libcpp/expr.c

   1 /* Parse C expressions for cpplib.
   2    Copyright (C) 1987, 1992, 1994, 1995, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001,
   3    2002, 2004, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation.
   4    Contributed by Per Bothner, 1994.
   5
   6 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7 under the terms of the GNU General Public License as published by the
   8 Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
   9 later version.
  10
  11 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with this program; see the file COPYING3.  If not see
  18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  19
  20 #include "config.h"
  21 #include "system.h"
  22 #include "cpplib.h"
  23 #include "internal.h"
  24
  25 #define PART_PRECISION (sizeof (cpp_num_part) * CHAR_BIT)
  26 #define HALF_MASK (~(cpp_num_part) 0 >> (PART_PRECISION / 2))
  27 #define LOW_PART(num_part) (num_part & HALF_MASK)
  28 #define HIGH_PART(num_part) (num_part >> (PART_PRECISION / 2))
  29
  30 struct op
  31 {
  32   const cpp_token *token;       /* The token forming op (for diagnostics).  */
  33   cpp_num value;                /* The value logically "right" of op.  */
  34   source_location loc;          /* The location of this value.         */
  35   enum cpp_ttype op;
  36 };
  37
  38 /* Some simple utility routines on double integers.  */
  39 #define num_zerop(num) ((num.low | num.high) == 0)
  40 #define num_eq(num1, num2) (num1.low == num2.low && num1.high == num2.high)
  41 static bool num_positive (cpp_num, size_t);
  42 static bool num_greater_eq (cpp_num, cpp_num, size_t);
  43 static cpp_num num_trim (cpp_num, size_t);
  44 static cpp_num num_part_mul (cpp_num_part, cpp_num_part);
  45
  46 static cpp_num num_unary_op (cpp_reader *, cpp_num, enum cpp_ttype);
  47 static cpp_num num_binary_op (cpp_reader *, cpp_num, cpp_num, enum cpp_ttype);
  48 static cpp_num num_negate (cpp_num, size_t);
  49 static cpp_num num_bitwise_op (cpp_reader *, cpp_num, cpp_num, enum cpp_ttype);
  50 static cpp_num num_inequality_op (cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
  51                                   enum cpp_ttype);
  52 static cpp_num num_equality_op (cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
  53                                 enum cpp_ttype);
  54 static cpp_num num_mul (cpp_reader *, cpp_num, cpp_num);
  55 static cpp_num num_div_op (cpp_reader *, cpp_num, cpp_num, enum cpp_ttype,
  56                            source_location);
  57 static cpp_num num_lshift (cpp_num, size_t, size_t);
  58 static cpp_num num_rshift (cpp_num, size_t, size_t);
  59
  60 static cpp_num append_digit (cpp_num, int, int, size_t);
  61 static cpp_num parse_defined (cpp_reader *);
  62 static cpp_num eval_token (cpp_reader *, const cpp_token *);
  63 static struct op *reduce (cpp_reader *, struct op *, enum cpp_ttype);
  64 static unsigned int interpret_float_suffix (const uchar *, size_t);
  65 static unsigned int interpret_int_suffix (const uchar *, size_t);
  66 static void check_promotion (cpp_reader *, const struct op *);
  67
  68 /* Token type abuse to create unary plus and minus operators.  */
  69 #define CPP_UPLUS ((enum cpp_ttype) (CPP_LAST_CPP_OP + 1))
  70 #define CPP_UMINUS ((enum cpp_ttype) (CPP_LAST_CPP_OP + 2))
  71
  72 /* With -O2, gcc appears to produce nice code, moving the error
  73    message load and subsequent jump completely out of the main path.  */
  74 #define SYNTAX_ERROR(msgid) \
  75   do { cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR, msgid); goto syntax_error; } while(0)
  76 #define SYNTAX_ERROR2(msgid, arg) \
  77   do { cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR, msgid, arg); goto syntax_error; } \
  78   while(0)
  79
  80 /* Subroutine of cpp_classify_number.  S points to a float suffix of
  81    length LEN, possibly zero.  Returns 0 for an invalid suffix, or a
  82    flag vector describing the suffix.  */
  83 static unsigned int
  84 interpret_float_suffix (const uchar *s, size_t len)
  85 {
  86   size_t flags;
  87   size_t f, d, l, w, q, i;
  88
  89   flags = 0;
  90   f = d = l = w = q = i = 0;
  91
  92   /* Process decimal float suffixes, which are two letters starting
  93      with d or D.  Order and case are significant.  */
  94   if (len == 2 && (*s == 'd' || *s == 'D'))
  95     {
  96       bool uppercase = (*s == 'D');
  97       switch (s[1])
  98       {
  99       case 'f': return (!uppercase ? (CPP_N_DFLOAT | CPP_N_SMALL): 0); break;
 100       case 'F': return (uppercase ? (CPP_N_DFLOAT | CPP_N_SMALL) : 0); break;
 101       case 'd': return (!uppercase ? (CPP_N_DFLOAT | CPP_N_MEDIUM): 0); break;
 102       case 'D': return (uppercase ? (CPP_N_DFLOAT | CPP_N_MEDIUM) : 0); break;
 103       case 'l': return (!uppercase ? (CPP_N_DFLOAT | CPP_N_LARGE) : 0); break;
 104       case 'L': return (uppercase ? (CPP_N_DFLOAT | CPP_N_LARGE) : 0); break;
 105       default:
 106         /* Additional two-character suffixes beginning with D are not
 107            for decimal float constants.  */
 108         break;
 109       }
 110     }
 111
 112   /* Recognize a fixed-point suffix.  */
 113   switch (s[len-1])
 114     {
 115     case 'k': case 'K': flags = CPP_N_ACCUM; break;
 116     case 'r': case 'R': flags = CPP_N_FRACT; break;
 117     default: break;
 118     }
 119
 120   /* Continue processing a fixed-point suffix.  The suffix is case
 121      insensitive except for ll or LL.  Order is significant.  */
 122   if (flags)
 123     {
 124       if (len == 1)
 125         return flags;
 126       len--;
 127
 128       if (*s == 'u' || *s == 'U')
 129         {
 130           flags |= CPP_N_UNSIGNED;
 131           if (len == 1)
 132             return flags;
 133           len--;
 134           s++;
 135         }
 136
 137       switch (*s)
 138       {
 139       case 'h': case 'H':
 140         if (len == 1)
 141           return flags |= CPP_N_SMALL;
 142         break;
 143       case 'l':
 144         if (len == 1)
 145           return flags |= CPP_N_MEDIUM;
 146         if (len == 2 && s[1] == 'l')
 147           return flags |= CPP_N_LARGE;
 148         break;
 149       case 'L':
 150         if (len == 1)
 151           return flags |= CPP_N_MEDIUM;
 152         if (len == 2 && s[1] == 'L')
 153           return flags |= CPP_N_LARGE;
 154         break;
 155       default:
 156         break;
 157       }
 158       /* Anything left at this point is invalid.  */
 159       return 0;
 160     }
 161
 162   /* In any remaining valid suffix, the case and order don't matter.  */
 163   while (len--)
 164     switch (s[len])
 165       {
 166       case 'f': case 'F': f++; break;
 167       case 'd': case 'D': d++; break;
 168       case 'l': case 'L': l++; break;
 169       case 'w': case 'W': w++; break;
 170       case 'q': case 'Q': q++; break;
 171       case 'i': case 'I':
 172       case 'j': case 'J': i++; break;
 173       default:
 174         return 0;
 175       }
 176
 177   if (f + d + l + w + q > 1 || i > 1)
 178     return 0;
 179
 180   return ((i ? CPP_N_IMAGINARY : 0)
 181           | (f ? CPP_N_SMALL :
 182              d ? CPP_N_MEDIUM :
 183              l ? CPP_N_LARGE :
 184              w ? CPP_N_MD_W :
 185              q ? CPP_N_MD_Q : CPP_N_DEFAULT));
 186 }
 187
 188 /* Subroutine of cpp_classify_number.  S points to an integer suffix
 189    of length LEN, possibly zero. Returns 0 for an invalid suffix, or a
 190    flag vector describing the suffix.  */
 191 static unsigned int
 192 interpret_int_suffix (const uchar *s, size_t len)
 193 {
 194   size_t u, l, i;
 195
 196   u = l = i = 0;
 197
 198   while (len--)
 199     switch (s[len])
 200       {
 201       case 'u': case 'U':       u++; break;
 202       case 'i': case 'I':
 203       case 'j': case 'J':       i++; break;
 204       case 'l': case 'L':       l++;
 205         /* If there are two Ls, they must be adjacent and the same case.  */
 206         if (l == 2 && s[len] != s[len + 1])
 207           return 0;
 208         break;
 209       default:
 210         return 0;
 211       }
 212
 213   if (l > 2 || u > 1 || i > 1)
 214     return 0;
 215
 216   return ((i ? CPP_N_IMAGINARY : 0)
 217           | (u ? CPP_N_UNSIGNED : 0)
 218           | ((l == 0) ? CPP_N_SMALL
 219              : (l == 1) ? CPP_N_MEDIUM : CPP_N_LARGE));
 220 }
 221
 222 /* Categorize numeric constants according to their field (integer,
 223    floating point, or invalid), radix (decimal, octal, hexadecimal),
 224    and type suffixes.  */
 225 unsigned int
 226 cpp_classify_number (cpp_reader *pfile, const cpp_token *token)
 227 {
 228   const uchar *str = token->val.str.text;
 229   const uchar *limit;
 230   unsigned int max_digit, result, radix;
 231   enum {NOT_FLOAT = 0, AFTER_POINT, AFTER_EXPON} float_flag;
 232   bool seen_digit;
 233
 234   /* If the lexer has done its job, length one can only be a single
 235      digit.  Fast-path this very common case.  */
 236   if (token->val.str.len == 1)
 237     return CPP_N_INTEGER | CPP_N_SMALL | CPP_N_DECIMAL;
 238
 239   limit = str + token->val.str.len;
 240   float_flag = NOT_FLOAT;
 241   max_digit = 0;
 242   radix = 10;
 243   seen_digit = false;
 244
 245   /* First, interpret the radix.  */
 246   if (*str == '0')
 247     {
 248       radix = 8;
 249       str++;
 250
 251       /* Require at least one hex digit to classify it as hex.  */
 252       if ((*str == 'x' || *str == 'X')
 253           && (str[1] == '.' || ISXDIGIT (str[1])))
 254         {
 255           radix = 16;
 256           str++;
 257         }
 258       else if ((*str == 'b' || *str == 'B') && (str[1] == '0' || str[1] == '1'))
 259         {
 260           radix = 2;
 261           str++;
 262         }
 263     }
 264
 265   /* Now scan for a well-formed integer or float.  */
 266   for (;;)
 267     {
 268       unsigned int c = *str++;
 269
 270       if (ISDIGIT (c) || (ISXDIGIT (c) && radix == 16))
 271         {
 272           seen_digit = true;
 273           c = hex_value (c);
 274           if (c > max_digit)
 275             max_digit = c;
 276         }
 277       else if (c == '.')
 278         {
 279           if (float_flag == NOT_FLOAT)
 280             float_flag = AFTER_POINT;
 281           else
 282             SYNTAX_ERROR ("too many decimal points in number");
 283         }
 284       else if ((radix <= 10 && (c == 'e' || c == 'E'))
 285                || (radix == 16 && (c == 'p' || c == 'P')))
 286         {
 287           float_flag = AFTER_EXPON;
 288           break;
 289         }
 290       else
 291         {
 292           /* Start of suffix.  */
 293           str--;
 294           break;
 295         }
 296     }
 297
 298   /* The suffix may be for decimal fixed-point constants without exponent.  */
 299   if (radix != 16 && float_flag == NOT_FLOAT)
 300     {
 301       result = interpret_float_suffix (str, limit - str);
 302       if ((result & CPP_N_FRACT) || (result & CPP_N_ACCUM))
 303         {
 304           result |= CPP_N_FLOATING;
 305           /* We need to restore the radix to 10, if the radix is 8.  */
 306           if (radix == 8)
 307             radix = 10;
 308
 309           if (CPP_PEDANTIC (pfile))
 310             cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 311                        "fixed-point constants are a GCC extension");
 312           goto syntax_ok;
 313         }
 314       else
 315         result = 0;
 316     }
 317
 318   if (float_flag != NOT_FLOAT && radix == 8)
 319     radix = 10;
 320
 321   if (max_digit >= radix)
 322     {
 323       if (radix == 2)
 324         SYNTAX_ERROR2 ("invalid digit \"%c\" in binary constant", '0' + max_digit);
 325       else
 326         SYNTAX_ERROR2 ("invalid digit \"%c\" in octal constant", '0' + max_digit);
 327     }
 328
 329   if (float_flag != NOT_FLOAT)
 330     {
 331       if (radix == 2)
 332         {
 333           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 334                      "invalid prefix \"0b\" for floating constant");
 335           return CPP_N_INVALID;
 336         }
 337
 338       if (radix == 16 && !seen_digit)
 339         SYNTAX_ERROR ("no digits in hexadecimal floating constant");
 340
 341       if (radix == 16 && CPP_PEDANTIC (pfile) && !CPP_OPTION (pfile, c99))
 342         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 343                    "use of C99 hexadecimal floating constant");
 344
 345       if (float_flag == AFTER_EXPON)
 346         {
 347           if (*str == '+' || *str == '-')
 348             str++;
 349
 350           /* Exponent is decimal, even if string is a hex float.  */
 351           if (!ISDIGIT (*str))
 352             SYNTAX_ERROR ("exponent has no digits");
 353
 354           do
 355             str++;
 356           while (ISDIGIT (*str));
 357         }
 358       else if (radix == 16)
 359         SYNTAX_ERROR ("hexadecimal floating constants require an exponent");
 360
 361       result = interpret_float_suffix (str, limit - str);
 362       if (result == 0)
 363         {
 364           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 365                      "invalid suffix \"%.*s\" on floating constant",
 366                      (int) (limit - str), str);
 367           return CPP_N_INVALID;
 368         }
 369
 370       /* Traditional C didn't accept any floating suffixes.  */
 371       if (limit != str
 372           && CPP_WTRADITIONAL (pfile)
 373           && ! cpp_sys_macro_p (pfile))
 374         cpp_warning (pfile, CPP_W_TRADITIONAL,
 375                      "traditional C rejects the \"%.*s\" suffix",
 376                      (int) (limit - str), str);
 377
 378       /* A suffix for double is a GCC extension via decimal float support.
 379          If the suffix also specifies an imaginary value we'll catch that
 380          later.  */
 381       if ((result == CPP_N_MEDIUM) && CPP_PEDANTIC (pfile))
 382         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 383                    "suffix for double constant is a GCC extension");
 384
 385       /* Radix must be 10 for decimal floats.  */
 386       if ((result & CPP_N_DFLOAT) && radix != 10)
 387         {
 388           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 389                      "invalid suffix \"%.*s\" with hexadecimal floating constant",
 390                      (int) (limit - str), str);
 391           return CPP_N_INVALID;
 392         }
 393
 394       if ((result & (CPP_N_FRACT | CPP_N_ACCUM)) && CPP_PEDANTIC (pfile))
 395         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 396                    "fixed-point constants are a GCC extension");
 397
 398       if ((result & CPP_N_DFLOAT) && CPP_PEDANTIC (pfile))
 399         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 400                    "decimal float constants are a GCC extension");
 401
 402       result |= CPP_N_FLOATING;
 403     }
 404   else
 405     {
 406       result = interpret_int_suffix (str, limit - str);
 407       if (result == 0)
 408         {
 409           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 410                      "invalid suffix \"%.*s\" on integer constant",
 411                      (int) (limit - str), str);
 412           return CPP_N_INVALID;
 413         }
 414
 415       /* Traditional C only accepted the 'L' suffix.
 416          Suppress warning about 'LL' with -Wno-long-long.  */
 417       if (CPP_WTRADITIONAL (pfile) && ! cpp_sys_macro_p (pfile))
 418         {
 419           int u_or_i = (result & (CPP_N_UNSIGNED|CPP_N_IMAGINARY));
 420           int large = (result & CPP_N_WIDTH) == CPP_N_LARGE
 421                        && CPP_OPTION (pfile, cpp_warn_long_long);
 422
 423           if (u_or_i || large)
 424             cpp_warning (pfile, large ? CPP_W_LONG_LONG : CPP_W_TRADITIONAL,
 425                          "traditional C rejects the \"%.*s\" suffix",
 426                          (int) (limit - str), str);
 427         }
 428
 429       if ((result & CPP_N_WIDTH) == CPP_N_LARGE
 430           && CPP_OPTION (pfile, cpp_warn_long_long))
 431         {
 432           const char *message = CPP_OPTION (pfile, cplusplus)
 433                                 ? N_("use of C++0x long long integer constant")
 434                                 : N_("use of C99 long long integer constant");
 435
 436           if (CPP_OPTION (pfile, c99))
 437             cpp_warning (pfile, CPP_W_LONG_LONG, message);
 438           else
 439             cpp_pedwarning (pfile, CPP_W_LONG_LONG, message);
 440         }
 441
 442       result |= CPP_N_INTEGER;
 443     }
 444
 445  syntax_ok:
 446   if ((result & CPP_N_IMAGINARY) && CPP_PEDANTIC (pfile))
 447     cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 448                "imaginary constants are a GCC extension");
 449   if (radix == 2 && CPP_PEDANTIC (pfile))
 450     cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 451                "binary constants are a GCC extension");
 452
 453   if (radix == 10)
 454     result |= CPP_N_DECIMAL;
 455   else if (radix == 16)
 456     result |= CPP_N_HEX;
 457   else if (radix == 2)
 458     result |= CPP_N_BINARY;
 459   else
 460     result |= CPP_N_OCTAL;
 461
 462   return result;
 463
 464  syntax_error:
 465   return CPP_N_INVALID;
 466 }
 467
 468 /* cpp_interpret_integer converts an integer constant into a cpp_num,
 469    of precision options->precision.
 470
 471    We do not provide any interface for decimal->float conversion,
 472    because the preprocessor doesn't need it and we don't want to
 473    drag in GCC's floating point emulator.  */
 474 cpp_num
 475 cpp_interpret_integer (cpp_reader *pfile, const cpp_token *token,
 476                        unsigned int type)
 477 {
 478   const uchar *p, *end;
 479   cpp_num result;
 480
 481   result.low = 0;
 482   result.high = 0;
 483   result.unsignedp = !!(type & CPP_N_UNSIGNED);
 484   result.overflow = false;
 485
 486   p = token->val.str.text;
 487   end = p + token->val.str.len;
 488
 489   /* Common case of a single digit.  */
 490   if (token->val.str.len == 1)
 491     result.low = p[0] - '0';
 492   else
 493     {
 494       cpp_num_part max;
 495       size_t precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
 496       unsigned int base = 10, c = 0;
 497       bool overflow = false;
 498
 499       if ((type & CPP_N_RADIX) == CPP_N_OCTAL)
 500         {
 501           base = 8;
 502           p++;
 503         }
 504       else if ((type & CPP_N_RADIX) == CPP_N_HEX)
 505         {
 506           base = 16;
 507           p += 2;
 508         }
 509       else if ((type & CPP_N_RADIX) == CPP_N_BINARY)
 510         {
 511           base = 2;
 512           p += 2;
 513         }
 514
 515       /* We can add a digit to numbers strictly less than this without
 516          needing the precision and slowness of double integers.  */
 517       max = ~(cpp_num_part) 0;
 518       if (precision < PART_PRECISION)
 519         max >>= PART_PRECISION - precision;
 520       max = (max - base + 1) / base + 1;
 521
 522       for (; p < end; p++)
 523         {
 524           c = *p;
 525
 526           if (ISDIGIT (c) || (base == 16 && ISXDIGIT (c)))
 527             c = hex_value (c);
 528           else
 529             break;
 530
 531           /* Strict inequality for when max is set to zero.  */
 532           if (result.low < max)
 533             result.low = result.low * base + c;
 534           else
 535             {
 536               result = append_digit (result, c, base, precision);
 537               overflow |= result.overflow;
 538               max = 0;
 539             }
 540         }
 541
 542       if (overflow)
 543         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 544                    "integer constant is too large for its type");
 545       /* If too big to be signed, consider it unsigned.  Only warn for
 546          decimal numbers.  Traditional numbers were always signed (but
 547          we still honor an explicit U suffix); but we only have
 548          traditional semantics in directives.  */
 549       else if (!result.unsignedp
 550                && !(CPP_OPTION (pfile, traditional)
 551                     && pfile->state.in_directive)
 552                && !num_positive (result, precision))
 553         {
 554           /* This is for constants within the range of uintmax_t but
 555              not that of intmax_t.  For such decimal constants, a
 556              diagnostic is required for C99 as the selected type must
 557              be signed and not having a type is a constraint violation
 558              (DR#298, TC3), so this must be a pedwarn.  For C90,
 559              unsigned long is specified to be used for a constant that
 560              does not fit in signed long; if uintmax_t has the same
 561              range as unsigned long this means only a warning is
 562              appropriate here.  C90 permits the preprocessor to use a
 563              wider range than unsigned long in the compiler, so if
 564              uintmax_t is wider than unsigned long no diagnostic is
 565              required for such constants in preprocessor #if
 566              expressions and the compiler will pedwarn for such
 567              constants outside the range of unsigned long that reach
 568              the compiler so a diagnostic is not required there
 569              either; thus, pedwarn for C99 but use a plain warning for
 570              C90.  */
 571           if (base == 10)
 572             cpp_error (pfile, (CPP_OPTION (pfile, c99)
 573                                ? CPP_DL_PEDWARN
 574                                : CPP_DL_WARNING),
 575                        "integer constant is so large that it is unsigned");
 576           result.unsignedp = true;
 577         }
 578     }
 579
 580   return result;
 581 }
 582
 583 /* Append DIGIT to NUM, a number of PRECISION bits being read in base BASE.  */
 584 static cpp_num
 585 append_digit (cpp_num num, int digit, int base, size_t precision)
 586 {
 587   cpp_num result;
 588   unsigned int shift;
 589   bool overflow;
 590   cpp_num_part add_high, add_low;
 591
 592   /* Multiply by 2, 8 or 16.  Catching this overflow here means we don't
 593      need to worry about add_high overflowing.  */
 594   switch (base)
 595     {
 596     case 2:
 597       shift = 1;
 598       break;
 599
 600     case 16:
 601       shift = 4;
 602       break;
 603
 604     default:
 605       shift = 3;
 606     }
 607   overflow = !!(num.high >> (PART_PRECISION - shift));
 608   result.high = num.high << shift;
 609   result.low = num.low << shift;
 610   result.high |= num.low >> (PART_PRECISION - shift);
 611   result.unsignedp = num.unsignedp;
 612
 613   if (base == 10)
 614     {
 615       add_low = num.low << 1;
 616       add_high = (num.high << 1) + (num.low >> (PART_PRECISION - 1));
 617     }
 618   else
 619     add_high = add_low = 0;
 620
 621   if (add_low + digit < add_low)
 622     add_high++;
 623   add_low += digit;
 624
 625   if (result.low + add_low < result.low)
 626     add_high++;
 627   if (result.high + add_high < result.high)
 628     overflow = true;
 629
 630   result.low += add_low;
 631   result.high += add_high;
 632   result.overflow = overflow;
 633
 634   /* The above code catches overflow of a cpp_num type.  This catches
 635      overflow of the (possibly shorter) target precision.  */
 636   num.low = result.low;
 637   num.high = result.high;
 638   result = num_trim (result, precision);
 639   if (!num_eq (result, num))
 640     result.overflow = true;
 641
 642   return result;
 643 }
 644
 645 /* Handle meeting "defined" in a preprocessor expression.  */
 646 static cpp_num
 647 parse_defined (cpp_reader *pfile)
 648 {
 649   cpp_num result;
 650   int paren = 0;
 651   cpp_hashnode *node = 0;
 652   const cpp_token *token;
 653   cpp_context *initial_context = pfile->context;
 654
 655   /* Don't expand macros.  */
 656   pfile->state.prevent_expansion++;
 657
 658   token = cpp_get_token (pfile);
 659   if (token->type == CPP_OPEN_PAREN)
 660     {
 661       paren = 1;
 662       token = cpp_get_token (pfile);
 663     }
 664
 665   if (token->type == CPP_NAME)
 666     {
 667       node = token->val.node.node;
 668       if (paren && cpp_get_token (pfile)->type != CPP_CLOSE_PAREN)
 669         {
 670           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR, "missing ')' after \"defined\"");
 671           node = 0;
 672         }
 673     }
 674   else
 675     {
 676       cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 677                  "operator \"defined\" requires an identifier");
 678       if (token->flags & NAMED_OP)
 679         {
 680           cpp_token op;
 681
 682           op.flags = 0;
 683           op.type = token->type;
 684           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 685                      "(\"%s\" is an alternative token for \"%s\" in C++)",
 686                      cpp_token_as_text (pfile, token),
 687                      cpp_token_as_text (pfile, &op));
 688         }
 689     }
 690
 691   if (node)
 692     {
 693       if (pfile->context != initial_context && CPP_PEDANTIC (pfile))
 694         cpp_error (pfile, CPP_DL_WARNING,
 695                    "this use of \"defined\" may not be portable");
 696
 697       _cpp_mark_macro_used (node);
 698       if (!(node->flags & NODE_USED))
 699         {
 700           node->flags |= NODE_USED;
 701           if (node->type == NT_MACRO)
 702             {
 703               if ((node->flags & NODE_BUILTIN)
 704                   && pfile->cb.user_builtin_macro)
 705                 pfile->cb.user_builtin_macro (pfile, node);
 706               if (pfile->cb.used_define)
 707                 pfile->cb.used_define (pfile, pfile->directive_line, node);
 708             }
 709           else
 710             {
 711               if (pfile->cb.used_undef)
 712                 pfile->cb.used_undef (pfile, pfile->directive_line, node);
 713             }
 714         }
 715
 716       /* A possible controlling macro of the form #if !defined ().
 717          _cpp_parse_expr checks there was no other junk on the line.  */
 718       pfile->mi_ind_cmacro = node;
 719     }
 720
 721   pfile->state.prevent_expansion--;
 722
 723   /* Do not treat conditional macros as being defined.  This is due to the
 724      powerpc and spu ports using conditional macros for 'vector', 'bool', and
 725      'pixel' to act as conditional keywords.  This messes up tests like #ifndef
 726      bool.  */
 727   result.unsignedp = false;
 728   result.high = 0;
 729   result.overflow = false;
 730   result.low = (node && node->type == NT_MACRO
 731                 && (node->flags & NODE_CONDITIONAL) == 0);
 732   return result;
 733 }
 734
 735 /* Convert a token into a CPP_NUMBER (an interpreted preprocessing
 736    number or character constant, or the result of the "defined" or "#"
 737    operators).  */
 738 static cpp_num
 739 eval_token (cpp_reader *pfile, const cpp_token *token)
 740 {
 741   cpp_num result;
 742   unsigned int temp;
 743   int unsignedp = 0;
 744
 745   result.unsignedp = false;
 746   result.overflow = false;
 747
 748   switch (token->type)
 749     {
 750     case CPP_NUMBER:
 751       temp = cpp_classify_number (pfile, token);
 752       switch (temp & CPP_N_CATEGORY)
 753         {
 754         case CPP_N_FLOATING:
 755           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 756                      "floating constant in preprocessor expression");
 757           break;
 758         case CPP_N_INTEGER:
 759           if (!(temp & CPP_N_IMAGINARY))
 760             return cpp_interpret_integer (pfile, token, temp);
 761           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR,
 762                      "imaginary number in preprocessor expression");
 763           break;
 764
 765         case CPP_N_INVALID:
 766           /* Error already issued.  */
 767           break;
 768         }
 769       result.high = result.low = 0;
 770       break;
 771
 772     case CPP_WCHAR:
 773     case CPP_CHAR:
 774     case CPP_CHAR16:
 775     case CPP_CHAR32:
 776       {
 777         cppchar_t cc = cpp_interpret_charconst (pfile, token,
 778                                                 &temp, &unsignedp);
 779
 780         result.high = 0;
 781         result.low = cc;
 782         /* Sign-extend the result if necessary.  */
 783         if (!unsignedp && (cppchar_signed_t) cc < 0)
 784           {
 785             if (PART_PRECISION > BITS_PER_CPPCHAR_T)
 786               result.low |= ~(~(cpp_num_part) 0
 787                               >> (PART_PRECISION - BITS_PER_CPPCHAR_T));
 788             result.high = ~(cpp_num_part) 0;
 789             result = num_trim (result, CPP_OPTION (pfile, precision));
 790           }
 791       }
 792       break;
 793
 794     case CPP_NAME:
 795       if (token->val.node.node == pfile->spec_nodes.n_defined)
 796         return parse_defined (pfile);
 797       else if (CPP_OPTION (pfile, cplusplus)
 798                && (token->val.node.node == pfile->spec_nodes.n_true
 799                    || token->val.node.node == pfile->spec_nodes.n_false))
 800         {
 801           result.high = 0;
 802           result.low = (token->val.node.node == pfile->spec_nodes.n_true);
 803         }
 804       else
 805         {
 806           result.high = 0;
 807           result.low = 0;
 808           if (CPP_OPTION (pfile, warn_undef) && !pfile->state.skip_eval)
 809             cpp_warning (pfile, CPP_W_UNDEF, "\"%s\" is not defined",
 810                          NODE_NAME (token->val.node.node));
 811         }
 812       break;
 813
 814     case CPP_HASH:
 815       if (!pfile->state.skipping)
 816         {
 817           /* A pedantic warning takes precedence over a deprecated
 818              warning here.  */
 819           if (CPP_PEDANTIC (pfile))
 820             cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
 821                        "assertions are a GCC extension");
 822           else if (CPP_OPTION (pfile, cpp_warn_deprecated))
 823             cpp_warning (pfile, CPP_W_DEPRECATED,
 824                          "assertions are a deprecated extension");
 825         }
 826       _cpp_test_assertion (pfile, &temp);
 827       result.high = 0;
 828       result.low = temp;
 829       break;
 830
 831     default:
 832       abort ();
 833     }
 834
 835   result.unsignedp = !!unsignedp;
 836   return result;
 837 }
 838 \f
 839 /* Operator precedence and flags table.
 840
 841 After an operator is returned from the lexer, if it has priority less
 842 than the operator on the top of the stack, we reduce the stack by one
 843 operator and repeat the test.  Since equal priorities do not reduce,
 844 this is naturally right-associative.
 845
 846 We handle left-associative operators by decrementing the priority of
 847 just-lexed operators by one, but retaining the priority of operators
 848 already on the stack.
 849
 850 The remaining cases are '(' and ')'.  We handle '(' by skipping the
 851 reduction phase completely.  ')' is given lower priority than
 852 everything else, including '(', effectively forcing a reduction of the
 853 parenthesized expression.  If there is a matching '(', the routine
 854 reduce() exits immediately.  If the normal exit route sees a ')', then
 855 there cannot have been a matching '(' and an error message is output.
 856
 857 The parser assumes all shifted operators require a left operand unless
 858 the flag NO_L_OPERAND is set.  These semantics are automatic; any
 859 extra semantics need to be handled with operator-specific code.  */
 860
 861 /* Flags.  If CHECK_PROMOTION, we warn if the effective sign of an
 862    operand changes because of integer promotions.  */
 863 #define NO_L_OPERAND    (1 << 0)
 864 #define LEFT_ASSOC      (1 << 1)
 865 #define CHECK_PROMOTION (1 << 2)
 866
 867 /* Operator to priority map.  Must be in the same order as the first
 868    N entries of enum cpp_ttype.  */
 869 static const struct cpp_operator
 870 {
 871   uchar prio;
 872   uchar flags;
 873 } optab[] =
 874 {
 875   /* EQ */              {0, 0}, /* Shouldn't happen.  */
 876   /* NOT */             {16, NO_L_OPERAND},
 877   /* GREATER */         {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 878   /* LESS */            {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 879   /* PLUS */            {14, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 880   /* MINUS */           {14, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 881   /* MULT */            {15, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 882   /* DIV */             {15, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 883   /* MOD */             {15, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 884   /* AND */             {9, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 885   /* OR */              {7, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 886   /* XOR */             {8, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 887   /* RSHIFT */          {13, LEFT_ASSOC},
 888   /* LSHIFT */          {13, LEFT_ASSOC},
 889
 890   /* COMPL */           {16, NO_L_OPERAND},
 891   /* AND_AND */         {6, LEFT_ASSOC},
 892   /* OR_OR */           {5, LEFT_ASSOC},
 893   /* Note that QUERY, COLON, and COMMA must have the same precedence.
 894      However, there are some special cases for these in reduce().  */
 895   /* QUERY */           {4, 0},
 896   /* COLON */           {4, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 897   /* COMMA */           {4, LEFT_ASSOC},
 898   /* OPEN_PAREN */      {1, NO_L_OPERAND},
 899   /* CLOSE_PAREN */     {0, 0},
 900   /* EOF */             {0, 0},
 901   /* EQ_EQ */           {11, LEFT_ASSOC},
 902   /* NOT_EQ */          {11, LEFT_ASSOC},
 903   /* GREATER_EQ */      {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 904   /* LESS_EQ */         {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 905   /* UPLUS */           {16, NO_L_OPERAND},
 906   /* UMINUS */          {16, NO_L_OPERAND}
 907 };
 908
 909 /* Parse and evaluate a C expression, reading from PFILE.
 910    Returns the truth value of the expression.
 911
 912    The implementation is an operator precedence parser, i.e. a
 913    bottom-up parser, using a stack for not-yet-reduced tokens.
 914
 915    The stack base is op_stack, and the current stack pointer is 'top'.
 916    There is a stack element for each operator (only), and the most
 917    recently pushed operator is 'top->op'.  An operand (value) is
 918    stored in the 'value' field of the stack element of the operator
 919    that precedes it.  */
 920 bool
 921 _cpp_parse_expr (cpp_reader *pfile, bool is_if)
 922 {
 923   struct op *top = pfile->op_stack;
 924   unsigned int lex_count;
 925   bool saw_leading_not, want_value = true;
 926
 927   pfile->state.skip_eval = 0;
 928
 929   /* Set up detection of #if ! defined().  */
 930   pfile->mi_ind_cmacro = 0;
 931   saw_leading_not = false;
 932   lex_count = 0;
 933
 934   /* Lowest priority operator prevents further reductions.  */
 935   top->op = CPP_EOF;
 936
 937   for (;;)
 938     {
 939       struct op op;
 940
 941       lex_count++;
 942       op.token = cpp_get_token (pfile);
 943       op.op = op.token->type;
 944       op.loc = op.token->src_loc;
 945
 946       switch (op.op)
 947         {
 948           /* These tokens convert into values.  */
 949         case CPP_NUMBER:
 950         case CPP_CHAR:
 951         case CPP_WCHAR:
 952         case CPP_CHAR16:
 953         case CPP_CHAR32:
 954         case CPP_NAME:
 955         case CPP_HASH:
 956           if (!want_value)
 957             SYNTAX_ERROR2 ("missing binary operator before token \"%s\"",
 958                            cpp_token_as_text (pfile, op.token));
 959           want_value = false;
 960           top->value = eval_token (pfile, op.token);
 961           continue;
 962
 963         case CPP_NOT:
 964           saw_leading_not = lex_count == 1;
 965           break;
 966         case CPP_PLUS:
 967           if (want_value)
 968             op.op = CPP_UPLUS;
 969           break;
 970         case CPP_MINUS:
 971           if (want_value)
 972             op.op = CPP_UMINUS;
 973           break;
 974
 975         default:
 976           if ((int) op.op <= (int) CPP_EQ || (int) op.op >= (int) CPP_PLUS_EQ)
 977             SYNTAX_ERROR2 ("token \"%s\" is not valid in preprocessor expressions",
 978                            cpp_token_as_text (pfile, op.token));
 979           break;
 980         }
 981
 982       /* Check we have a value or operator as appropriate.  */
 983       if (optab[op.op].flags & NO_L_OPERAND)
 984         {
 985           if (!want_value)
 986             SYNTAX_ERROR2 ("missing binary operator before token \"%s\"",
 987                            cpp_token_as_text (pfile, op.token));
 988         }
 989       else if (want_value)
 990         {
 991           /* We want a number (or expression) and haven't got one.
 992              Try to emit a specific diagnostic.  */
 993           if (op.op == CPP_CLOSE_PAREN && top->op == CPP_OPEN_PAREN)
 994             SYNTAX_ERROR ("missing expression between '(' and ')'");
 995
 996           if (op.op == CPP_EOF && top->op == CPP_EOF)
 997             SYNTAX_ERROR2 ("%s with no expression", is_if ? "#if" : "#elif");
 998
 999           if (top->op != CPP_EOF && top->op != CPP_OPEN_PAREN)
1000             SYNTAX_ERROR2 ("operator '%s' has no right operand",
1001                            cpp_token_as_text (pfile, top->token));
1002           else if (op.op == CPP_CLOSE_PAREN || op.op == CPP_EOF)
1003             /* Complain about missing paren during reduction.  */;
1004           else
1005             SYNTAX_ERROR2 ("operator '%s' has no left operand",
1006                            cpp_token_as_text (pfile, op.token));
1007         }
1008
1009       top = reduce (pfile, top, op.op);
1010       if (!top)
1011         goto syntax_error;
1012
1013       if (op.op == CPP_EOF)
1014         break;
1015
1016       switch (op.op)
1017         {
1018         case CPP_CLOSE_PAREN:
1019           continue;
1020         case CPP_OR_OR:
1021           if (!num_zerop (top->value))
1022             pfile->state.skip_eval++;
1023           break;
1024         case CPP_AND_AND:
1025         case CPP_QUERY:
1026           if (num_zerop (top->value))
1027             pfile->state.skip_eval++;
1028           break;
1029         case CPP_COLON:
1030           if (top->op != CPP_QUERY)
1031             SYNTAX_ERROR (" ':' without preceding '?'");
1032           if (!num_zerop (top[-1].value)) /* Was '?' condition true?  */
1033             pfile->state.skip_eval++;
1034           else
1035             pfile->state.skip_eval--;
1036         default:
1037           break;
1038         }
1039
1040       want_value = true;
1041
1042       /* Check for and handle stack overflow.  */
1043       if (++top == pfile->op_limit)
1044         top = _cpp_expand_op_stack (pfile);
1045
1046       top->op = op.op;
1047       top->token = op.token;
1048       top->loc = op.token->src_loc;
1049     }
1050
1051   /* The controlling macro expression is only valid if we called lex 3
1052      times: <!> <defined expression> and <EOF>.  push_conditional ()
1053      checks that we are at top-of-file.  */
1054   if (pfile->mi_ind_cmacro && !(saw_leading_not && lex_count == 3))
1055     pfile->mi_ind_cmacro = 0;
1056
1057   if (top != pfile->op_stack)
1058     {
1059       cpp_error (pfile, CPP_DL_ICE, "unbalanced stack in %s",
1060                  is_if ? "#if" : "#elif");
1061     syntax_error:
1062       return false;  /* Return false on syntax error.  */
1063     }
1064
1065   return !num_zerop (top->value);
1066 }
1067
1068 /* Reduce the operator / value stack if possible, in preparation for
1069    pushing operator OP.  Returns NULL on error, otherwise the top of
1070    the stack.  */
1071 static struct op *
1072 reduce (cpp_reader *pfile, struct op *top, enum cpp_ttype op)
1073 {
1074   unsigned int prio;
1075
1076   if (top->op <= CPP_EQ || top->op > CPP_LAST_CPP_OP + 2)
1077     {
1078     bad_op:
1079       cpp_error (pfile, CPP_DL_ICE, "impossible operator '%u'", top->op);
1080       return 0;
1081     }
1082
1083   if (op == CPP_OPEN_PAREN)
1084     return top;
1085
1086   /* Decrement the priority of left-associative operators to force a
1087      reduction with operators of otherwise equal priority.  */
1088   prio = optab[op].prio - ((optab[op].flags & LEFT_ASSOC) != 0);
1089   while (prio < optab[top->op].prio)
1090     {
1091       if (CPP_OPTION (pfile, warn_num_sign_change)
1092           && optab[top->op].flags & CHECK_PROMOTION)
1093         check_promotion (pfile, top);
1094
1095       switch (top->op)
1096         {
1097         case CPP_UPLUS:
1098         case CPP_UMINUS:
1099         case CPP_NOT:
1100         case CPP_COMPL:
1101           top[-1].value = num_unary_op (pfile, top->value, top->op);
1102           top[-1].loc = top->loc;
1103           break;
1104
1105         case CPP_PLUS:
1106         case CPP_MINUS:
1107         case CPP_RSHIFT:
1108         case CPP_LSHIFT:
1109         case CPP_COMMA:
1110           top[-1].value = num_binary_op (pfile, top[-1].value,
1111                                          top->value, top->op);
1112           top[-1].loc = top->loc;
1113           break;
1114
1115         case CPP_GREATER:
1116         case CPP_LESS:
1117         case CPP_GREATER_EQ:
1118         case CPP_LESS_EQ:
1119           top[-1].value
1120             = num_inequality_op (pfile, top[-1].value, top->value, top->op);
1121           top[-1].loc = top->loc;
1122           break;
1123
1124         case CPP_EQ_EQ:
1125         case CPP_NOT_EQ:
1126           top[-1].value
1127             = num_equality_op (pfile, top[-1].value, top->value, top->op);
1128           top[-1].loc = top->loc;
1129           break;
1130
1131         case CPP_AND:
1132         case CPP_OR:
1133         case CPP_XOR:
1134           top[-1].value
1135             = num_bitwise_op (pfile, top[-1].value, top->value, top->op);
1136           top[-1].loc = top->loc;
1137           break;
1138
1139         case CPP_MULT:
1140           top[-1].value = num_mul (pfile, top[-1].value, top->value);
1141           top[-1].loc = top->loc;
1142           break;
1143
1144         case CPP_DIV:
1145         case CPP_MOD:
1146           top[-1].value = num_div_op (pfile, top[-1].value,
1147                                       top->value, top->op, top->loc);
1148           top[-1].loc = top->loc;
1149           break;
1150
1151         case CPP_OR_OR:
1152           top--;
1153           if (!num_zerop (top->value))
1154             pfile->state.skip_eval--;
1155           top->value.low = (!num_zerop (top->value)
1156                             || !num_zerop (top[1].value));
1157           top->value.high = 0;
1158           top->value.unsignedp = false;
1159           top->value.overflow = false;
1160           top->loc = top[1].loc;
1161           continue;
1162
1163         case CPP_AND_AND:
1164           top--;
1165           if (num_zerop (top->value))
1166             pfile->state.skip_eval--;
1167           top->value.low = (!num_zerop (top->value)
1168                             && !num_zerop (top[1].value));
1169           top->value.high = 0;
1170           top->value.unsignedp = false;
1171           top->value.overflow = false;
1172           top->loc = top[1].loc;
1173           continue;
1174
1175         case CPP_OPEN_PAREN:
1176           if (op != CPP_CLOSE_PAREN)
1177             {
1178               cpp_error_with_line (pfile, CPP_DL_ERROR,
1179                                    top->token->src_loc,
1180                                    0, "missing ')' in expression");
1181               return 0;
1182             }
1183           top--;
1184           top->value = top[1].value;
1185           top->loc = top[1].loc;
1186           return top;
1187
1188         case CPP_COLON:
1189           top -= 2;
1190           if (!num_zerop (top->value))
1191             {
1192               pfile->state.skip_eval--;
1193               top->value = top[1].value;
1194               top->loc = top[1].loc;
1195             }
1196           else
1197             {
1198               top->value = top[2].value;
1199               top->loc = top[2].loc;
1200             }
1201           top->value.unsignedp = (top[1].value.unsignedp
1202                                   || top[2].value.unsignedp);
1203           continue;
1204
1205         case CPP_QUERY:
1206           /* COMMA and COLON should not reduce a QUERY operator.  */
1207           if (op == CPP_COMMA || op == CPP_COLON)
1208             return top;
1209           cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR, "'?' without following ':'");
1210           return 0;
1211
1212         default:
1213           goto bad_op;
1214         }
1215
1216       top--;
1217       if (top->value.overflow && !pfile->state.skip_eval)
1218         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
1219                    "integer overflow in preprocessor expression");
1220     }
1221
1222   if (op == CPP_CLOSE_PAREN)
1223     {
1224       cpp_error (pfile, CPP_DL_ERROR, "missing '(' in expression");
1225       return 0;
1226     }
1227
1228   return top;
1229 }
1230
1231 /* Returns the position of the old top of stack after expansion.  */
1232 struct op *
1233 _cpp_expand_op_stack (cpp_reader *pfile)
1234 {
1235   size_t old_size = (size_t) (pfile->op_limit - pfile->op_stack);
1236   size_t new_size = old_size * 2 + 20;
1237
1238   pfile->op_stack = XRESIZEVEC (struct op, pfile->op_stack, new_size);
1239   pfile->op_limit = pfile->op_stack + new_size;
1240
1241   return pfile->op_stack + old_size;
1242 }
1243
1244 /* Emits a warning if the effective sign of either operand of OP
1245    changes because of integer promotions.  */
1246 static void
1247 check_promotion (cpp_reader *pfile, const struct op *op)
1248 {
1249   if (op->value.unsignedp == op[-1].value.unsignedp)
1250     return;
1251
1252   if (op->value.unsignedp)
1253     {
1254       if (!num_positive (op[-1].value, CPP_OPTION (pfile, precision)))
1255         cpp_error_with_line (pfile, CPP_DL_WARNING, op[-1].loc, 0,
1256                              "the left operand of \"%s\" changes sign when promoted",
1257                              cpp_token_as_text (pfile, op->token));
1258     }
1259   else if (!num_positive (op->value, CPP_OPTION (pfile, precision)))
1260     cpp_error_with_line (pfile, CPP_DL_WARNING, op->loc, 0,
1261                "the right operand of \"%s\" changes sign when promoted",
1262                cpp_token_as_text (pfile, op->token));
1263 }
1264
1265 /* Clears the unused high order bits of the number pointed to by PNUM.  */
1266 static cpp_num
1267 num_trim (cpp_num num, size_t precision)
1268 {
1269   if (precision > PART_PRECISION)
1270     {
1271       precision -= PART_PRECISION;
1272       if (precision < PART_PRECISION)
1273         num.high &= ((cpp_num_part) 1 << precision) - 1;
1274     }
1275   else
1276     {
1277       if (precision < PART_PRECISION)
1278         num.low &= ((cpp_num_part) 1 << precision) - 1;
1279       num.high = 0;
1280     }
1281
1282   return num;
1283 }
1284
1285 /* True iff A (presumed signed) >= 0.  */
1286 static bool
1287 num_positive (cpp_num num, size_t precision)
1288 {
1289   if (precision > PART_PRECISION)
1290     {
1291       precision -= PART_PRECISION;
1292       return (num.high & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1)) == 0;
1293     }
1294
1295   return (num.low & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1)) == 0;
1296 }
1297
1298 /* Sign extend a number, with PRECISION significant bits and all
1299    others assumed clear, to fill out a cpp_num structure.  */
1300 cpp_num
1301 cpp_num_sign_extend (cpp_num num, size_t precision)
1302 {
1303   if (!num.unsignedp)
1304     {
1305       if (precision > PART_PRECISION)
1306         {
1307           precision -= PART_PRECISION;
1308           if (precision < PART_PRECISION
1309               && (num.high & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1)))
1310             num.high |= ~(~(cpp_num_part) 0 >> (PART_PRECISION - precision));
1311         }
1312       else if (num.low & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1))
1313         {
1314           if (precision < PART_PRECISION)
1315             num.low |= ~(~(cpp_num_part) 0 >> (PART_PRECISION - precision));
1316           num.high = ~(cpp_num_part) 0;
1317         }
1318     }
1319
1320   return num;
1321 }
1322
1323 /* Returns the negative of NUM.  */
1324 static cpp_num
1325 num_negate (cpp_num num, size_t precision)
1326 {
1327   cpp_num copy;
1328
1329   copy = num;
1330   num.high = ~num.high;
1331   num.low = ~num.low;
1332   if (++num.low == 0)
1333     num.high++;
1334   num = num_trim (num, precision);
1335   num.overflow = (!num.unsignedp && num_eq (num, copy) && !num_zerop (num));
1336
1337   return num;
1338 }
1339
1340 /* Returns true if A >= B.  */
1341 static bool
1342 num_greater_eq (cpp_num pa, cpp_num pb, size_t precision)
1343 {
1344   bool unsignedp;
1345
1346   unsignedp = pa.unsignedp || pb.unsignedp;
1347
1348   if (!unsignedp)
1349     {
1350       /* Both numbers have signed type.  If they are of different
1351        sign, the answer is the sign of A.  */
1352       unsignedp = num_positive (pa, precision);
1353
1354       if (unsignedp != num_positive (pb, precision))
1355         return unsignedp;
1356
1357       /* Otherwise we can do an unsigned comparison.  */
1358     }
1359
1360   return (pa.high > pb.high) || (pa.high == pb.high && pa.low >= pb.low);
1361 }
1362
1363 /* Returns LHS OP RHS, where OP is a bit-wise operation.  */
1364 static cpp_num
1365 num_bitwise_op (cpp_reader *pfile ATTRIBUTE_UNUSED,
1366                 cpp_num lhs, cpp_num rhs, enum cpp_ttype op)
1367 {
1368   lhs.overflow = false;
1369   lhs.unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
1370
1371   /* As excess precision is zeroed, there is no need to num_trim () as
1372      these operations cannot introduce a set bit there.  */
1373   if (op == CPP_AND)
1374     {
1375       lhs.low &= rhs.low;
1376       lhs.high &= rhs.high;
1377     }
1378   else if (op == CPP_OR)
1379     {
1380       lhs.low |= rhs.low;
1381       lhs.high |= rhs.high;
1382     }
1383   else
1384     {
1385       lhs.low ^= rhs.low;
1386       lhs.high ^= rhs.high;
1387     }
1388
1389   return lhs;
1390 }
1391
1392 /* Returns LHS OP RHS, where OP is an inequality.  */
1393 static cpp_num
1394 num_inequality_op (cpp_reader *pfile, cpp_num lhs, cpp_num rhs,
1395                    enum cpp_ttype op)
1396 {
1397   bool gte = num_greater_eq (lhs, rhs, CPP_OPTION (pfile, precision));
1398
1399   if (op == CPP_GREATER_EQ)
1400     lhs.low = gte;
1401   else if (op == CPP_LESS)
1402     lhs.low = !gte;
1403   else if (op == CPP_GREATER)
1404     lhs.low = gte && !num_eq (lhs, rhs);
1405   else /* CPP_LESS_EQ.  */
1406     lhs.low = !gte || num_eq (lhs, rhs);
1407
1408   lhs.high = 0;
1409   lhs.overflow = false;
1410   lhs.unsignedp = false;
1411   return lhs;
1412 }
1413
1414 /* Returns LHS OP RHS, where OP is == or !=.  */
1415 static cpp_num
1416 num_equality_op (cpp_reader *pfile ATTRIBUTE_UNUSED,
1417                  cpp_num lhs, cpp_num rhs, enum cpp_ttype op)
1418 {
1419   /* Work around a 3.0.4 bug; see PR 6950.  */
1420   bool eq = num_eq (lhs, rhs);
1421   if (op == CPP_NOT_EQ)
1422     eq = !eq;
1423   lhs.low = eq;
1424   lhs.high = 0;
1425   lhs.overflow = false;
1426   lhs.unsignedp = false;
1427   return lhs;
1428 }
1429
1430 /* Shift NUM, of width PRECISION, right by N bits.  */
1431 static cpp_num
1432 num_rshift (cpp_num num, size_t precision, size_t n)
1433 {
1434   cpp_num_part sign_mask;
1435   bool x = num_positive (num, precision);
1436
1437   if (num.unsignedp || x)
1438     sign_mask = 0;
1439   else
1440     sign_mask = ~(cpp_num_part) 0;
1441
1442   if (n >= precision)
1443     num.high = num.low = sign_mask;
1444   else
1445     {
1446       /* Sign-extend.  */
1447       if (precision < PART_PRECISION)
1448         num.high = sign_mask, num.low |= sign_mask << precision;
1449       else if (precision < 2 * PART_PRECISION)
1450         num.high |= sign_mask << (precision - PART_PRECISION);
1451
1452       if (n >= PART_PRECISION)
1453         {
1454           n -= PART_PRECISION;
1455           num.low = num.high;
1456           num.high = sign_mask;
1457         }
1458
1459       if (n)
1460         {
1461           num.low = (num.low >> n) | (num.high << (PART_PRECISION - n));
1462           num.high = (num.high >> n) | (sign_mask << (PART_PRECISION - n));
1463         }
1464     }
1465
1466   num = num_trim (num, precision);
1467   num.overflow = false;
1468   return num;
1469 }
1470
1471 /* Shift NUM, of width PRECISION, left by N bits.  */
1472 static cpp_num
1473 num_lshift (cpp_num num, size_t precision, size_t n)
1474 {
1475   if (n >= precision)
1476     {
1477       num.overflow = !num.unsignedp && !num_zerop (num);
1478       num.high = num.low = 0;
1479     }
1480   else
1481     {
1482       cpp_num orig, maybe_orig;
1483       size_t m = n;
1484
1485       orig = num;
1486       if (m >= PART_PRECISION)
1487         {
1488           m -= PART_PRECISION;
1489           num.high = num.low;
1490           num.low = 0;
1491         }
1492       if (m)
1493         {
1494           num.high = (num.high << m) | (num.low >> (PART_PRECISION - m));
1495           num.low <<= m;
1496         }
1497       num = num_trim (num, precision);
1498
1499       if (num.unsignedp)
1500         num.overflow = false;
1501       else
1502         {
1503           maybe_orig = num_rshift (num, precision, n);
1504           num.overflow = !num_eq (orig, maybe_orig);
1505         }
1506     }
1507
1508   return num;
1509 }
1510
1511 /* The four unary operators: +, -, ! and ~.  */
1512 static cpp_num
1513 num_unary_op (cpp_reader *pfile, cpp_num num, enum cpp_ttype op)
1514 {
1515   switch (op)
1516     {
1517     case CPP_UPLUS:
1518       if (CPP_WTRADITIONAL (pfile) && !pfile->state.skip_eval)
1519         cpp_warning (pfile, CPP_W_TRADITIONAL,
1520                      "traditional C rejects the unary plus operator");
1521       num.overflow = false;
1522       break;
1523
1524     case CPP_UMINUS:
1525       num = num_negate (num, CPP_OPTION (pfile, precision));
1526       break;
1527
1528     case CPP_COMPL:
1529       num.high = ~num.high;
1530       num.low = ~num.low;
1531       num = num_trim (num, CPP_OPTION (pfile, precision));
1532       num.overflow = false;
1533       break;
1534
1535     default: /* case CPP_NOT: */
1536       num.low = num_zerop (num);
1537       num.high = 0;
1538       num.overflow = false;
1539       num.unsignedp = false;
1540       break;
1541     }
1542
1543   return num;
1544 }
1545
1546 /* The various binary operators.  */
1547 static cpp_num
1548 num_binary_op (cpp_reader *pfile, cpp_num lhs, cpp_num rhs, enum cpp_ttype op)
1549 {
1550   cpp_num result;
1551   size_t precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
1552   size_t n;
1553
1554   switch (op)
1555     {
1556       /* Shifts.  */
1557     case CPP_LSHIFT:
1558     case CPP_RSHIFT:
1559       if (!rhs.unsignedp && !num_positive (rhs, precision))
1560         {
1561           /* A negative shift is a positive shift the other way.  */
1562           if (op == CPP_LSHIFT)
1563             op = CPP_RSHIFT;
1564           else
1565             op = CPP_LSHIFT;
1566           rhs = num_negate (rhs, precision);
1567         }
1568       if (rhs.high)
1569         n = ~0;                 /* Maximal.  */
1570       else
1571         n = rhs.low;
1572       if (op == CPP_LSHIFT)
1573         lhs = num_lshift (lhs, precision, n);
1574       else
1575         lhs = num_rshift (lhs, precision, n);
1576       break;
1577
1578       /* Arithmetic.  */
1579     case CPP_MINUS:
1580       rhs = num_negate (rhs, precision);
1581     case CPP_PLUS:
1582       result.low = lhs.low + rhs.low;
1583       result.high = lhs.high + rhs.high;
1584       if (result.low < lhs.low)
1585         result.high++;
1586       result.unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
1587       result.overflow = false;
1588
1589       result = num_trim (result, precision);
1590       if (!result.unsignedp)
1591         {
1592           bool lhsp = num_positive (lhs, precision);
1593           result.overflow = (lhsp == num_positive (rhs, precision)
1594                              && lhsp != num_positive (result, precision));
1595         }
1596       return result;
1597
1598       /* Comma.  */
1599     default: /* case CPP_COMMA: */
1600       if (CPP_PEDANTIC (pfile) && (!CPP_OPTION (pfile, c99)
1601                                    || !pfile->state.skip_eval))
1602         cpp_error (pfile, CPP_DL_PEDWARN,
1603                    "comma operator in operand of #if");
1604       lhs = rhs;
1605       break;
1606     }
1607
1608   return lhs;
1609 }
1610
1611 /* Multiplies two unsigned cpp_num_parts to give a cpp_num.  This
1612    cannot overflow.  */
1613 static cpp_num
1614 num_part_mul (cpp_num_part lhs, cpp_num_part rhs)
1615 {
1616   cpp_num result;
1617   cpp_num_part middle[2], temp;
1618
1619   result.low = LOW_PART (lhs) * LOW_PART (rhs);
1620   result.high = HIGH_PART (lhs) * HIGH_PART (rhs);
1621
1622   middle[0] = LOW_PART (lhs) * HIGH_PART (rhs);
1623   middle[1] = HIGH_PART (lhs) * LOW_PART (rhs);
1624
1625   temp = result.low;
1626   result.low += LOW_PART (middle[0]) << (PART_PRECISION / 2);
1627   if (result.low < temp)
1628     result.high++;
1629
1630   temp = result.low;
1631   result.low += LOW_PART (middle[1]) << (PART_PRECISION / 2);
1632   if (result.low < temp)
1633     result.high++;
1634
1635   result.high += HIGH_PART (middle[0]);
1636   result.high += HIGH_PART (middle[1]);
1637   result.unsignedp = true;
1638   result.overflow = false;
1639
1640   return result;
1641 }
1642
1643 /* Multiply two preprocessing numbers.  */
1644 static cpp_num
1645 num_mul (cpp_reader *pfile, cpp_num lhs, cpp_num rhs)
1646 {
1647   cpp_num result, temp;
1648   bool unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
1649   bool overflow, negate = false;
1650   size_t precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
1651
1652   /* Prepare for unsigned multiplication.  */
1653   if (!unsignedp)
1654     {
1655       if (!num_positive (lhs, precision))
1656         negate = !negate, lhs = num_negate (lhs, precision);
1657       if (!num_positive (rhs, precision))
1658         negate = !negate, rhs = num_negate (rhs, precision);
1659     }
1660
1661   overflow = lhs.high && rhs.high;
1662   result = num_part_mul (lhs.low, rhs.low);
1663
1664   temp = num_part_mul (lhs.high, rhs.low);
1665   result.high += temp.low;
1666   if (temp.high)
1667     overflow = true;
1668
1669   temp = num_part_mul (lhs.low, rhs.high);
1670   result.high += temp.low;
1671   if (temp.high)
1672     overflow = true;
1673
1674   temp.low = result.low, temp.high = result.high;
1675   result = num_trim (result, precision);
1676   if (!num_eq (result, temp))
1677     overflow = true;
1678
1679   if (negate)
1680     result = num_negate (result, precision);
1681
1682   if (unsignedp)
1683     result.overflow = false;
1684   else
1685     result.overflow = overflow || (num_positive (result, precision) ^ !negate
1686                                    && !num_zerop (result));
1687   result.unsignedp = unsignedp;
1688
1689   return result;
1690 }
1691
1692 /* Divide two preprocessing numbers, LHS and RHS, returning the answer
1693    or the remainder depending upon OP. LOCATION is the source location
1694    of this operator (for diagnostics).  */
1695
1696 static cpp_num
1697 num_div_op (cpp_reader *pfile, cpp_num lhs, cpp_num rhs, enum cpp_ttype op,
1698             source_location location)
1699 {
1700   cpp_num result, sub;
1701   cpp_num_part mask;
1702   bool unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
1703   bool negate = false, lhs_neg = false;
1704   size_t i, precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
1705
1706   /* Prepare for unsigned division.  */
1707   if (!unsignedp)
1708     {
1709       if (!num_positive (lhs, precision))
1710         negate = !negate, lhs_neg = true, lhs = num_negate (lhs, precision);
1711       if (!num_positive (rhs, precision))
1712         negate = !negate, rhs = num_negate (rhs, precision);
1713     }
1714
1715   /* Find the high bit.  */
1716   if (rhs.high)
1717     {
1718       i = precision - 1;
1719       mask = (cpp_num_part) 1 << (i - PART_PRECISION);
1720       for (; ; i--, mask >>= 1)
1721         if (rhs.high & mask)
1722           break;
1723     }
1724   else if (rhs.low)
1725     {
1726       if (precision > PART_PRECISION)
1727         i = precision - PART_PRECISION - 1;
1728       else
1729         i = precision - 1;
1730       mask = (cpp_num_part) 1 << i;
1731       for (; ; i--, mask >>= 1)
1732         if (rhs.low & mask)
1733           break;
1734     }
1735   else
1736     {
1737       if (!pfile->state.skip_eval)
1738         cpp_error_with_line (pfile, CPP_DL_ERROR, location, 0,
1739                              "division by zero in #if");
1740       return lhs;
1741     }
1742
1743   /* First nonzero bit of RHS is bit I.  Do naive division by
1744      shifting the RHS fully left, and subtracting from LHS if LHS is
1745      at least as big, and then repeating but with one less shift.
1746      This is not very efficient, but is easy to understand.  */
1747
1748   rhs.unsignedp = true;
1749   lhs.unsignedp = true;
1750   i = precision - i - 1;
1751   sub = num_lshift (rhs, precision, i);
1752
1753   result.high = result.low = 0;
1754   for (;;)
1755     {
1756       if (num_greater_eq (lhs, sub, precision))
1757         {
1758           lhs = num_binary_op (pfile, lhs, sub, CPP_MINUS);
1759           if (i >= PART_PRECISION)
1760             result.high |= (cpp_num_part) 1 << (i - PART_PRECISION);
1761           else
1762             result.low |= (cpp_num_part) 1 << i;
1763         }
1764       if (i-- == 0)
1765         break;
1766       sub.low = (sub.low >> 1) | (sub.high << (PART_PRECISION - 1));
1767       sub.high >>= 1;
1768     }
1769
1770   /* We divide so that the remainder has the sign of the LHS.  */
1771   if (op == CPP_DIV)
1772     {
1773       result.unsignedp = unsignedp;
1774       result.overflow = false;
1775       if (!unsignedp)
1776         {
1777           if (negate)
1778             result = num_negate (result, precision);
1779           result.overflow = (num_positive (result, precision) ^ !negate
1780                              && !num_zerop (result));
1781         }
1782
1783       return result;
1784     }
1785
1786   /* CPP_MOD.  */
1787   lhs.unsignedp = unsignedp;
1788   lhs.overflow = false;
1789   if (lhs_neg)
1790     lhs = num_negate (lhs, precision);
1791
1792   return lhs;
1793 }