9(34))!", N);
4191             return;
4192          end if;
4193
4194          --  If no type, then something is pretty wrong, so ignore
4195
4196          Typ := Etype (Expr);
4197
4198          if No (Typ) then
4199             return;
4200          end if;
4201
4202          --  Type must be scalar or string type
4203
4204          if not Is_Scalar_Type (Typ)
4205            and then not Is_String_Type (Typ)
4206          then
4207             Error_Msg_N
4208               ("static expression must have scalar or string type " &
4209                "('R'M 4.9(2))!", N);
4210             return;
4211          end if;
4212       end if;
4213
4214       --  If we got through those checks, test particular node kind
4215
4216       case Nkind (N) is
4217          when N_Expanded_Name | N_Identifier | N_Operator_Symbol =>
4218             E := Entity (N);
4219
4220             if Is_Named_Number (E) then
4221                null;
4222
4223             elsif Ekind (E) = E_Constant then
4224                if not Is_Static_Expression (Constant_Value (E)) then
4225                   Error_Msg_NE
4226                     ("& is not a static constant ('R'M 4.9(5))!", N, E);
4227                end if;
4228
4229             else
4230                Error_Msg_NE
4231                  ("& is not static constant or named number " &
4232                   "('R'M 4.9(5))!", N, E);
4233             end if;
4234
4235          when N_Binary_Op | N_And_Then | N_Or_Else | N_In | N_Not_In =>
4236             if Nkind (N) in N_Op_Shift then
4237                Error_Msg_N
4238                 ("shift functions are never static ('R'M 4.9(6,18))!", N);
4239
4240             else
4241                Why_Not_Static (Left_Opnd (N));
4242                Why_Not_Static (Right_Opnd (N));
4243             end if;
4244
4245          when N_Unary_Op =>
4246             Why_Not_Static (Right_Opnd (N));
4247
4248          when N_Attribute_Reference =>
4249             Why_Not_Static_List (Expressions (N));
4250
4251             E := Etype (Prefix (N));
4252
4253             if E = Standard_Void_Type then
4254                return;
4255             end if;
4256
4257             --  Special case non-scalar'Size since this is a common error
4258
4259             if Attribute_Name (N) = Name_Size then
4260                Error_Msg_N
4261                  ("size attribute is only static for scalar type " &
4262                   "('R'M 4.9(7,8))", N);
4263
4264             --  Flag array cases
4265
4266             elsif Is_Array_Type (E) then
4267                if Attribute_Name (N) /= Name_First
4268                     and then
4269                   Attribute_Name (N) /= Name_Last
4270                     and then
4271                   Attribute_Name (N) /= Name_Length
4272                then
4273                   Error_Msg_N
4274                     ("static array attribute must be Length, First, or Last " &
4275                      "('R'M 4.9(8))!", N);
4276
4277                --  Since we know the expression is not-static (we already
4278                --  tested for this, must mean array is not static).
4279
4280                else
4281                   Error_Msg_N
4282                     ("prefix is non-static array ('R'M 4.9(8))!", Prefix (N));
4283                end if;
4284
4285                return;
4286
4287             --  Special case generic types, since again this is a common
4288             --  source of confusion.
4289
4290             elsif Is_Generic_Actual_Type (E)
4291                     or else
4292                   Is_Generic_Type (E)
4293             then
4294                Error_Msg_N
4295                  ("attribute of generic type is never static " &
4296                   "('R'M 4.9(7,8))!", N);
4297
4298             elsif Is_Static_Subtype (E) then
4299                null;
4300
4301             elsif Is_Scalar_Type (E) then
4302                Error_Msg_N
4303                  ("prefix type for attribute is not static scalar subtype " &
4304                   "('R'M 4.9(7))!", N);
4305
4306             else
4307                Error_Msg_N
4308                  ("static attribute must apply to array/scalar type " &
4309                   "('R'M 4.9(7,8))!", N);
4310             end if;
4311
4312          when N_String_Literal =>
4313             Error_Msg_N
4314               ("subtype of string literal is non-static ('R'M 4.9(4))!", N);
4315
4316          when N_Explicit_Dereference =>
4317             Error_Msg_N
4318               ("explicit dereference is never static ('R'M 4.9)!", N);
4319
4320          when N_Function_Call =>
4321             Why_Not_Static_List (Parameter_Associations (N));
4322             Error_Msg_N ("non-static function call ('R'M 4.9(6,18))!", N);
4323
4324          when N_Parameter_Association =>
4325             Why_Not_Static (Explicit_Actual_Parameter (N));
4326
4327          when N_Indexed_Component =>
4328             Error_Msg_N
4329               ("indexed component is never static ('R'M 4.9)!", N);
4330
4331          when N_Procedure_Call_Statement =>
4332             Error_Msg_N
4333               ("procedure call is never static ('R'M 4.9)!", N);
4334
4335          when N_Qualified_Expression =>
4336             Why_Not_Static (Expression (N));
4337
4338          when N_Aggregate | N_Extension_Aggregate =>
4339             Error_Msg_N
4340               ("an aggregate is never static ('R'M 4.9)!", N);
4341
4342          when N_Range =>
4343             Why_Not_Static (Low_Bound (N));
4344             Why_Not_Static (High_Bound (N));
4345
4346          when N_Range_Constraint =>
4347             Why_Not_Static (Range_Expression (N));
4348
4349          when N_Subtype_Indication =>
4350             Why_Not_Static (Constraint (N));
4351
4352          when N_Selected_Component =>
4353             Error_Msg_N
4354               ("selected component is never static ('R'M 4.9)!", N);
4355
4356          when N_Slice =>
4357             Error_Msg_N
4358               ("slice is never static ('R'M 4.9)!", N);
4359
4360          when N_Type_Conversion =>
4361             Why_Not_Static (Expression (N));
4362
4363             if not Is_Scalar_Type (Etype (Prefix (N)))
4364               or else not Is_Static_Subtype (Etype (Prefix (N)))
4365             then
4366                Error_Msg_N
4367                  ("static conversion requires static scalar subtype result " &
4368                   "('R'M 4.9(9))!", N);
4369             end if;
4370
4371          when N_Unchecked_Type_Conversion =>
4372             Error_Msg_N
4373               ("unchecked type conversion is never static ('R'M 4.9)!", N);
4374
4375          when others =>
4376             null;
4377
4378       end case;
4379    end Why_Not_Static;
4380
4381 end Sem_Eval;