OSDN Git Service

2010-10-08 Robert Dewar <dewar@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / checks.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                               C H E C K S                                --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2008, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 3,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNAT; see file COPYING3.  If not, go to --
19 -- http://www.gnu.org/licenses for a complete copy of the license.          --
20 --                                                                          --
21 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
22 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
23 --                                                                          --
24 ------------------------------------------------------------------------------
25
26 --  Package containing routines used to deal with runtime checks. These
27 --  routines are used both by the semantics and by the expander. In some
28 --  cases, checks are enabled simply by setting flags for gigi, and in
29 --  other cases the code for the check is expanded.
30
31 --  The approach used for range and length checks, in regards to suppressed
32 --  checks, is to attempt to detect at compilation time that a constraint
33 --  error will occur. If this is detected a warning or error is issued and the
34 --  offending expression or statement replaced with a constraint error node.
35 --  This always occurs whether checks are suppressed or not. Dynamic range
36 --  checks are, of course, not inserted if checks are suppressed.
37
38 with Namet;  use Namet;
39 with Table;
40 with Types;  use Types;
41 with Uintp;  use Uintp;
42
43 package Checks is
44
45    procedure Initialize;
46    --  Called for each new main source program, to initialize internal
47    --  variables used in the package body of the Checks unit.
48
49    function Access_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
50    function Accessibility_Checks_Suppressed (E : Entity_Id) return Boolean;
51    function Alignment_Checks_Suppressed     (E : Entity_Id) return Boolean;
52    function Discriminant_Checks_Suppressed  (E : Entity_Id) return Boolean;
53    function Division_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
54    function Elaboration_Checks_Suppressed   (E : Entity_Id) return Boolean;
55    function Index_Checks_Suppressed         (E : Entity_Id) return Boolean;
56    function Length_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
57    function Overflow_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
58    function Range_Checks_Suppressed         (E : Entity_Id) return Boolean;
59    function Storage_Checks_Suppressed       (E : Entity_Id) return Boolean;
60    function Tag_Checks_Suppressed           (E : Entity_Id) return Boolean;
61    function Validity_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
62    --  These functions check to see if the named check is suppressed, either
63    --  by an active scope suppress setting, or because the check has been
64    --  specifically suppressed for the given entity. If no entity is relevant
65    --  for the current check, then Empty is used as an argument. Note: the
66    --  reason we insist on specifying Empty is to force the caller to think
67    --  about whether there is any relevant entity that should be checked.
68
69    -------------------------------------------
70    -- Procedures to Activate Checking Flags --
71    -------------------------------------------
72
73    procedure Activate_Division_Check (N : Node_Id);
74    pragma Inline (Activate_Division_Check);
75    --  Sets Do_Division_Check flag in node N, and handles possible local raise.
76    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Division_Check to
77    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
78
79    procedure Activate_Overflow_Check (N : Node_Id);
80    pragma Inline (Activate_Overflow_Check);
81    --  Sets Do_Overflow_Check flag in node N, and handles possible local raise.
82    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Overflow_Check to
83    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
84
85    procedure Activate_Range_Check (N : Node_Id);
86    pragma Inline (Activate_Range_Check);
87    --  Sets Do_Range_Check flag in node N, and handles possible local raise
88    --  Always call this routine rather than calling Set_Do_Range_Check to
89    --  set an explicit value of True, to ensure handling the local raise case.
90
91    --------------------------------
92    -- Procedures to Apply Checks --
93    --------------------------------
94
95    --  General note on following checks. These checks are always active if
96    --  Expander_Active and not Inside_A_Generic. They are inactive and have
97    --  no effect Inside_A_Generic. In the case where not Expander_Active
98    --  and not Inside_A_Generic, most of them are inactive, but some of them
99    --  operate anyway since they may generate useful compile time warnings.
100
101    procedure Apply_Access_Check (N : Node_Id);
102    --  Determines whether an expression node requires a runtime access
103    --  check and if so inserts the appropriate run-time check.
104
105    procedure Apply_Accessibility_Check
106      (N           : Node_Id;
107       Typ         : Entity_Id;
108       Insert_Node : Node_Id);
109    --  Given a name N denoting an access parameter, emits a run-time
110    --  accessibility check (if necessary), checking that the level of
111    --  the object denoted by the access parameter is not deeper than the
112    --  level of the type Typ. Program_Error is raised if the check fails.
113    --  Insert_Node indicates the node where the check should be inserted.
114
115    procedure Apply_Address_Clause_Check (E : Entity_Id; N : Node_Id);
116    --  E is the entity for an object which has an address clause. If checks
117    --  are enabled, then this procedure generates a check that the specified
118    --  address has an alignment consistent with the alignment of the object,
119    --  raising PE if this is not the case. The resulting check (if one is
120    --  generated) is inserted before node N. check is also made for the case of
121    --  a clear overlay situation that the size of the overlaying object is not
122    --  larger than the overlaid object.
123
124    procedure Apply_Arithmetic_Overflow_Check (N : Node_Id);
125    --  Given a binary arithmetic operator (+ - *) expand a software integer
126    --  overflow check using range checks on a larger checking type or a call
127    --  to an appropriate runtime routine. This is used for all three operators
128    --  for the signed integer case, and for +/- in the fixed-point case. The
129    --  check is expanded only if Software_Overflow_Checking is enabled and
130    --  Do_Overflow_Check is set on node N. Note that divide is handled
131    --  separately using Apply_Arithmetic_Divide_Overflow_Check.
132
133    procedure Apply_Constraint_Check
134      (N          : Node_Id;
135       Typ        : Entity_Id;
136       No_Sliding : Boolean := False);
137    --  Top-level procedure, calls all the others depending on the class of Typ.
138    --  Checks that expression N satisfies the constraint of type Typ.
139    --  No_Sliding is only relevant for constrained array types, if set to True,
140    --  it checks that indexes are in range.
141
142    procedure Apply_Discriminant_Check
143      (N   : Node_Id;
144       Typ : Entity_Id;
145       Lhs : Node_Id := Empty);
146    --  Given an expression N of a discriminated type, or of an access type
147    --  whose designated type is a discriminanted type, generates a check to
148    --  ensure that the expression can be converted to the subtype given as
149    --  the second parameter. Lhs is empty except in the case of assignments,
150    --  where the target object may be needed to determine the subtype to
151    --  check against (such as the cases of unconstrained formal parameters
152    --  and unconstrained aliased objects). For the case of unconstrained
153    --  formals, the check is peformed only if the corresponding actual is
154    --  constrained, i.e., whether Lhs'Constrained is True.
155
156    function Build_Discriminant_Checks
157      (N     : Node_Id;
158       T_Typ : Entity_Id)
159       return  Node_Id;
160    --  Subsidiary routine for Apply_Discriminant_Check. Builds the expression
161    --  that compares discriminants of the expression with discriminants of the
162    --  type. Also used directly for membership tests (see Exp_Ch4.Expand_N_In).
163
164    procedure Apply_Divide_Check (N : Node_Id);
165    --  The node kind is N_Op_Divide, N_Op_Mod, or N_Op_Rem. An appropriate
166    --  check is generated to ensure that the right operand is non-zero. In
167    --  the divide case, we also check that we do not have the annoying case
168    --  of the largest negative number divided by minus one.
169
170    procedure Apply_Type_Conversion_Checks (N : Node_Id);
171    --  N is an N_Type_Conversion node. A type conversion actually involves
172    --  two sorts of checks. The first check is the checks that ensures that
173    --  the operand in the type conversion fits onto the base type of the
174    --  subtype it is being converted to (see RM 4.6 (28)-(50)). The second
175    --  check is there to ensure that once the operand has been converted to
176    --  a value of the target type, this converted value meets the
177    --  constraints imposed by the target subtype (see RM 4.6 (51)).
178
179    procedure Apply_Universal_Integer_Attribute_Checks (N : Node_Id);
180    --  The argument N is an attribute reference node intended for processing
181    --  by gigi. The attribute is one that returns a universal integer, but
182    --  the attribute reference node is currently typed with the expected
183    --  result type. This routine deals with range and overflow checks needed
184    --  to make sure that the universal result is in range.
185
186    procedure Determine_Range
187      (N            : Node_Id;
188       OK           : out Boolean;
189       Lo           : out Uint;
190       Hi           : out Uint;
191       Assume_Valid : Boolean := False);
192    --  N is a node for a subexpression. If N is of a discrete type with no
193    --  error indications, and no other peculiarities (e.g. missing type
194    --  fields), then OK is True on return, and Lo and Hi are set to a
195    --  conservative estimate of the possible range of values of N. Thus if OK
196    --  is True on return, the value of the subexpression N is known to like in
197    --  the range Lo .. Hi (inclusive). If the expression is not of a discrete
198    --  type, or some kind of error condition is detected, then OK is False on
199    --  exit, and Lo/Hi are set to No_Uint. Thus the significance of OK being
200    --  False on return is that no useful information is available on the range
201    --  of the expression. Assume_Valid determines whether the processing is
202    --  allowed to assume that values are in range of their subtypes. If it is
203    --  set to True, then this assumption is valid, if False, then processing
204    --  is done using base types to allow invalid values.
205
206    procedure Install_Null_Excluding_Check (N : Node_Id);
207    --  Determines whether an access node requires a runtime access check and
208    --  if so inserts the appropriate run-time check.
209
210    -------------------------------------------------------
211    -- Control and Optimization of Range/Overflow Checks --
212    -------------------------------------------------------
213
214    --  Range checks are controlled by the Do_Range_Check flag. The front end
215    --  is responsible for setting this flag in relevant nodes. Originally
216    --  the back end generated all corresponding range checks. But later on
217    --  we decided to generate many range checks in the front end. We are now
218    --  in the transitional phase where some of these checks are still done
219    --  by the back end, but many are done by the front end. It is possible
220    --  that in the future we might move all the checks to the front end. The
221    --  main remaining back end checks are for subscript checking.
222
223    --  Overflow checks are similarly controlled by the Do_Overflow_Check flag.
224    --  The difference here is that if back end overflow checks are inactive
225    --  (Backend_Overflow_Checks_On_Target set False), then the actual overflow
226    --  checks are generated by the front end, but if back end overflow checks
227    --  are active (Backend_Overflow_Checks_On_Target set True), then the back
228    --  end does generate the checks.
229
230    --  The following two routines are used to set these flags, they allow
231    --  for the possibility of eliminating checks. Checks can be eliminated
232    --  if an identical check has already been performed.
233
234    procedure Enable_Overflow_Check (N : Node_Id);
235    --  First this routine determines if an overflow check is needed by doing
236    --  an appropriate range check. If a check is not needed, then the call
237    --  has no effect. If a check is needed then this routine sets the flag
238    --  Do_Overflow_Check in node N to True, unless it can be determined that
239    --  the check is not needed. The only condition under which this is the
240    --  case is if there was an identical check earlier on.
241
242    procedure Enable_Range_Check (N : Node_Id);
243    --  Set Do_Range_Check flag in node N True, unless it can be determined
244    --  that the check is not needed. The only condition under which this is
245    --  the case is if there was an identical check earlier on. This routine
246    --  is not responsible for doing range analysis to determine whether or
247    --  not such a check is needed -- the caller is expected to do this. The
248    --  one other case in which the request to set the flag is ignored is
249    --  when Kill_Range_Check is set in an N_Unchecked_Conversion node.
250
251    --  The following routines are used to keep track of processing sequences
252    --  of statements (e.g. the THEN statements of an IF statement). A check
253    --  that appears within such a sequence can eliminate an identical check
254    --  within this sequence of statements. However, after the end of the
255    --  sequence of statements, such a check is no longer of interest, since
256    --  it may not have been executed.
257
258    procedure Conditional_Statements_Begin;
259    --  This call marks the start of processing of a sequence of statements.
260    --  Every call to this procedure must be followed by a matching call to
261    --  Conditional_Statements_End.
262
263    procedure Conditional_Statements_End;
264    --  This call removes from consideration all saved checks since the
265    --  corresponding call to Conditional_Statements_Begin. These two
266    --  procedures operate in a stack like manner.
267
268    --  The mechanism for optimizing checks works by remembering checks
269    --  that have already been made, but certain conditions, for example
270    --  an assignment to a variable involved in a check, may mean that the
271    --  remembered check is no longer valid, in the sense that if the same
272    --  expression appears again, another check is required because the
273    --  value may have changed.
274
275    --  The following routines are used to note conditions which may render
276    --  some or all of the stored and remembered checks to be invalidated.
277
278    procedure Kill_Checks (V : Entity_Id);
279    --  This procedure records an assignment or other condition that causes
280    --  the value of the variable to be changed, invalidating any stored
281    --  checks that reference the value. Note that all such checks must
282    --  be discarded, even if they are not in the current statement range.
283
284    procedure Kill_All_Checks;
285    --  This procedure kills all remembered checks
286
287    -----------------------------
288    -- Length and Range Checks --
289    -----------------------------
290
291    --  In the following procedures, there are three arguments which have
292    --  a common meaning as follows:
293
294    --    Expr        The expression to be checked. If a check is required,
295    --                the appropriate flag will be placed on this node. Whether
296    --                this node is further examined depends on the setting of
297    --                the parameter Source_Typ, as described below.
298
299    --    ??? Apply_Length_Check and Apply_Range_Check do not have an Expr
300    --        formal
301
302    --    ??? Apply_Length_Check and Apply_Range_Check have a Ck_Node formal
303    --        which is undocumented, is it the same as Expr?
304
305    --    Target_Typ  The target type on which the check is to be based. For
306    --                example, if we have a scalar range check, then the check
307    --                is that we are in range of this type.
308
309    --    Source_Typ  Normally Empty, but can be set to a type, in which case
310    --                this type is used for the check, see below.
311
312    --  The checks operate in one of two modes:
313
314    --    If Source_Typ is Empty, then the node Expr is examined, at the very
315    --    least to get the source subtype. In addition for some of the checks,
316    --    the actual form of the node may be examined. For example, a node of
317    --    type Integer whose actual form is an Integer conversion from a type
318    --    with range 0 .. 3 can be determined to have a value in range 0 .. 3.
319
320    --    If Source_Typ is given, then nothing can be assumed about the Expr,
321    --    and indeed its contents are not examined. In this case the check is
322    --    based on the assumption that Expr can be an arbitrary value of the
323    --    given Source_Typ.
324
325    --  Currently, the only case in which a Source_Typ is explicitly supplied
326    --  is for the case of Out and In_Out parameters, where, for the conversion
327    --  on return (the Out direction), the types must be reversed. This is
328    --  handled by the caller.
329
330    procedure Apply_Length_Check
331      (Ck_Node    : Node_Id;
332       Target_Typ : Entity_Id;
333       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
334    --  This procedure builds a sequence of declarations to do a length check
335    --  that checks if the lengths of the two arrays Target_Typ and source type
336    --  are the same. The resulting actions are inserted at Node using a call
337    --  to Insert_Actions.
338    --
339    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
340    --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
341    --  values.
342    --
343    --  Note: calls to Apply_Length_Check currently never supply an explicit
344    --  Source_Typ parameter, but Apply_Length_Check takes this parameter and
345    --  processes it as described above for consistency with the other routines
346    --  in this section.
347
348    procedure Apply_Range_Check
349      (Ck_Node    : Node_Id;
350       Target_Typ : Entity_Id;
351       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
352    --  For a Node of kind N_Range, constructs a range check action that tests
353    --  first that the range is not null and then that the range is contained in
354    --  the Target_Typ range.
355    --
356    --  For scalar types, constructs a range check action that first tests that
357    --  the expression is contained in the Target_Typ range. The difference
358    --  between this and Apply_Scalar_Range_Check is that the latter generates
359    --  the actual checking code in gigi against the Etype of the expression.
360    --
361    --  For constrained array types, construct series of range check actions
362    --  to check that each Expr range is properly contained in the range of
363    --  Target_Typ.
364    --
365    --  For a type conversion to an unconstrained array type, constructs a range
366    --  check action to check that the bounds of the source type are within the
367    --  constraints imposed by the Target_Typ.
368    --
369    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
370    --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
371    --  values.
372    --
373    --  The source type is used by type conversions to unconstrained array
374    --  types to retrieve the corresponding bounds.
375
376    procedure Apply_Static_Length_Check
377      (Expr       : Node_Id;
378       Target_Typ : Entity_Id;
379       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
380    --  Tries to determine statically whether the two array types source type
381    --  and Target_Typ have the same length. If it can be determined at compile
382    --  time that they do not, then an N_Raise_Constraint_Error node replaces
383    --  Expr, and a warning message is issued.
384
385    procedure Apply_Scalar_Range_Check
386      (Expr       : Node_Id;
387       Target_Typ : Entity_Id;
388       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
389       Fixed_Int  : Boolean   := False);
390    --  For scalar types, determines whether an expression node should be
391    --  flagged as needing a runtime range check. If the node requires such a
392    --  check, the Do_Range_Check flag is turned on. The Fixed_Int flag if set
393    --  causes any fixed-point values to be treated as though they were discrete
394    --  values (i.e. the underlying integer value is used).
395
396    type Check_Result is private;
397    --  Type used to return result of Get_Range_Checks call, for later use in
398    --  call to Insert_Range_Checks procedure.
399
400    function Get_Range_Checks
401      (Ck_Node    : Node_Id;
402       Target_Typ : Entity_Id;
403       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
404       Warn_Node  : Node_Id   := Empty) return Check_Result;
405    --  Like Apply_Range_Check, except it does not modify anything. Instead
406    --  it returns an encapsulated result of the check operations for later
407    --  use in a call to Insert_Range_Checks. If Warn_Node is non-empty, its
408    --  Sloc is used, in the static case, for the generated warning or error.
409    --  Additionally, it is used rather than Expr (or Low/High_Bound of Expr)
410    --  in constructing the check.
411
412    procedure Append_Range_Checks
413      (Checks       : Check_Result;
414       Stmts        : List_Id;
415       Suppress_Typ : Entity_Id;
416       Static_Sloc  : Source_Ptr;
417       Flag_Node    : Node_Id);
418    --  Called to append range checks as returned by a call to Get_Range_Checks.
419    --  Stmts is a list to which either the dynamic check is appended or the
420    --  raise Constraint_Error statement is appended (for static checks).
421    --  Static_Sloc is the Sloc at which the raise CE node points, Flag_Node is
422    --  used as the node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Checks_On
423    --  is a boolean value that says if range and index checking is on or not.
424
425    procedure Insert_Range_Checks
426      (Checks       : Check_Result;
427       Node         : Node_Id;
428       Suppress_Typ : Entity_Id;
429       Static_Sloc  : Source_Ptr := No_Location;
430       Flag_Node    : Node_Id    := Empty;
431       Do_Before    : Boolean    := False);
432    --  Called to insert range checks as returned by a call to Get_Range_Checks.
433    --  Node is the node after which either the dynamic check is inserted or
434    --  the raise Constraint_Error statement is inserted (for static checks).
435    --  Suppress_Typ is the type to check to determine if checks are suppressed.
436    --  Static_Sloc, if passed, is the Sloc at which the raise CE node points,
437    --  otherwise Sloc (Node) is used. The Has_Dynamic_Check flag is normally
438    --  set at Node. If Flag_Node is present, then this is used instead as the
439    --  node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Normally the check is
440    --  inserted after, if Do_Before is True, the check is inserted before
441    --  Node.
442
443    -----------------------
444    -- Expander Routines --
445    -----------------------
446
447    --  Some of the earlier processing for checks results in temporarily setting
448    --  the Do_Range_Check flag rather than actually generating checks. Now we
449    --  are moving the generation of such checks into the front end for reasons
450    --  of efficiency and simplicity (there were difficulties in handling this
451    --  in the back end when side effects were present in the expressions being
452    --  checked).
453
454    --  Probably we could eliminate the Do_Range_Check flag entirely and
455    --  generate the checks earlier, but this is a delicate area and it
456    --  seemed safer to implement the following routines, which are called
457    --  late on in the expansion process. They check the Do_Range_Check flag
458    --  and if it is set, generate the actual checks and reset the flag.
459
460    procedure Generate_Range_Check
461      (N           : Node_Id;
462       Target_Type : Entity_Id;
463       Reason      : RT_Exception_Code);
464    --  This procedure is called to actually generate and insert a range check.
465    --  A check is generated to ensure that the value of N lies within the range
466    --  of the target type. Note that the base type of N may be different from
467    --  the base type of the target type. This happens in the conversion case.
468    --  The Reason parameter is the exception code to be used for the exception
469    --  if raised.
470    --
471    --  Note on the relation of this routine to the Do_Range_Check flag. Mostly
472    --  for historical reasons, we often set the Do_Range_Check flag and then
473    --  later we call Generate_Range_Check if this flag is set. Most probably we
474    --  could eliminate this intermediate setting of the flag (historically the
475    --  back end dealt with range checks, using this flag to indicate if a check
476    --  was required, then we moved checks into the front end).
477
478    procedure Generate_Index_Checks (N : Node_Id);
479    --  This procedure is called to generate index checks on the subscripts for
480    --  the indexed component node N. Each subscript expression is examined, and
481    --  if the Do_Range_Check flag is set, an appropriate index check is
482    --  generated and the flag is reset.
483
484    --  Similarly, we set the flag Do_Discriminant_Check in the semantic
485    --  analysis to indicate that a discriminant check is required for selected
486    --  component of a discriminated type. The following routine is called from
487    --  the expander to actually generate the call.
488
489    procedure Generate_Discriminant_Check (N : Node_Id);
490    --  N is a selected component for which a discriminant check is required to
491    --  make sure that the discriminants have appropriate values for the
492    --  selection. This is done by calling the appropriate discriminant checking
493    --  routine for the selector.
494
495    -----------------------
496    -- Validity Checking --
497    -----------------------
498
499    --  In (RM 13.9.1(9-11)) we have the following rules on invalid values
500
501    --    If the representation of a scalar object does not represent value of
502    --    the object's subtype (perhaps because the object was not initialized),
503    --    the object is said to have an invalid representation. It is a bounded
504    --    error to evaluate the value of such an object. If the error is
505    --    detected, either Constraint_Error or Program_Error is raised.
506    --    Otherwise, execution continues using the invalid representation. The
507    --    rules of the language outside this subclause assume that all objects
508    --    have valid representations. The semantics of operations on invalid
509    --    representations are as follows:
510    --
511    --       10  If the representation of the object represents a value of the
512    --           object's type, the value of the type is used.
513    --
514    --       11  If the representation of the object does not represent a value
515    --           of the object's type, the semantics of operations on such
516    --           representations is implementation-defined, but does not by
517    --           itself lead to erroneous or unpredictable execution, or to
518    --           other objects becoming abnormal.
519
520    --  We quote the rules in full here since they are quite delicate. Most
521    --  of the time, we can just compute away with wrong values, and get a
522    --  possibly wrong result, which is well within the range of allowed
523    --  implementation defined behavior. The two tricky cases are subscripted
524    --  array assignments, where we don't want to do wild stores, and case
525    --  statements where we don't want to do wild jumps.
526
527    --  In GNAT, we control validity checking with a switch -gnatV that can take
528    --  three parameters, n/d/f for None/Default/Full. These modes have the
529    --  following meanings:
530
531    --    None (no validity checking)
532
533    --      In this mode, there is no specific checking for invalid values
534    --      and the code generator assumes that all stored values are always
535    --      within the bounds of the object subtype. The consequences are as
536    --      follows:
537
538    --        For case statements, an out of range invalid value will cause
539    --        Constraint_Error to be raised, or an arbitrary one of the case
540    --        alternatives will be executed. Wild jumps cannot result even
541    --        in this mode, since we always do a range check
542
543    --        For subscripted array assignments, wild stores will result in
544    --        the expected manner when addresses are calculated using values
545    --        of subscripts that are out of range.
546
547    --      It could perhaps be argued that this mode is still conformant with
548    --      the letter of the RM, since implementation defined is a rather
549    --      broad category, but certainly it is not in the spirit of the
550    --      RM requirement, since wild stores certainly seem to be a case of
551    --      erroneous behavior.
552
553    --    Default (default standard RM-compatible validity checking)
554
555    --      In this mode, which is the default, minimal validity checking is
556    --      performed to ensure no erroneous behavior as follows:
557
558    --        For case statements, an out of range invalid value will cause
559    --        Constraint_Error to be raised.
560
561    --        For subscripted array assignments, invalid out of range
562    --        subscript values will cause Constraint_Error to be raised.
563
564    --    Full (Full validity checking)
565
566    --      In this mode, the protections guaranteed by the standard mode are
567    --      in place, and the following additional checks are made:
568
569    --        For every assignment, the right side is checked for validity
570
571    --        For every call, IN and IN OUT parameters are checked for validity
572
573    --        For every subscripted array reference, both for stores and loads,
574    --        all subscripts are checked for validity.
575
576    --      These checks are not required by the RM, but will in practice
577    --      improve the detection of uninitialized variables, particularly
578    --      if used in conjunction with pragma Normalize_Scalars.
579
580    --  In the above description, we talk about performing validity checks,
581    --  but we don't actually generate a check in a case where the compiler
582    --  can be sure that the value is valid. Note that this assurance must
583    --  be achieved without assuming that any uninitialized value lies within
584    --  the range of its type. The following are cases in which values are
585    --  known to be valid. The flag Is_Known_Valid is used to keep track of
586    --  some of these cases.
587
588    --    If all possible stored values are valid, then any uninitialized
589    --    value must be valid.
590
591    --    Literals, including enumeration literals, are clearly always valid
592
593    --    Constants are always assumed valid, with a validity check being
594    --    performed on the initializing value where necessary to ensure that
595    --    this is the case.
596
597    --    For variables, the status is set to known valid if there is an
598    --    initializing expression. Again a check is made on the initializing
599    --    value if necessary to ensure that this assumption is valid. The
600    --    status can change as a result of local assignments to a variable.
601    --    If a known valid value is unconditionally assigned, then we mark
602    --    the left side as known valid. If a value is assigned that is not
603    --    known to be valid, then we mark the left side as invalid. This
604    --    kind of processing does NOT apply to non-local variables since we
605    --    are not following the flow graph (more properly the flow of actual
606    --    processing only corresponds to the flow graph for local assignments).
607    --    For non-local variables, we preserve the current setting, i.e. a
608    --    validity check is performed when assigning to a knonwn valid global.
609
610    --  Note: no validity checking is required if range checks are suppressed
611    --  regardless of the setting of the validity checking mode.
612
613    --  The following procedures are used in handling validity checking
614
615    procedure Apply_Subscript_Validity_Checks (Expr : Node_Id);
616    --  Expr is the node for an indexed component. If validity checking and
617    --  range checking are enabled, all subscripts for this indexed component
618    --  are checked for validity.
619
620    procedure Check_Valid_Lvalue_Subscripts (Expr : Node_Id);
621    --  Expr is a lvalue, i.e. an expression representing the target of an
622    --  assignment. This procedure checks for this expression involving an
623    --  assignment to an array value. We have to be sure that all the subscripts
624    --  in such a case are valid, since according to the rules in (RM
625    --  13.9.1(9-11)) such assignments are not permitted to result in erroneous
626    --  behavior in the case of invalid subscript values.
627
628    procedure Ensure_Valid (Expr : Node_Id; Holes_OK : Boolean := False);
629    --  Ensure that Expr represents a valid value of its type. If this type
630    --  is not a scalar type, then the call has no effect, since validity
631    --  is only an issue for scalar types. The effect of this call is to
632    --  check if the value is known valid, if so, nothing needs to be done.
633    --  If this is not known, then either Expr is set to be range checked,
634    --  or specific checking code is inserted so that an exception is raised
635    --  if the value is not valid.
636    --
637    --  The optional argument Holes_OK indicates whether it is necessary to
638    --  worry about enumeration types with non-standard representations leading
639    --  to "holes" in the range of possible representations. If Holes_OK is
640    --  True, then such values are assumed valid (this is used when the caller
641    --  will make a separate check for this case anyway). If Holes_OK is False,
642    --  then this case is checked, and code is inserted to ensure that Expr is
643    --  valid, raising Constraint_Error if the value is not valid.
644
645    function Expr_Known_Valid (Expr : Node_Id) return Boolean;
646    --  This function tests it the value of Expr is known to be valid in the
647    --  sense of RM 13.9.1(9-11). In the case of GNAT, it is only discrete types
648    --  which are a concern, since for non-discrete types we simply continue
649    --  computation with invalid values, which does not lead to erroneous
650    --  behavior. Thus Expr_Known_Valid always returns True if the type of Expr
651    --  is non-discrete. For discrete types the value returned is True only if
652    --  it can be determined that the value is Valid. Otherwise False is
653    --  returned.
654
655    procedure Insert_Valid_Check (Expr : Node_Id);
656    --  Inserts code that will check for the value of Expr being valid, in
657    --  the sense of the 'Valid attribute returning True. Constraint_Error
658    --  will be raised if the value is not valid.
659
660    procedure Null_Exclusion_Static_Checks (N : Node_Id);
661    --  Ada 2005 (AI-231): Check bad usages of the null-exclusion issue
662
663    procedure Remove_Checks (Expr : Node_Id);
664    --  Remove all checks from Expr except those that are only executed
665    --  conditionally (on the right side of And Then/Or Else. This call
666    --  removes only embedded checks (Do_Range_Check, Do_Overflow_Check).
667
668    procedure Validity_Check_Range (N : Node_Id);
669    --  If N is an N_Range node, then Ensure_Valid is called on its bounds,
670    --  if validity checking of operands is enabled.
671
672    -----------------------------
673    -- Handling of Check Names --
674    -----------------------------
675
676    --  The following table contains Name_Id's for recognized checks. The first
677    --  entries (corresponding to the values of the subtype Predefined_Check_Id)
678    --  contain the Name_Id values for the checks that are predefined, including
679    --  All_Checks (see Types). Remaining entries are those that are introduced
680    --  by pragma Check_Names.
681
682    package Check_Names is new Table.Table (
683      Table_Component_Type => Name_Id,
684      Table_Index_Type     => Check_Id,
685      Table_Low_Bound      => 1,
686      Table_Initial        => 30,
687      Table_Increment      => 200,
688      Table_Name           => "Name_Check_Names");
689
690    function Get_Check_Id (N : Name_Id) return Check_Id;
691    --  Function to search above table for matching name. If found returns the
692    --  corresponding Check_Id value in the range 1 .. Check_Name.Last. If not
693    --  found returns No_Check_Id.
694
695 private
696
697    type Check_Result is array (Positive range 1 .. 2) of Node_Id;
698    --  There are two cases for the result returned by Range_Check:
699    --
700    --    For the static case the result is one or two nodes that should cause
701    --    a Constraint_Error. Typically these will include Expr itself or the
702    --    direct descendents of Expr, such as Low/High_Bound (Expr)). It is the
703    --    responsibility of the caller to rewrite and substitute the nodes with
704    --    N_Raise_Constraint_Error nodes.
705    --
706    --    For the non-static case a single N_Raise_Constraint_Error node with a
707    --    non-empty Condition field is returned.
708    --
709    --  Unused entries in Check_Result, if any, are simply set to Empty For
710    --  external clients, the required processing on this result is achieved
711    --  using the Insert_Range_Checks routine.
712
713    pragma Inline (Apply_Length_Check);
714    pragma Inline (Apply_Range_Check);
715    pragma Inline (Apply_Static_Length_Check);
716 end Checks;