OSDN Git Service

gcc
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias-warnings.c
1 /* Strict aliasing checks.
2    Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Silvius Rus <rus@google.com>.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "alloc-pool.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "tree-dump.h"
28 #include "tree-flow.h"
29 #include "params.h"
30 #include "function.h"
31 #include "expr.h"
32 #include "toplev.h"
33 #include "diagnostic.h"
34 #include "tree-ssa-structalias.h"
35 #include "tree-ssa-propagate.h"
36 #include "langhooks.h"
37
38 /* Module to issue a warning when a program uses data through a type
39    different from the type through which the data were defined.
40    Implements -Wstrict-aliasing and -Wstrict-aliasing=n.
41    These checks only happen when -fstrict-aliasing is present.
42
43    The idea is to use the compiler to identify occurrences of nonstandard
44    aliasing, and report them to programmers.  Programs free of such aliasing
45    are more portable, maintainable, and can usually be optimized better.
46
47    The current, as of April 2007, C and C++ language standards forbid
48    accessing data of type A through an lvalue of another type B,
49    with certain exceptions. See the C Standard ISO/IEC 9899:1999,
50    section 6.5, paragraph 7, and the C++ Standard ISO/IEC 14882:1998,
51    section 3.10, paragraph 15.
52
53    Example 1:*a is used as int but was defined as a float, *b.
54         int* a = ...;
55         float* b = reinterpret_cast<float*> (a);
56         *b = 2.0;
57         return *a
58
59    Unfortunately, the problem is in general undecidable if we take into
60    account arithmetic expressions such as array indices or pointer arithmetic.
61    (It is at least as hard as Peano arithmetic decidability.)
62    Even ignoring arithmetic, the problem is still NP-hard, because it is
63    at least as hard as flow-insensitive may-alias analysis, which was proved
64    NP-hard by Horwitz et al, TOPLAS 1997.
65
66    It is clear that we need to choose some heuristics.
67    Unfortunately, various users have different goals which correspond to
68    different time budgets so a common approach will not suit all.
69    We present the user with three effort/accuracy levels.  By accuracy, we mean
70    a common-sense mix of low count of false positives with a
71    reasonably low number of false negatives.  We are heavily biased
72    towards a low count of false positives.
73    The effort (compilation time) is likely to increase with the level.
74
75    -Wstrict-aliasing=1
76    ===================
77    Most aggressive, least accurate.  Possibly useful when higher levels
78    do not warn but -fstrict-aliasing still breaks the code, as
79    it has very few false negatives.
80    Warn for all bad pointer conversions, even if never dereferenced.
81    Implemented in the front end (c-common.c).
82    Uses alias_sets_might_conflict to compare types.
83
84    -Wstrict-aliasing=2
85    ===================
86    Aggressive, not too precise.
87    May still have many false positives (not as many as level 1 though),
88    and few false negatives (but possibly more than level 1).
89    Runs only in the front end. Uses alias_sets_might_conflict to
90    compare types. Does not check for pointer dereferences.
91    Only warns when an address is taken. Warns about incomplete type punning.
92
93    -Wstrict-aliasing=3 (default)
94    ===================
95    Should have very few false positives and few false negatives.
96    Takes care of the common punn+dereference pattern in the front end:
97    *(int*)&some_float.
98    Takes care of multiple statement cases in the back end,
99    using flow-sensitive points-to information (-O required).
100    Uses alias_sets_conflict_p to compare types and only warns
101    when the converted pointer is dereferenced.
102    Does not warn about incomplete type punning.
103
104    Future improvements can be included by adding higher levels.
105
106    In summary, expression level analysis is performed in the front-end,
107    and multiple-statement analysis is performed in the backend.
108    The remainder of this discussion is only about the backend analysis.
109
110    This implementation uses flow-sensitive points-to information.
111    Flow-sensitivity refers to accesses to the pointer, and not the object
112    pointed.  For instance, we do not warn about the following case.
113
114    Example 2.
115         int* a = (int*)malloc (...);
116         float* b = reinterpret_cast<float*> (a);
117         *b = 2.0;
118         a = (int*)malloc (...);
119         return *a;
120
121    In SSA, it becomes clear that the INT value *A_2 referenced in the
122    return statement is not aliased to the FLOAT defined through *B_1.
123         int* a_1 = (int*)malloc (...);
124         float* b_1 = reinterpret_cast<float*> (a_1);
125         *b_1 = 2.0;
126         a_2 = (int*)malloc (...);
127         return *a_2;
128
129
130    Algorithm Outline
131    =================
132
133    ForEach (ptr, object) in the points-to table
134      If (incompatible_types (*ptr, object))
135        If (referenced (ptr, current function)
136            and referenced (object, current function))
137          Issue warning (ptr, object, reference locations)
138
139    The complexity is:
140    O (sizeof (points-to table)
141       + sizeof (function body) * lookup_time (points-to table))
142
143    Pointer dereference locations are looked up on demand.  The search is
144    a single scan of the function body, in which all references to pointers
145    and objects in the points-to table are recorded.  However, this dominant
146    time factor occurs rarely, only when cross-type aliasing was detected.
147
148
149    Limitations of the Proposed Implementation
150    ==========================================
151
152    1. We do not catch the following case, because -fstrict-aliasing will
153       associate different tags with MEM while building points-to information,
154       thus before we get to analyze it.
155       XXX: this could be solved by either running with -fno-strict-aliasing
156       or by recording the points-to information before splitting the original
157       tag based on type.
158
159    Example 3.
160         void* mem = malloc (...);
161         int* pi = reinterpret_cast<int*> (mem);
162         float* b = reinterpret_cast<float*> (mem);
163         *b = 2.0;
164         return *pi+1;
165
166    2. We do not check whether the two conflicting (de)references can
167       reach each other in the control flow sense.  If we fixed limitation
168       1, we would wrongly issue a warning in the following case.
169
170    Example 4.
171         void* raw = malloc (...);
172         if (...) {
173          float* b = reinterpret_cast<float*> (raw);
174          *b = 2.0;
175          return (int)*b;
176         } else {
177          int* a = reinterpret_cast<int*> (raw);
178          *a = 1;
179          return *a;
180
181    3. Only simple types are compared, thus no structures, unions or classes
182       are analyzed.  A first attempt to deal with structures introduced much
183       complication and has not showed much improvement in preliminary tests,
184       so it was left out.
185
186    4. All analysis is intraprocedural.  */
187
188
189 /* Local declarations.  */
190 static void find_references_in_function (void);
191 \f
192
193
194 /* Get main type of tree TYPE, stripping array dimensions and qualifiers.  */
195
196 static tree
197 get_main_type (tree type)
198 {
199   while (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
200     type = TREE_TYPE (type);
201   return TYPE_MAIN_VARIANT (type);
202 }
203
204
205 /* Get the type of the given object.  If IS_PTR is true, get the type of the
206    object pointed to or referenced by OBJECT instead.
207    For arrays, return the element type.  Ignore all qualifiers.  */
208
209 static tree
210 get_otype (tree object, bool is_ptr)
211 {
212   tree otype = TREE_TYPE (object);
213
214   if (is_ptr)
215     {
216       gcc_assert (POINTER_TYPE_P (otype));
217       otype = TREE_TYPE (otype);
218     }
219   return get_main_type (otype);
220 }
221
222
223 /* Return true if tree TYPE is struct, class or union.  */
224
225 static bool
226 struct_class_union_p (tree type)
227 {
228   return (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE
229           || TREE_CODE (type) == UNION_TYPE
230           || TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE);
231 }
232 \f
233
234
235 /* Keep data during a search for an aliasing site.
236    RHS = object or pointer aliased.  No LHS is specified because we are only
237    looking in the UseDef paths of a given variable, so LHS will always be
238    an SSA name of the same variable.
239    When IS_RHS_POINTER = true, we are looking for ... = RHS.  Otherwise,
240    we are looking for ... = &RHS.
241    SITE is the output of a search, non-NULL if the search succeeded.  */
242
243 struct alias_match
244 {
245   tree rhs;
246   bool is_rhs_pointer;
247   tree site;
248 };
249
250
251 /* Callback for find_alias_site.  Return true if the right hand site
252    of STMT matches DATA.  */
253
254 static bool
255 find_alias_site_helper (tree var ATTRIBUTE_UNUSED, tree stmt, void *data)
256 {
257   struct alias_match *match = (struct alias_match *) data;
258   tree rhs_pointer = get_rhs (stmt);
259   tree to_match = NULL_TREE;
260
261   while (TREE_CODE (rhs_pointer) == NOP_EXPR
262          || TREE_CODE (rhs_pointer) == CONVERT_EXPR
263          || TREE_CODE (rhs_pointer) == VIEW_CONVERT_EXPR)
264     rhs_pointer = TREE_OPERAND (rhs_pointer, 0);
265
266   if (!rhs_pointer)
267     /* Not a type conversion.  */
268     return false;
269
270   if (TREE_CODE (rhs_pointer) == ADDR_EXPR && !match->is_rhs_pointer)
271     to_match = TREE_OPERAND (rhs_pointer, 0);
272   else if (POINTER_TYPE_P (rhs_pointer) && match->is_rhs_pointer)
273     to_match = rhs_pointer;
274
275   if (to_match != match->rhs)
276     /* Type conversion, but not a name match.  */
277     return false;
278
279   /* Found it.  */
280   match->site = stmt;
281   return true;
282 }
283
284
285 /* Find the statement where OBJECT1 gets aliased to OBJECT2.
286    If IS_PTR2 is true, consider OBJECT2 to be the name of a pointer or
287    reference rather than the actual aliased object.
288    For now, just implement the case where OBJECT1 is an SSA name defined
289    by a PHI statement.  */
290
291 static tree
292 find_alias_site (tree object1, bool is_ptr1 ATTRIBUTE_UNUSED,
293                  tree object2, bool is_ptr2)
294 {
295   struct alias_match match;
296
297   match.rhs = object2;
298   match.is_rhs_pointer = is_ptr2;
299   match.site = NULL_TREE;
300
301   if (TREE_CODE (object1) != SSA_NAME)
302     return NULL_TREE;
303
304   walk_use_def_chains (object1, find_alias_site_helper, &match, false);
305   return match.site;
306 }
307
308
309 /* Structure to store temporary results when trying to figure out whether
310    an object is referenced.  Just its presence in the text is not enough,
311    as we may just be taking its address.  */
312
313 struct match_info
314 {
315   tree object;
316   bool is_ptr;
317   /* The difference between the number of references to OBJECT
318      and the number of occurrences of &OBJECT.  */
319   int found;
320 };
321
322
323 /* Return the base if EXPR is an SSA name.  Return EXPR otherwise.  */
324
325 static tree
326 get_ssa_base (tree expr)
327 {
328   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
329     return SSA_NAME_VAR (expr);
330   else
331     return expr;
332 }
333
334
335 /* Record references to objects and pointer dereferences across some piece of
336    code.  The number of references is recorded for each item.
337    References to an object just to take its address are not counted.
338    For instance, if PTR is a pointer and OBJ is an object:
339    1. Expression &obj + *ptr will have the following reference match structure:
340    ptrs: <ptr, 1>
341    objs: <ptr, 1>
342    OBJ does not appear as referenced because we just take its address.
343    2. Expression ptr + *ptr will have the following reference match structure:
344    ptrs: <ptr, 1>
345    objs: <ptr, 2>
346    PTR shows up twice as an object, but is dereferenced only once.
347
348    The elements of the hash tables are tree_map objects.  */
349 struct reference_matches
350 {
351   htab_t ptrs;
352   htab_t objs;
353 };
354
355
356 /* Return the match, if any.  Otherwise, return NULL_TREE.  It will
357    return NULL_TREE even when a match was found, if the value associated
358    to KEY is NULL_TREE.  */
359
360 static inline tree
361 match (htab_t ref_map, tree key)
362 {
363   struct tree_map *found;
364   void **slot = NULL;
365   slot = htab_find_slot (ref_map, &key, NO_INSERT);
366
367   if (!slot)
368     return NULL_TREE;
369
370   found = (struct tree_map *) *slot;
371   return found->to;
372 }
373
374
375 /* Set the entry corresponding to KEY, but only if the entry
376    already exists and its value is NULL_TREE.  Otherwise, do nothing.  */
377
378 static inline void
379 maybe_add_match (htab_t ref_map, struct tree_map *key)
380 {
381   struct tree_map *found = (struct tree_map *) htab_find (ref_map, key);
382
383   if (found && !found->to)
384     found->to = key->to;
385 }
386
387
388 /* Add an entry to HT, with key T and value NULL_TREE.  */
389
390 static void
391 add_key (htab_t ht, tree t, alloc_pool references_pool)
392 {
393   void **slot;
394   struct tree_map *tp = (struct tree_map *) pool_alloc (references_pool);
395
396   tp->base.from = t;
397   tp->to = NULL_TREE;
398   slot = htab_find_slot (ht, &t, INSERT);
399   *slot = (void *) tp;
400 }
401
402
403 /* Some memory to keep the objects in the reference table.  */
404
405 static alloc_pool ref_table_alloc_pool = NULL;
406
407
408 /* Get some memory to keep the objects in the reference table.  */
409
410 static inline alloc_pool
411 reference_table_alloc_pool (bool build)
412 {
413   if (ref_table_alloc_pool || !build)
414     return ref_table_alloc_pool;
415
416   ref_table_alloc_pool =
417     create_alloc_pool ("ref_table_alloc_pool", sizeof (struct tree_map), 20);
418
419   return ref_table_alloc_pool;
420 }
421
422
423 /* Initialize the reference table by adding all pointers in the points-to
424    table as keys, and NULL_TREE as associated values.  */
425
426 static struct reference_matches *
427 build_reference_table (void)
428 {
429   unsigned int i;
430   struct reference_matches *ref_table = NULL;
431   alloc_pool references_pool = reference_table_alloc_pool (true);
432
433   ref_table = XNEW (struct reference_matches);
434   ref_table->objs = htab_create (10, tree_map_base_hash, tree_map_eq, NULL);
435   ref_table->ptrs = htab_create (10, tree_map_base_hash, tree_map_eq, NULL);
436
437   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
438     {
439       tree ptr = ssa_name (i);
440       struct ptr_info_def *pi;
441
442       if (ptr == NULL_TREE)
443         continue;
444
445       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
446
447       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr) && pi && pi->name_mem_tag)
448         {
449           /* Add pointer to the interesting dereference list.  */
450           add_key (ref_table->ptrs, ptr, references_pool);
451
452           /* Add all aliased names to the interesting reference list.  */
453           if (pi->pt_vars)
454             {
455               referenced_var_iterator ri;
456               tree alias;
457
458               FOR_EACH_REFERENCED_VAR_IN_BITMAP (pi->pt_vars, alias, ri)
459                 add_key (ref_table->objs, alias, references_pool);
460             }
461         }
462     }
463
464   return ref_table;
465 }
466
467
468 /*  Reference table.  */
469
470 static struct reference_matches *ref_table = NULL;
471
472
473 /* Clean up the reference table if allocated.  */
474
475 static void
476 maybe_free_reference_table (void)
477 {
478   if (ref_table)
479     {
480       htab_delete (ref_table->ptrs);
481       htab_delete (ref_table->objs);
482       free (ref_table);
483       ref_table = NULL;
484     }
485
486   if (ref_table_alloc_pool)
487     {
488       free_alloc_pool (ref_table_alloc_pool);
489       ref_table_alloc_pool = NULL;
490     }
491 }
492
493
494 /* Get the reference table.  Initialize it if needed.  */
495
496 static inline struct reference_matches *
497 reference_table (bool build)
498 {
499   if (ref_table || !build)
500     return ref_table;
501
502   ref_table = build_reference_table ();
503   find_references_in_function ();
504   return ref_table;
505 }
506
507
508 /* Callback for find_references_in_function.
509    Check whether *TP is an object reference or pointer dereference for the
510    variables given in ((struct match_info*)DATA)->OBJS or
511    ((struct match_info*)DATA)->PTRS.  The total number of references
512    is stored in the same structures.  */
513
514 static tree
515 find_references_in_tree_helper (tree *tp,
516                                 int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
517                                 void *data)
518 {
519   struct tree_map match;
520   static int parent_tree_code = ERROR_MARK;
521
522   /* Do not report references just for the purpose of taking an address.
523      XXX: we rely on the fact that the tree walk is in preorder
524      and that ADDR_EXPR is not a leaf, thus cannot be carried over across
525      walks.  */
526   if (parent_tree_code == ADDR_EXPR)
527     goto finish;
528
529   match.to = (tree) data;
530
531   if (TREE_CODE (*tp) == INDIRECT_REF)
532     {
533       match.base.from = TREE_OPERAND (*tp, 0);
534       maybe_add_match (reference_table (true)->ptrs, &match);
535     }
536   else
537     {
538       match.base.from = *tp;
539       maybe_add_match (reference_table (true)->objs, &match);
540     }
541
542 finish:
543   parent_tree_code = TREE_CODE (*tp);
544   return NULL_TREE;
545 }
546
547
548 /* Find all the references to aliased variables in the current function.  */
549
550 static void
551 find_references_in_function (void)
552 {
553   basic_block bb;
554   block_stmt_iterator i;
555
556   FOR_EACH_BB (bb)
557     for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
558       walk_tree (bsi_stmt_ptr (i), find_references_in_tree_helper,
559                  (void *) *bsi_stmt_ptr (i), NULL);
560 }
561
562
563 /* Find the reference site for OBJECT.
564    If IS_PTR is true, look for dereferences of OBJECT instead.
565    XXX: only the first site is returned in the current
566    implementation.  If there are no matching sites, return NULL_TREE.  */
567
568 static tree
569 reference_site (tree object, bool is_ptr)
570 {
571   if (is_ptr)
572     return match (reference_table (true)->ptrs, object);
573   else
574     return match (reference_table (true)->objs, object);
575 }
576
577
578 /* Try to get more location info when something is missing.
579    OBJECT1 and OBJECT2 are aliased names.  If IS_PTR1 or IS_PTR2, the alias
580    is on the memory referenced or pointed to by OBJECT1 and OBJECT2.
581    ALIAS_SITE, DEREF_SITE1 and DEREF_SITE2 are the statements where the
582    alias takes place (some pointer assignment usually) and where the
583    alias is referenced through OBJECT1 and OBJECT2 respectively.
584    REF_TYPE1 and REF_TYPE2 will return the type of the reference at the
585    respective sites.  Only the first matching reference is returned for
586    each name.  If no statement is found, the function header is returned.  */
587
588 static void
589 maybe_find_missing_stmts (tree object1, bool is_ptr1,
590                           tree object2, bool is_ptr2,
591                           tree *alias_site,
592                           tree *deref_site1,
593                           tree *deref_site2)
594 {
595   if (object1 && object2)
596     {
597       if (!*alias_site || !EXPR_HAS_LOCATION (*alias_site))
598         *alias_site = find_alias_site (object1, is_ptr1, object2, is_ptr2);
599
600       if (!*deref_site1 || !EXPR_HAS_LOCATION (*deref_site1))
601         *deref_site1 = reference_site (object1, is_ptr1);
602
603       if (!*deref_site2 || !EXPR_HAS_LOCATION (*deref_site2))
604         *deref_site2 = reference_site (object2, is_ptr2);
605     }
606
607   /* If we could not find the alias site, set it to one of the dereference
608      sites, if available.  */
609   if (!*alias_site)
610     {
611       if (*deref_site1)
612         *alias_site = *deref_site1;
613       else if (*deref_site2)
614         *alias_site = *deref_site2;
615     }
616
617   /* If we could not find the dereference sites, set them to the alias site,
618      if known.  */
619   if (!*deref_site1 && *alias_site)
620     *deref_site1 = *alias_site;
621   if (!*deref_site2 && *alias_site)
622     *deref_site2 = *alias_site;
623 }
624
625
626 /* Callback for find_first_artificial_name.
627    Find out if there are no artificial names at tree node *T.  */
628
629 static tree
630 ffan_walker (tree *t,
631              int *go_below ATTRIBUTE_UNUSED,
632              void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
633 {
634   if (DECL_P (*t) && !MTAG_P (*t) && DECL_ARTIFICIAL (*t))
635     return *t;
636   else
637     return NULL_TREE;
638 }
639
640 /* Return the first artificial name within EXPR, or NULL_TREE if
641    none exists.  */
642
643 static tree
644 find_first_artificial_name (tree expr)
645 {
646   return walk_tree_without_duplicates (&expr, ffan_walker, NULL);
647 }
648
649
650 /* Get a name from the original program for VAR.  */
651
652 static const char *
653 get_var_name (tree var)
654 {
655   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
656     return get_var_name (get_ssa_base (var));
657
658   if (find_first_artificial_name (var))
659     return "{unknown}";
660
661   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL || TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
662     if (DECL_NAME (var))
663       return IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (var));
664
665   return "{unknown}";
666 }
667
668
669 /* Return "*" if OBJECT is not the actual alias but a pointer to it, or
670    "" otherwise.
671    IS_PTR is true when OBJECT is not the actual alias.
672    In addition to checking IS_PTR, we also make sure that OBJECT is a pointer
673    since IS_PTR would also be true for C++ references, but we should only
674    print a * before a pointer and not before a reference.  */
675
676 static const char *
677 get_maybe_star_prefix (tree object, bool is_ptr)
678 {
679   gcc_assert (object);
680   return (is_ptr
681           && TREE_CODE (TREE_TYPE (object)) == POINTER_TYPE) ? "*" : "";
682 }
683
684
685 /* Callback for contains_node_type_p.
686    Returns true if *T has tree code *(int*)DATA.  */
687
688 static tree
689 contains_node_type_p_callback (tree *t,
690                                int *go_below ATTRIBUTE_UNUSED,
691                                void *data)
692 {
693   return ((int) TREE_CODE (*t) == *((int *) data)) ? *t : NULL_TREE;
694 }
695
696
697 /* Return true if T contains a node with tree code TYPE.  */
698
699 static bool
700 contains_node_type_p (tree t, int type)
701 {
702   return (walk_tree_without_duplicates (&t, contains_node_type_p_callback,
703                                         (void *) &type)
704           != NULL_TREE);
705 }
706
707
708 /* Return true if a warning was issued in the front end at STMT.  */
709
710 static bool
711 already_warned_in_frontend_p (tree stmt)
712 {
713   tree rhs_pointer;
714
715   if (stmt == NULL_TREE)
716     return false;
717
718   rhs_pointer = get_rhs (stmt);
719
720   if ((TREE_CODE (rhs_pointer) == NOP_EXPR
721        || TREE_CODE (rhs_pointer) == CONVERT_EXPR
722        || TREE_CODE (rhs_pointer) == VIEW_CONVERT_EXPR)
723       && TREE_NO_WARNING (rhs_pointer))
724     return true;
725   else
726     return false;
727 }
728
729
730 /* Return true if and only if TYPE is a function or method pointer type,
731    or pointer to a pointer to ... to a function or method.  */
732
733 static bool
734 is_method_pointer (tree type)
735 {
736   while (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE)
737     type = TREE_TYPE (type);
738   return TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE;
739 }
740
741
742 /* Issue a -Wstrict-aliasing warning.
743    OBJECT1 and OBJECT2 are aliased names.
744    If IS_PTR1 and/or IS_PTR2 is true, then the corresponding name
745    OBJECT1/OBJECT2 is a pointer or reference to the aliased memory,
746    rather than actual storage.
747    ALIAS_SITE is a statement where the alias took place.  In the most common
748    case, that is where a pointer was assigned to the address of an object.  */
749
750 static bool
751 strict_aliasing_warn (tree alias_site,
752                       tree object1, bool is_ptr1,
753                       tree object2, bool is_ptr2,
754                       bool filter_artificials)
755 {
756   tree ref_site1 = NULL_TREE;
757   tree ref_site2 = NULL_TREE;
758   const char *name1;
759   const char *name2;
760   location_t alias_loc;
761   location_t ref1_loc;
762   location_t ref2_loc;
763   gcc_assert (object1);
764   gcc_assert (object2);
765   name1 = get_var_name (object1);
766   name2 = get_var_name (object2);
767
768
769   if (is_method_pointer (get_main_type (TREE_TYPE (object2))))
770     return false;
771
772   maybe_find_missing_stmts (object1, is_ptr1, object2, is_ptr2, &alias_site,
773                             &ref_site1, &ref_site2);
774
775   if (EXPR_HAS_LOCATION (alias_site))
776     alias_loc = EXPR_LOCATION (alias_site);
777   else
778     return false;
779
780   if (EXPR_HAS_LOCATION (ref_site1))
781     ref1_loc = EXPR_LOCATION (ref_site1);
782   else
783     ref1_loc = alias_loc;
784
785   if (EXPR_HAS_LOCATION (ref_site2))
786     ref2_loc = EXPR_LOCATION (ref_site2);
787   else
788     ref2_loc = alias_loc;
789
790   if (already_warned_in_frontend_p (alias_site))
791     return false;
792
793   /* If they are not SSA names, but contain SSA names, drop the warning
794      because it cannot be displayed well.
795      Also drop it if they both contain artificials.
796      XXX: this is a hack, must figure out a better way to display them.  */
797   if (filter_artificials)
798     if ((find_first_artificial_name (get_ssa_base (object1))
799          && find_first_artificial_name (get_ssa_base (object2)))
800         || (TREE_CODE (object1) != SSA_NAME
801             && contains_node_type_p (object1, SSA_NAME))
802         || (TREE_CODE (object2) != SSA_NAME
803             && contains_node_type_p (object2, SSA_NAME)))
804       return false;
805
806
807   /* XXX: In the following format string, %s:%d should be replaced by %H.
808      However, in my tests only the first %H printed ok, while the
809      second and third were printed as blanks.  */
810   warning (OPT_Wstrict_aliasing,
811            "%Hlikely type-punning may break strict-aliasing rules: "
812            "object %<%s%s%> of main type %qT is referenced at or around "
813            "%s:%d and may be "
814            "aliased to object %<%s%s%> of main type %qT which is referenced "
815            "at or around %s:%d.",
816            &alias_loc,
817            get_maybe_star_prefix (object1, is_ptr1),
818            name1, get_otype (object1, is_ptr1),
819            LOCATION_FILE (ref1_loc), LOCATION_LINE (ref1_loc),
820            get_maybe_star_prefix (object2, is_ptr2),
821            name2, get_otype (object2, is_ptr2),
822            LOCATION_FILE (ref2_loc), LOCATION_LINE (ref2_loc));
823
824   return true;
825 }
826 \f
827
828
829 /* Return true when any objects of TYPE1 and TYPE2 respectively
830    may not be aliased according to the language standard.  */
831
832 static bool
833 nonstandard_alias_types_p (tree type1, tree type2)
834 {
835   alias_set_type set1;
836   alias_set_type set2;
837
838   if (VOID_TYPE_P (type1) || VOID_TYPE_P (type2))
839     return false;
840
841   set1 = get_alias_set (type1);
842   set2 = get_alias_set (type2);
843   return !alias_sets_conflict_p (set1, set2);
844 }
845 \f
846
847
848 /* Returns true when *PTR may not be aliased to ALIAS.
849    See C standard 6.5p7 and C++ standard 3.10p15.
850    If PTR_PTR is true, ALIAS represents a pointer or reference to the
851    aliased storage rather than its actual name.  */
852
853 static bool
854 nonstandard_alias_p (tree ptr, tree alias, bool ptr_ptr)
855 {
856   /* Find the types to compare.  */
857   tree ptr_type = get_otype (ptr, true);
858   tree alias_type = get_otype (alias, ptr_ptr);
859
860   /* XXX: for now, say it's OK if the alias escapes.
861      Not sure this is needed in general, but otherwise GCC will not
862      bootstrap.  */
863   if (var_ann (get_ssa_base (alias))->escape_mask != NO_ESCAPE)
864     return false;
865
866   /* XXX: don't get into structures for now.  It brings much complication
867      and little benefit.  */
868   if (struct_class_union_p (ptr_type) || struct_class_union_p (alias_type))
869     return false;
870
871   /* If they are both SSA names of artificials, let it go, the warning
872      is too confusing.  */
873   if (find_first_artificial_name (ptr) && find_first_artificial_name (alias))
874     return false;
875
876   /* Compare the types.  */
877   return nonstandard_alias_types_p (ptr_type, alias_type);
878 }
879
880
881 /* Return true when we should skip analysis for pointer PTR based on the
882    fact that their alias information *PI is not considered relevant.  */
883
884 static bool
885 skip_this_pointer (tree ptr ATTRIBUTE_UNUSED, struct ptr_info_def *pi)
886 {
887   /* If it is not dereferenced, it is not a problem (locally).  */
888   if (!pi->is_dereferenced)
889     return true;
890
891   /* This would probably cause too many false positives.  */
892   if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
893     return true;
894
895   return false;
896 }
897
898
899 /* Find aliasing to named objects for pointer PTR.  */
900
901 static void
902 dsa_named_for (tree ptr)
903 {
904   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
905
906   if (pi)
907     {
908       if (skip_this_pointer (ptr, pi))
909         return;
910
911       /* For all the variables it could be aliased to.  */
912       if (pi->pt_vars)
913         {
914           referenced_var_iterator ri;
915           tree alias;
916
917           FOR_EACH_REFERENCED_VAR_IN_BITMAP (pi->pt_vars, alias, ri)
918             if (nonstandard_alias_p (ptr, alias, false))
919               strict_aliasing_warn (SSA_NAME_DEF_STMT (ptr),
920                                     ptr, true, alias, false, true);
921         }
922     }
923 }
924
925
926 /* Detect and report strict aliasing violation of named objects.  */
927
928 static void
929 detect_strict_aliasing_named (void)
930 {
931   unsigned int i;
932
933   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
934     {
935       tree ptr = ssa_name (i);
936       struct ptr_info_def *pi;
937
938       if (ptr == NULL_TREE)
939         continue;
940
941       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
942
943       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr) && pi && pi->name_mem_tag)
944         dsa_named_for (ptr);
945     }
946 }
947
948
949 /* Return false only the first time I see each instance of FUNC.  */
950
951 static bool
952 processed_func_p (tree func)
953 {
954   static htab_t seen = NULL;
955   void **slot = NULL;
956
957   if (!seen)
958     seen = htab_create (10, tree_map_base_hash, tree_map_eq, NULL);
959
960   slot = htab_find_slot (seen, &func, INSERT);
961   gcc_assert (slot);
962
963   if (*slot)
964     return true;
965
966   gcc_assert (slot);
967   *slot = &func;
968   return false;
969 }
970
971
972 /* Detect and warn about type-punning using points-to information.  */
973
974 void
975 strict_aliasing_warning_backend (void)
976 {
977   if (flag_strict_aliasing && warn_strict_aliasing == 3
978       && !processed_func_p (current_function_decl))
979     {
980       detect_strict_aliasing_named ();
981       maybe_free_reference_table ();
982     }
983 }