]> git.ipfire.org Git - thirdparty/binutils-gdb.git/blobdiff - gdb/python/py-value.c
gdb: building inferior strings from within GDB
[thirdparty/binutils-gdb.git] / gdb / python / py-value.c
index 21e9247857a6eac4c3b94267a0688a8f52f6e7e7..933af92a664bb73a9c792036696b293d08f660e3 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* Python interface to values.
 
-   Copyright (C) 2008-2016 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2008-2023 Free Software Foundation, Inc.
 
    This file is part of GDB.
 
    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "defs.h"
+#include "top.h"               /* For quit_force ().  */
 #include "charset.h"
 #include "value.h"
 #include "language.h"
-#include "dfp.h"
+#include "target-float.h"
 #include "valprint.h"
 #include "infcall.h"
 #include "expression.h"
    GDB (which uses target arithmetic).  */
 
 /* Python's integer type corresponds to C's long type.  */
-#define builtin_type_pyint builtin_type (python_gdbarch)->builtin_long
+#define builtin_type_pyint \
+  builtin_type (gdbpy_enter::get_gdbarch ())->builtin_long
 
 /* Python's float type corresponds to C's double type.  */
-#define builtin_type_pyfloat builtin_type (python_gdbarch)->builtin_double
+#define builtin_type_pyfloat \
+  builtin_type (gdbpy_enter::get_gdbarch ())->builtin_double
 
 /* Python's long type corresponds to C's long long type.  */
-#define builtin_type_pylong builtin_type (python_gdbarch)->builtin_long_long
+#define builtin_type_pylong \
+  builtin_type (gdbpy_enter::get_gdbarch ())->builtin_long_long
 
 /* Python's long type corresponds to C's long long type.  Unsigned version.  */
 #define builtin_type_upylong builtin_type \
-  (python_gdbarch)->builtin_unsigned_long_long
+  (gdbpy_enter::get_gdbarch ())->builtin_unsigned_long_long
 
 #define builtin_type_pybool \
-  language_bool_type (python_language, python_gdbarch)
+  language_bool_type (current_language, gdbpy_enter::get_gdbarch ())
 
-#define builtin_type_pychar \
-  language_string_char_type (python_language, python_gdbarch)
-
-typedef struct value_object {
+struct value_object {
   PyObject_HEAD
   struct value_object *next;
   struct value_object *prev;
@@ -61,7 +62,7 @@ typedef struct value_object {
   PyObject *address;
   PyObject *type;
   PyObject *dynamic_type;
-} value_object;
+};
 
 /* List of all values which are currently exposed to Python. It is
    maintained so that when an objfile is discarded, preserve_values
@@ -70,90 +71,150 @@ typedef struct value_object {
    work around a linker bug on MacOS.  */
 static value_object *values_in_python = NULL;
 
+/* Clear out an old GDB value stored within SELF, and reset the fields to
+   nullptr.  This should be called when a gdb.Value is deallocated, and
+   also if a gdb.Value is reinitialized with a new value.  */
+
+static void
+valpy_clear_value (value_object *self)
+{
+  /* Indicate we are no longer interested in the value object.  */
+  self->value->decref ();
+  self->value = nullptr;
+
+  Py_CLEAR (self->address);
+  Py_CLEAR (self->type);
+  Py_CLEAR (self->dynamic_type);
+}
+
 /* Called by the Python interpreter when deallocating a value object.  */
 static void
 valpy_dealloc (PyObject *obj)
 {
   value_object *self = (value_object *) obj;
 
-  /* Remove SELF from the global list.  */
-  if (self->prev)
-    self->prev->next = self->next;
-  else
-    {
-      gdb_assert (values_in_python == self);
-      values_in_python = self->next;
-    }
-  if (self->next)
-    self->next->prev = self->prev;
-
-  value_free (self->value);
-
-  if (self->address)
-    /* Use braces to appease gcc warning.  *sigh*  */
+  /* If SELF failed to initialize correctly then it may not have a value
+     contained within it.  */
+  if (self->value != nullptr)
     {
-      Py_DECREF (self->address);
-    }
+      /* Remove SELF from the global list of values.  */
+      if (self->prev != nullptr)
+       self->prev->next = self->next;
+      else
+       {
+         gdb_assert (values_in_python == self);
+         values_in_python = self->next;
+       }
+      if (self->next != nullptr)
+       self->next->prev = self->prev;
 
-  if (self->type)
-    {
-      Py_DECREF (self->type);
+      /* Release the value object and any cached Python objects.  */
+      valpy_clear_value (self);
     }
 
-  Py_XDECREF (self->dynamic_type);
-
   Py_TYPE (self)->tp_free (self);
 }
 
-/* Helper to push a Value object on the global list.  */
+/* Helper to push a gdb.Value object on to the global list of values.  If
+   VALUE_OBJ is already on the lit then this does nothing.  */
+
 static void
 note_value (value_object *value_obj)
 {
-  value_obj->next = values_in_python;
-  if (value_obj->next)
-    value_obj->next->prev = value_obj;
-  value_obj->prev = NULL;
-  values_in_python = value_obj;
+  if (value_obj->next == nullptr)
+    {
+      gdb_assert (value_obj->prev == nullptr);
+      value_obj->next = values_in_python;
+      if (value_obj->next != nullptr)
+       value_obj->next->prev = value_obj;
+      values_in_python = value_obj;
+    }
 }
 
-/* Called when a new gdb.Value object needs to be allocated.  Returns NULL on
-   error, with a python exception set.  */
-static PyObject *
-valpy_new (PyTypeObject *subtype, PyObject *args, PyObject *keywords)
+/* Convert a python object OBJ with type TYPE to a gdb value.  The
+   python object in question must conform to the python buffer
+   protocol.  On success, return the converted value, otherwise
+   nullptr.  */
+
+static struct value *
+convert_buffer_and_type_to_value (PyObject *obj, struct type *type)
 {
-  struct value *value = NULL;   /* Initialize to appease gcc warning.  */
-  value_object *value_obj;
+  Py_buffer_up buffer_up;
+  Py_buffer py_buf;
 
-  if (PyTuple_Size (args) != 1)
+  if (PyObject_CheckBuffer (obj) 
+      && PyObject_GetBuffer (obj, &py_buf, PyBUF_SIMPLE) == 0)
     {
-      PyErr_SetString (PyExc_TypeError, _("Value object creation takes only "
-                                         "1 argument"));
-      return NULL;
+      /* Got a buffer, py_buf, out of obj.  Cause it to be released
+        when it goes out of scope.  */
+      buffer_up.reset (&py_buf);
+    }
+  else
+    {
+      PyErr_SetString (PyExc_TypeError,
+                      _("Object must support the python buffer protocol."));
+      return nullptr;
     }
 
-  value_obj = (value_object *) subtype->tp_alloc (subtype, 1);
-  if (value_obj == NULL)
+  if (type->length () > py_buf.len)
     {
-      PyErr_SetString (PyExc_MemoryError, _("Could not allocate memory to "
-                                           "create Value object."));
-      return NULL;
+      PyErr_SetString (PyExc_ValueError,
+                      _("Size of type is larger than that of buffer object."));
+      return nullptr;
+    }
+
+  return value_from_contents (type, (const gdb_byte *) py_buf.buf);
+}
+
+/* Implement gdb.Value.__init__.  */
+
+static int
+valpy_init (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
+{
+  static const char *keywords[] = { "val", "type", NULL };
+  PyObject *val_obj = nullptr;
+  PyObject *type_obj = nullptr;
+
+  if (!gdb_PyArg_ParseTupleAndKeywords (args, kwds, "O|O", keywords,
+                                       &val_obj, &type_obj))
+    return -1;
+
+  struct type *type = nullptr;
+  if (type_obj != nullptr && type_obj != Py_None)
+    {
+      type = type_object_to_type (type_obj);
+      if (type == nullptr)
+       {
+         PyErr_SetString (PyExc_TypeError,
+                          _("type argument must be a gdb.Type."));
+         return -1;
+       }
     }
 
-  value = convert_value_from_python (PyTuple_GetItem (args, 0));
-  if (value == NULL)
+  struct value *value;
+  if (type == nullptr)
+    value = convert_value_from_python (val_obj);
+  else
+    value = convert_buffer_and_type_to_value (val_obj, type);
+  if (value == nullptr)
     {
-      subtype->tp_free (value_obj);
-      return NULL;
+      gdb_assert (PyErr_Occurred ());
+      return -1;
     }
 
-  value_obj->value = value;
-  release_value_or_incref (value);
-  value_obj->address = NULL;
-  value_obj->type = NULL;
-  value_obj->dynamic_type = NULL;
+  /* There might be a previous value here.  */
+  value_object *value_obj = (value_object *) self;
+  if (value_obj->value != nullptr)
+    valpy_clear_value (value_obj);
+
+  /* Store the value into this Python object.  */
+  value_obj->value = release_value (value).release ();
+
+  /* Ensure that this gdb.Value is in the set of all gdb.Value objects.  If
+     we are already in the set then this is call does nothing.  */
   note_value (value_obj);
 
-  return (PyObject *) value_obj;
+  return 0;
 }
 
 /* Iterate over all the Value objects, calling preserve_one_value on
@@ -165,7 +226,7 @@ gdbpy_preserve_values (const struct extension_language_defn *extlang,
   value_object *iter;
 
   for (iter = values_in_python; iter; iter = iter->next)
-    preserve_one_value (iter->value, objfile, copied_types);
+    iter->value->preserve (objfile, copied_types);
 }
 
 /* Given a value of a pointer type, apply the C unary * operator to it.  */
@@ -174,20 +235,18 @@ valpy_dereference (PyObject *self, PyObject *args)
 {
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *res_val;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
       res_val = value_ind (((value_object *) self)->value);
       result = value_to_value_object (res_val);
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -205,33 +264,32 @@ valpy_referenced_value (PyObject *self, PyObject *args)
 {
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *self_val, *res_val;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
       self_val = ((value_object *) self)->value;
-      switch (TYPE_CODE (check_typedef (value_type (self_val))))
-        {
-        case TYPE_CODE_PTR:
-          res_val = value_ind (self_val);
-          break;
-        case TYPE_CODE_REF:
-          res_val = coerce_ref (self_val);
-          break;
-        default:
-          error(_("Trying to get the referenced value from a value which is "
-                  "neither a pointer nor a reference."));
-        }
+      switch (check_typedef (self_val->type ())->code ())
+       {
+       case TYPE_CODE_PTR:
+         res_val = value_ind (self_val);
+         break;
+       case TYPE_CODE_REF:
+       case TYPE_CODE_RVALUE_REF:
+         res_val = coerce_ref (self_val);
+         break;
+       default:
+         error(_("Trying to get the referenced value from a value which is "
+                 "neither a pointer nor a reference."));
+       }
 
       result = value_to_value_object (res_val);
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -239,29 +297,38 @@ valpy_referenced_value (PyObject *self, PyObject *args)
 /* Return a value which is a reference to the value.  */
 
 static PyObject *
-valpy_reference_value (PyObject *self, PyObject *args)
+valpy_reference_value (PyObject *self, PyObject *args, enum type_code refcode)
 {
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *self_val;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
       self_val = ((value_object *) self)->value;
-      result = value_to_value_object (value_ref (self_val));
-
-      do_cleanups (cleanup);
+      result = value_to_value_object (value_ref (self_val, refcode));
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
 
+static PyObject *
+valpy_lvalue_reference_value (PyObject *self, PyObject *args)
+{
+  return valpy_reference_value (self, args, TYPE_CODE_REF);
+}
+
+static PyObject *
+valpy_rvalue_reference_value (PyObject *self, PyObject *args)
+{
+  return valpy_reference_value (self, args, TYPE_CODE_RVALUE_REF);
+}
+
 /* Return a "const" qualified version of the value.  */
 
 static PyObject *
@@ -269,22 +336,19 @@ valpy_const_value (PyObject *self, PyObject *args)
 {
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *self_val, *res_val;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
       self_val = ((value_object *) self)->value;
       res_val = make_cv_value (1, 0, self_val);
       result = value_to_value_object (res_val);
-
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -297,22 +361,23 @@ valpy_get_address (PyObject *self, void *closure)
 
   if (!val_obj->address)
     {
-      TRY
+      try
        {
          struct value *res_val;
-         struct cleanup *cleanup
-           = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+         scoped_value_mark free_values;
 
          res_val = value_addr (val_obj->value);
          val_obj->address = value_to_value_object (res_val);
-         do_cleanups (cleanup);
        }
-      CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+      catch (const gdb_exception_forced_quit &except)
+       {
+         quit_force (NULL, 0);
+       }
+      catch (const gdb_exception &except)
        {
          val_obj->address = Py_None;
          Py_INCREF (Py_None);
        }
-      END_CATCH
     }
 
   Py_XINCREF (val_obj->address);
@@ -328,7 +393,7 @@ valpy_get_type (PyObject *self, void *closure)
 
   if (!obj->type)
     {
-      obj->type = type_to_type_object (value_type (obj->value));
+      obj->type = type_to_type_object (obj->value->type ());
       if (!obj->type)
        return NULL;
     }
@@ -350,20 +415,19 @@ valpy_get_dynamic_type (PyObject *self, void *closure)
       return obj->dynamic_type;
     }
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *val = obj->value;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
-      type = value_type (val);
+      type = val->type ();
       type = check_typedef (type);
 
-      if (((TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
-          || (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_REF))
-         && (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_STRUCT))
+      if (type->is_pointer_or_reference ()
+         && (type->target_type ()->code () == TYPE_CODE_STRUCT))
        {
          struct value *target;
-         int was_pointer = TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR;
+         int was_pointer = type->code () == TYPE_CODE_PTR;
 
          if (was_pointer)
            target = value_ind (val);
@@ -376,24 +440,21 @@ valpy_get_dynamic_type (PyObject *self, void *closure)
              if (was_pointer)
                type = lookup_pointer_type (type);
              else
-               type = lookup_reference_type (type);
+               type = lookup_lvalue_reference_type (type);
            }
        }
-      else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT)
+      else if (type->code () == TYPE_CODE_STRUCT)
        type = value_rtti_type (val, NULL, NULL, NULL);
       else
        {
          /* Re-use object's static type.  */
          type = NULL;
        }
-
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   if (type == NULL)
     obj->dynamic_type = valpy_get_type (self, NULL);
@@ -409,40 +470,97 @@ valpy_get_dynamic_type (PyObject *self, void *closure)
    A lazy string is a pointer to a string with an optional encoding and
    length.  If ENCODING is not given, encoding is set to None.  If an
    ENCODING is provided the encoding parameter is set to ENCODING, but
-   the string is not encoded.  If LENGTH is provided then the length
-   parameter is set to LENGTH, otherwise length will be set to -1 (first
-   null of appropriate with).  */
+   the string is not encoded.
+   If LENGTH is provided then the length parameter is set to LENGTH.
+   Otherwise if the value is an array of known length then the array's length
+   is used.  Otherwise the length will be set to -1 (meaning first null of
+   appropriate with).
+
+   Note: In order to not break any existing uses this allows creating
+   lazy strings from anything.  PR 20769.  E.g.,
+   gdb.parse_and_eval("my_int_variable").lazy_string().
+   "It's easier to relax restrictions than it is to impose them after the
+   fact."  So we should be flagging any unintended uses as errors, but it's
+   perhaps too late for that.  */
+
 static PyObject *
 valpy_lazy_string (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kw)
 {
   gdb_py_longest length = -1;
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
   const char *user_encoding = NULL;
-  static char *keywords[] = { "encoding", "length", NULL };
+  static const char *keywords[] = { "encoding", "length", NULL };
   PyObject *str_obj = NULL;
 
-  if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords (args, kw, "|s" GDB_PY_LL_ARG, keywords,
-                                   &user_encoding, &length))
+  if (!gdb_PyArg_ParseTupleAndKeywords (args, kw, "|s" GDB_PY_LL_ARG,
+                                       keywords, &user_encoding, &length))
     return NULL;
 
-  TRY
+  if (length < -1)
+    {
+      PyErr_SetString (PyExc_ValueError, _("Invalid length."));
+      return NULL;
+    }
+
+  try
     {
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
+      struct type *type, *realtype;
+      CORE_ADDR addr;
 
-      if (TYPE_CODE (value_type (value)) == TYPE_CODE_PTR)
-       value = value_ind (value);
+      type = value->type ();
+      realtype = check_typedef (type);
 
-      str_obj = gdbpy_create_lazy_string_object (value_address (value), length,
-                                                user_encoding,
-                                                value_type (value));
+      switch (realtype->code ())
+       {
+       case TYPE_CODE_ARRAY:
+         {
+           LONGEST array_length = -1;
+           LONGEST low_bound, high_bound;
+
+           /* PR 20786: There's no way to specify an array of length zero.
+              Record a length of [0,-1] which is how Ada does it.  Anything
+              we do is broken, but this one possible solution.  */
+           if (get_array_bounds (realtype, &low_bound, &high_bound))
+             array_length = high_bound - low_bound + 1;
+           if (length == -1)
+             length = array_length;
+           else if (array_length == -1)
+             {
+               type = lookup_array_range_type (realtype->target_type (),
+                                               0, length - 1);
+             }
+           else if (length != array_length)
+             {
+               /* We need to create a new array type with the
+                  specified length.  */
+               if (length > array_length)
+                 error (_("Length is larger than array size."));
+               type = lookup_array_range_type (realtype->target_type (),
+                                               low_bound,
+                                               low_bound + length - 1);
+             }
+           addr = value->address ();
+           break;
+         }
+       case TYPE_CODE_PTR:
+         /* If a length is specified we defer creating an array of the
+            specified width until we need to.  */
+         addr = value_as_address (value);
+         break;
+       default:
+         /* Should flag an error here.  PR 20769.  */
+         addr = value->address ();
+         break;
+       }
 
-      do_cleanups (cleanup);
+      str_obj = gdbpy_create_lazy_string_object (addr, length, user_encoding,
+                                                type);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return str_obj;
 }
@@ -457,37 +575,213 @@ static PyObject *
 valpy_string (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kw)
 {
   int length = -1;
-  gdb_byte *buffer;
+  gdb::unique_xmalloc_ptr<gdb_byte> buffer;
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
-  PyObject *unicode;
   const char *encoding = NULL;
   const char *errors = NULL;
   const char *user_encoding = NULL;
   const char *la_encoding = NULL;
   struct type *char_type;
-  static char *keywords[] = { "encoding", "errors", "length", NULL };
+  static const char *keywords[] = { "encoding", "errors", "length", NULL };
 
-  if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords (args, kw, "|ssi", keywords,
-                                   &user_encoding, &errors, &length))
+  if (!gdb_PyArg_ParseTupleAndKeywords (args, kw, "|ssi", keywords,
+                                       &user_encoding, &errors, &length))
     return NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
-      LA_GET_STRING (value, &buffer, &length, &char_type, &la_encoding);
+      c_get_string (value, &buffer, &length, &char_type, &la_encoding);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   encoding = (user_encoding && *user_encoding) ? user_encoding : la_encoding;
-  unicode = PyUnicode_Decode ((const char *) buffer,
-                             length * TYPE_LENGTH (char_type),
-                             encoding, errors);
-  xfree (buffer);
+  return PyUnicode_Decode ((const char *) buffer.get (),
+                          length * char_type->length (),
+                          encoding, errors);
+}
+
+/* Given a Python object, copy its truth value to a C bool (the value
+   pointed by dest).
+   If src_obj is NULL, then *dest is not modified.
 
-  return unicode;
+   Return true in case of success (including src_obj being NULL), false
+   in case of error.  */
+
+static bool
+copy_py_bool_obj (bool *dest, PyObject *src_obj)
+{
+  if (src_obj)
+    {
+      int cmp = PyObject_IsTrue (src_obj);
+      if (cmp < 0)
+       return false;
+      *dest = cmp;
+    }
+
+  return true;
+}
+
+/* Implementation of gdb.Value.format_string (...) -> string.
+   Return Unicode string with value contents formatted using the
+   keyword-only arguments.  */
+
+static PyObject *
+valpy_format_string (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kw)
+{
+  static const char *keywords[] =
+    {
+      /* Basic C/C++ options.  */
+      "raw",                   /* See the /r option to print.  */
+      "pretty_arrays",         /* See set print array on|off.  */
+      "pretty_structs",                /* See set print pretty on|off.  */
+      "array_indexes",         /* See set print array-indexes on|off.  */
+      "symbols",               /* See set print symbol on|off.  */
+      "unions",                        /* See set print union on|off.  */
+      "address",               /* See set print address on|off.  */
+      "styling",               /* Should we apply styling.  */
+      "nibbles",               /* See set print nibbles on|off.  */
+      "summary",               /* Summary mode for non-scalars.  */
+      /* C++ options.  */
+      "deref_refs",            /* No corresponding setting.  */
+      "actual_objects",                /* See set print object on|off.  */
+      "static_members",                /* See set print static-members on|off.  */
+      /* C non-bool options.  */
+      "max_characters",        /* See set print characters N.  */
+      "max_elements",          /* See set print elements N.  */
+      "max_depth",             /* See set print max-depth N.  */
+      "repeat_threshold",      /* See set print repeats.  */
+      "format",                        /* The format passed to the print command.  */
+      NULL
+    };
+
+  /* This function has too many arguments to be useful as positionals, so
+     the user should specify them all as keyword arguments.
+     Python 3.3 and later have a way to specify it (both in C and Python
+     itself), but we could be compiled with older versions, so we just
+     check that the args tuple is empty.  */
+  Py_ssize_t positional_count = PyObject_Length (args);
+  if (positional_count < 0)
+    return NULL;
+  else if (positional_count > 0)
+    {
+      /* This matches the error message that Python 3.3 raises when
+        passing positionals to functions expecting keyword-only
+        arguments.  */
+      PyErr_Format (PyExc_TypeError,
+                   "format_string() takes 0 positional arguments but %zu were given",
+                   positional_count);
+      return NULL;
+    }
+
+  struct value_print_options opts;
+  gdbpy_get_print_options (&opts);
+  opts.deref_ref = false;
+
+  /* We need objects for booleans as the "p" flag for bools is new in
+     Python 3.3.  */
+  PyObject *raw_obj = NULL;
+  PyObject *pretty_arrays_obj = NULL;
+  PyObject *pretty_structs_obj = NULL;
+  PyObject *array_indexes_obj = NULL;
+  PyObject *symbols_obj = NULL;
+  PyObject *unions_obj = NULL;
+  PyObject *address_obj = NULL;
+  PyObject *styling_obj = Py_False;
+  PyObject *nibbles_obj = NULL;
+  PyObject *deref_refs_obj = NULL;
+  PyObject *actual_objects_obj = NULL;
+  PyObject *static_members_obj = NULL;
+  PyObject *summary_obj = NULL;
+  char *format = NULL;
+  if (!gdb_PyArg_ParseTupleAndKeywords (args,
+                                       kw,
+                                       "|O!O!O!O!O!O!O!O!O!O!O!O!O!IIIIs",
+                                       keywords,
+                                       &PyBool_Type, &raw_obj,
+                                       &PyBool_Type, &pretty_arrays_obj,
+                                       &PyBool_Type, &pretty_structs_obj,
+                                       &PyBool_Type, &array_indexes_obj,
+                                       &PyBool_Type, &symbols_obj,
+                                       &PyBool_Type, &unions_obj,
+                                       &PyBool_Type, &address_obj,
+                                       &PyBool_Type, &styling_obj,
+                                       &PyBool_Type, &nibbles_obj,
+                                       &PyBool_Type, &summary_obj,
+                                       &PyBool_Type, &deref_refs_obj,
+                                       &PyBool_Type, &actual_objects_obj,
+                                       &PyBool_Type, &static_members_obj,
+                                       &opts.print_max_chars,
+                                       &opts.print_max,
+                                       &opts.max_depth,
+                                       &opts.repeat_count_threshold,
+                                       &format))
+    return NULL;
+
+  /* Set boolean arguments.  */
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.raw, raw_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.prettyformat_arrays, pretty_arrays_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.prettyformat_structs, pretty_structs_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.print_array_indexes, array_indexes_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.symbol_print, symbols_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.unionprint, unions_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.addressprint, address_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.nibblesprint, nibbles_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.deref_ref, deref_refs_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.objectprint, actual_objects_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.static_field_print, static_members_obj))
+    return NULL;
+  if (!copy_py_bool_obj (&opts.summary, summary_obj))
+    return nullptr;
+
+  /* Numeric arguments for which 0 means unlimited (which we represent as
+     UINT_MAX).  Note that the max-depth numeric argument uses -1 as
+     unlimited, and 0 is a valid choice.  */
+  if (opts.print_max == 0)
+    opts.print_max = UINT_MAX;
+  if (opts.repeat_count_threshold == 0)
+    opts.repeat_count_threshold = UINT_MAX;
+
+  /* Other arguments.  */
+  if (format != NULL)
+    {
+      if (strlen (format) == 1)
+       opts.format = format[0];
+      else
+       {
+         /* Mimic the message on standard Python ones for similar
+            errors.  */
+         PyErr_SetString (PyExc_ValueError,
+                          "a single character is required");
+         return NULL;
+       }
+    }
+
+  string_file stb (PyObject_IsTrue (styling_obj));
+
+  try
+    {
+      common_val_print (((value_object *) self)->value, &stb, 0,
+                       &opts, current_language);
+    }
+  catch (const gdb_exception &except)
+    {
+      GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
+    }
+
+  return PyUnicode_Decode (stb.c_str (), stb.size (), host_charset (), NULL);
 }
 
 /* A helper function that implements the various cast operators.  */
@@ -509,11 +803,11 @@ valpy_do_cast (PyObject *self, PyObject *args, enum exp_opcode op)
       return NULL;
     }
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *val = ((value_object *) self)->value;
       struct value *res_val;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
       if (op == UNOP_DYNAMIC_CAST)
        res_val = value_dynamic_cast (type, val);
@@ -526,13 +820,11 @@ valpy_do_cast (PyObject *self, PyObject *args, enum exp_opcode op)
        }
 
       result = value_to_value_object (res_val);
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -578,14 +870,13 @@ value_has_field (struct value *v, PyObject *field)
 {
   struct type *parent_type, *val_type;
   enum type_code type_code;
-  PyObject *type_object = PyObject_GetAttrString (field, "parent_type");
+  gdbpy_ref<> type_object (PyObject_GetAttrString (field, "parent_type"));
   int has_field = 0;
 
   if (type_object == NULL)
     return -1;
 
-  parent_type = type_object_to_type (type_object);
-  Py_DECREF (type_object);
+  parent_type = type_object_to_type (type_object.get ());
   if (parent_type == NULL)
     {
       PyErr_SetString (PyExc_TypeError,
@@ -594,26 +885,24 @@ value_has_field (struct value *v, PyObject *field)
       return -1;
     }
 
-  TRY
+  try
     {
-      val_type = value_type (v);
+      val_type = v->type ();
       val_type = check_typedef (val_type);
-      if (TYPE_CODE (val_type) == TYPE_CODE_REF
-         || TYPE_CODE (val_type) == TYPE_CODE_PTR)
-      val_type = check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (val_type));
+      if (val_type->is_pointer_or_reference ())
+       val_type = check_typedef (val_type->target_type ());
 
-      type_code = TYPE_CODE (val_type);
+      type_code = val_type->code ();
       if ((type_code == TYPE_CODE_STRUCT || type_code == TYPE_CODE_UNION)
          && types_equal (val_type, parent_type))
        has_field = 1;
       else
        has_field = 0;
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_SET_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return has_field;
 }
@@ -625,16 +914,12 @@ value_has_field (struct value *v, PyObject *field)
 static int
 get_field_flag (PyObject *field, const char *flag_name)
 {
-  int flag_value;
-  PyObject *flag_object = PyObject_GetAttrString (field, flag_name);
+  gdbpy_ref<> flag_object (PyObject_GetAttrString (field, flag_name));
 
   if (flag_object == NULL)
     return -1;
 
-  flag_value = PyObject_IsTrue (flag_object);
-  Py_DECREF (flag_object);
-
-  return flag_value;
+  return PyObject_IsTrue (flag_object.get ());
 }
 
 /* Return the "type" attribute of a gdb.Field object.
@@ -643,13 +928,12 @@ get_field_flag (PyObject *field, const char *flag_name)
 static struct type *
 get_field_type (PyObject *field)
 {
-  PyObject *ftype_obj = PyObject_GetAttrString (field, "type");
+  gdbpy_ref<> ftype_obj (PyObject_GetAttrString (field, "type"));
   struct type *ftype;
 
   if (ftype_obj == NULL)
     return NULL;
-  ftype = type_object_to_type (ftype_obj);
-  Py_DECREF (ftype_obj);
+  ftype = type_object_to_type (ftype_obj.get ());
   if (ftype == NULL)
     PyErr_SetString (PyExc_TypeError,
                     _("'type' attribute of gdb.Field object is not a "
@@ -665,9 +949,9 @@ get_field_type (PyObject *field)
 static PyObject *
 valpy_getitem (PyObject *self, PyObject *key)
 {
-  struct gdb_exception except = exception_none;
+  struct gdb_exception except;
   value_object *self_value = (value_object *) self;
-  char *field = NULL;
+  gdb::unique_xmalloc_ptr<char> field;
   struct type *base_class_type = NULL, *field_type = NULL;
   long bitpos = -1;
   PyObject *result = NULL;
@@ -705,39 +989,31 @@ valpy_getitem (PyObject *self, PyObject *key)
        }
       else
        {
-         PyObject *name_obj = PyObject_GetAttrString (key, "name");
+         gdbpy_ref<> name_obj (PyObject_GetAttrString (key, "name"));
 
          if (name_obj == NULL)
            return NULL;
 
          if (name_obj != Py_None)
            {
-             field = python_string_to_host_string (name_obj);
-             Py_DECREF (name_obj);
+             field = python_string_to_host_string (name_obj.get ());
              if (field == NULL)
                return NULL;
            }
          else
            {
-             PyObject *bitpos_obj;
-             int valid;
-
-             Py_DECREF (name_obj);
-
              if (!PyObject_HasAttrString (key, "bitpos"))
                {
                  PyErr_SetString (PyExc_AttributeError,
                                   _("gdb.Field object has no name and no "
-                                     "'bitpos' attribute."));
+                                    "'bitpos' attribute."));
 
                  return NULL;
                }
-             bitpos_obj = PyObject_GetAttrString (key, "bitpos");
+             gdbpy_ref<> bitpos_obj (PyObject_GetAttrString (key, "bitpos"));
              if (bitpos_obj == NULL)
                return NULL;
-             valid = gdb_py_int_as_long (bitpos_obj, &bitpos);
-             Py_DECREF (bitpos_obj);
-             if (!valid)
+             if (!gdb_py_int_as_long (bitpos_obj.get (), &bitpos))
                return NULL;
 
              field_type = get_field_type (key);
@@ -747,14 +1023,15 @@ valpy_getitem (PyObject *self, PyObject *key)
        }
     }
 
-  TRY
+  try
     {
       struct value *tmp = self_value->value;
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
       struct value *res_val = NULL;
+      scoped_value_mark free_values;
 
       if (field)
-       res_val = value_struct_elt (&tmp, NULL, field, 0, NULL);
+       res_val = value_struct_elt (&tmp, {}, field.get (), NULL,
+                                   "struct/class/union");
       else if (bitpos >= 0)
        res_val = value_struct_elt_bitpos (&tmp, bitpos, field_type,
                                           "struct/class/union");
@@ -762,11 +1039,15 @@ valpy_getitem (PyObject *self, PyObject *key)
        {
          struct type *val_type;
 
-         val_type = check_typedef (value_type (tmp));
-         if (TYPE_CODE (val_type) == TYPE_CODE_PTR)
+         val_type = check_typedef (tmp->type ());
+         if (val_type->code () == TYPE_CODE_PTR)
            res_val = value_cast (lookup_pointer_type (base_class_type), tmp);
-         else if (TYPE_CODE (val_type) == TYPE_CODE_REF)
-           res_val = value_cast (lookup_reference_type (base_class_type), tmp);
+         else if (val_type->code () == TYPE_CODE_REF)
+           res_val = value_cast (lookup_lvalue_reference_type (base_class_type),
+                                 tmp);
+         else if (val_type->code () == TYPE_CODE_RVALUE_REF)
+           res_val = value_cast (lookup_rvalue_reference_type (base_class_type),
+                                 tmp);
          else
            res_val = value_cast (base_class_type, tmp);
        }
@@ -784,9 +1065,9 @@ valpy_getitem (PyObject *self, PyObject *key)
              struct type *type;
 
              tmp = coerce_ref (tmp);
-             type = check_typedef (value_type (tmp));
-             if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_ARRAY
-                 && TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_PTR)
+             type = check_typedef (tmp->type ());
+             if (type->code () != TYPE_CODE_ARRAY
+                 && type->code () != TYPE_CODE_PTR)
                  error (_("Cannot subscript requested type."));
              else
                res_val = value_subscript (tmp, value_as_long (idx));
@@ -795,15 +1076,12 @@ valpy_getitem (PyObject *self, PyObject *key)
 
       if (res_val)
        result = value_to_value_object (res_val);
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (ex, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (gdb_exception &ex)
     {
-      except = ex;
+      except = std::move (ex);
     }
-  END_CATCH
 
-  xfree (field);
   GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
 
   return result;
@@ -826,20 +1104,18 @@ valpy_call (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *keywords)
   struct value *function = ((value_object *) self)->value;
   struct value **vargs = NULL;
   struct type *ftype = NULL;
-  struct value *mark = value_mark ();
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
-      ftype = check_typedef (value_type (function));
+      ftype = check_typedef (function->type ());
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
-  if (TYPE_CODE (ftype) != TYPE_CODE_FUNC)
+  if (ftype->code () != TYPE_CODE_FUNC)
     {
       PyErr_SetString (PyExc_RuntimeError,
                       _("Value is not callable (not TYPE_CODE_FUNC)."));
@@ -872,20 +1148,19 @@ valpy_call (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *keywords)
        }
     }
 
-  TRY
+  try
     {
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (mark);
-      struct value *return_value;
+      scoped_value_mark free_values;
 
-      return_value = call_function_by_hand (function, args_count, vargs);
+      value *return_value
+       = call_function_by_hand (function, NULL,
+                                gdb::make_array_view (vargs, args_count));
       result = value_to_value_object (return_value);
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -895,34 +1170,24 @@ valpy_call (PyObject *self, PyObject *args, PyObject *keywords)
 static PyObject *
 valpy_str (PyObject *self)
 {
-  char *s = NULL;
-  PyObject *result;
   struct value_print_options opts;
 
-  get_user_print_options (&opts);
-  opts.deref_ref = 0;
+  gdbpy_get_print_options (&opts);
+  opts.deref_ref = false;
 
-  TRY
-    {
-      struct ui_file *stb = mem_fileopen ();
-      struct cleanup *old_chain = make_cleanup_ui_file_delete (stb);
-
-      common_val_print (((value_object *) self)->value, stb, 0,
-                       &opts, python_language);
-      s = ui_file_xstrdup (stb, NULL);
+  string_file stb;
 
-      do_cleanups (old_chain);
+  try
+    {
+      common_val_print (((value_object *) self)->value, &stb, 0,
+                       &opts, current_language);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
-  result = PyUnicode_Decode (s, strlen (s), host_charset (), NULL);
-  xfree (s);
-
-  return result;
+  return PyUnicode_Decode (stb.c_str (), stb.size (), host_charset (), NULL);
 }
 
 /* Implements gdb.Value.is_optimized_out.  */
@@ -932,15 +1197,14 @@ valpy_get_is_optimized_out (PyObject *self, void *closure)
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
   int opt = 0;
 
-  TRY
+  try
     {
-      opt = value_optimized_out (value);
+      opt = value->optimized_out ();
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   if (opt)
     Py_RETURN_TRUE;
@@ -955,15 +1219,14 @@ valpy_get_is_lazy (PyObject *self, void *closure)
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
   int opt = 0;
 
-  TRY
+  try
     {
-      opt = value_lazy (value);
+      opt = value->lazy ();
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   if (opt)
     Py_RETURN_TRUE;
@@ -977,16 +1240,15 @@ valpy_fetch_lazy (PyObject *self, PyObject *args)
 {
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
 
-  TRY
+  try
     {
-      if (value_lazy (value))
-       value_fetch_lazy (value);
+      if (value->lazy ())
+       value->fetch_lazy ();
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   Py_RETURN_NONE;
 }
@@ -1016,7 +1278,7 @@ enum valpy_opcode
 
 /* If TYPE is a reference, return the target; otherwise return TYPE.  */
 #define STRIP_REFERENCE(TYPE) \
-  ((TYPE_CODE (TYPE) == TYPE_CODE_REF) ? (TYPE_TARGET_TYPE (TYPE)) : (TYPE))
+  (TYPE_IS_REFERENCE (TYPE) ? ((TYPE)->target_type ()) : (TYPE))
 
 /* Helper for valpy_binop.  Returns a value object which is the result
    of applying the operation specified by OPCODE to the given
@@ -1028,11 +1290,12 @@ valpy_binop_throw (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
   PyObject *result = NULL;
 
   struct value *arg1, *arg2;
-  struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
   struct value *res_val = NULL;
   enum exp_opcode op = OP_NULL;
   int handled = 0;
 
+  scoped_value_mark free_values;
+
   /* If the gdb.Value object is the second operand, then it will be
      passed to us as the OTHER argument, and SELF will be an entirely
      different kind of object, altogether.  Because of this, we can't
@@ -1040,24 +1303,18 @@ valpy_binop_throw (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
      python as well.  */
   arg1 = convert_value_from_python (self);
   if (arg1 == NULL)
-    {
-      do_cleanups (cleanup);
-      return NULL;
-    }
+    return NULL;
 
   arg2 = convert_value_from_python (other);
   if (arg2 == NULL)
-    {
-      do_cleanups (cleanup);
-      return NULL;
-    }
+    return NULL;
 
   switch (opcode)
     {
     case VALPY_ADD:
       {
-       struct type *ltype = value_type (arg1);
-       struct type *rtype = value_type (arg2);
+       struct type *ltype = arg1->type ();
+       struct type *rtype = arg2->type ();
 
        ltype = check_typedef (ltype);
        ltype = STRIP_REFERENCE (ltype);
@@ -1065,10 +1322,10 @@ valpy_binop_throw (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
        rtype = STRIP_REFERENCE (rtype);
 
        handled = 1;
-       if (TYPE_CODE (ltype) == TYPE_CODE_PTR
+       if (ltype->code () == TYPE_CODE_PTR
            && is_integral_type (rtype))
          res_val = value_ptradd (arg1, value_as_long (arg2));
-       else if (TYPE_CODE (rtype) == TYPE_CODE_PTR
+       else if (rtype->code () == TYPE_CODE_PTR
                 && is_integral_type (ltype))
          res_val = value_ptradd (arg2, value_as_long (arg1));
        else
@@ -1080,8 +1337,8 @@ valpy_binop_throw (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
       break;
     case VALPY_SUB:
       {
-       struct type *ltype = value_type (arg1);
-       struct type *rtype = value_type (arg2);
+       struct type *ltype = arg1->type ();
+       struct type *rtype = arg2->type ();
 
        ltype = check_typedef (ltype);
        ltype = STRIP_REFERENCE (ltype);
@@ -1089,12 +1346,12 @@ valpy_binop_throw (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
        rtype = STRIP_REFERENCE (rtype);
 
        handled = 1;
-       if (TYPE_CODE (ltype) == TYPE_CODE_PTR
-           && TYPE_CODE (rtype) == TYPE_CODE_PTR)
+       if (ltype->code () == TYPE_CODE_PTR
+           && rtype->code () == TYPE_CODE_PTR)
          /* A ptrdiff_t for the target would be preferable here.  */
          res_val = value_from_longest (builtin_type_pyint,
                                        value_ptrdiff (arg1, arg2));
-       else if (TYPE_CODE (ltype) == TYPE_CODE_PTR
+       else if (ltype->code () == TYPE_CODE_PTR
                 && is_integral_type (rtype))
          res_val = value_ptradd (arg1, - value_as_long (arg2));
        else
@@ -1144,7 +1401,6 @@ valpy_binop_throw (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
   if (res_val)
     result = value_to_value_object (res_val);
 
-  do_cleanups (cleanup);
   return result;
 }
 
@@ -1156,15 +1412,14 @@ valpy_binop (enum valpy_opcode opcode, PyObject *self, PyObject *other)
 {
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
       result = valpy_binop_throw (opcode, self, other);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -1220,21 +1475,19 @@ valpy_negative (PyObject *self)
 {
   PyObject *result = NULL;
 
-  TRY
+  try
     {
       /* Perhaps overkill, but consistency has some virtue.  */
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
       struct value *val;
 
       val = value_neg (((value_object *) self)->value);
       result = value_to_value_object (val);
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return result;
 }
@@ -1251,20 +1504,17 @@ valpy_absolute (PyObject *self)
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
   int isabs = 1;
 
-  TRY
+  try
     {
-      struct cleanup *cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (value_mark ());
+      scoped_value_mark free_values;
 
-      if (value_less (value, value_zero (value_type (value), not_lval)))
+      if (value_less (value, value::zero (value->type (), not_lval)))
        isabs = 0;
-
-      do_cleanups (cleanup);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   if (isabs)
     return valpy_positive (self);
@@ -1276,32 +1526,28 @@ valpy_absolute (PyObject *self)
 static int
 valpy_nonzero (PyObject *self)
 {
-  struct gdb_exception except = exception_none;
+  struct gdb_exception except;
   value_object *self_value = (value_object *) self;
   struct type *type;
   int nonzero = 0; /* Appease GCC warning.  */
 
-  TRY
+  try
     {
-      type = check_typedef (value_type (self_value->value));
+      type = check_typedef (self_value->value->type ());
 
-      if (is_integral_type (type) || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
+      if (is_integral_type (type) || type->code () == TYPE_CODE_PTR)
        nonzero = !!value_as_long (self_value->value);
-      else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
-       nonzero = value_as_double (self_value->value) != 0;
-      else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
-       nonzero = !decimal_is_zero (value_contents (self_value->value),
-                                TYPE_LENGTH (type),
-                                gdbarch_byte_order (get_type_arch (type)));
+      else if (is_floating_value (self_value->value))
+       nonzero = !target_float_is_zero
+         (self_value->value->contents ().data (), type);
       else
        /* All other values are True.  */
        nonzero = 1;
     }
-  CATCH (ex, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (gdb_exception &ex)
     {
-      except = ex;
+      except = std::move (ex);
     }
-  END_CATCH
 
   /* This is not documented in the Python documentation, but if this
      function fails, return -1 as slot_nb_nonzero does (the default
@@ -1315,19 +1561,20 @@ valpy_nonzero (PyObject *self)
 static PyObject *
 valpy_invert (PyObject *self)
 {
-  struct value *val = NULL;
+  PyObject *result = nullptr;
 
-  TRY
+  try
     {
-      val = value_complement (((value_object *) self)->value);
+      scoped_value_mark free_values;
+      struct value *val = value_complement (((value_object *) self)->value);
+      result = value_to_value_object (val);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
-  return value_to_value_object (val);
+  return result;
 }
 
 /* Implements left shift for value objects.  */
@@ -1376,15 +1623,13 @@ valpy_richcompare_throw (PyObject *self, PyObject *other, int op)
   int result;
   struct value *value_other;
   struct value *value_self;
-  struct value *mark = value_mark ();
-  struct cleanup *cleanup;
+
+  scoped_value_mark free_values;
 
   value_other = convert_value_from_python (other);
   if (value_other == NULL)
     return -1;
 
-  cleanup = make_cleanup_value_free_to_mark (mark);
-
   value_self = ((value_object *) self)->value;
 
   switch (op)
@@ -1417,7 +1662,6 @@ valpy_richcompare_throw (PyObject *self, PyObject *other, int op)
       break;
     }
 
-  do_cleanups (cleanup);
   return result;
 }
 
@@ -1448,15 +1692,14 @@ valpy_richcompare (PyObject *self, PyObject *other, int op)
        return NULL;
     }
 
-  TRY
+  try
     {
       result = valpy_richcompare_throw (self, other, op);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   /* In this case, the Python exception has already been set.  */
   if (result < 0)
@@ -1468,57 +1711,39 @@ valpy_richcompare (PyObject *self, PyObject *other, int op)
   Py_RETURN_FALSE;
 }
 
-#ifndef IS_PY3K
-/* Implements conversion to int.  */
-static PyObject *
-valpy_int (PyObject *self)
-{
-  struct value *value = ((value_object *) self)->value;
-  struct type *type = value_type (value);
-  LONGEST l = 0;
-
-  TRY
-    {
-      if (!is_integral_type (type))
-       error (_("Cannot convert value to int."));
-
-      l = value_as_long (value);
-    }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
-    {
-      GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
-    }
-  END_CATCH
-
-  return gdb_py_object_from_longest (l);
-}
-#endif
-
 /* Implements conversion to long.  */
 static PyObject *
 valpy_long (PyObject *self)
 {
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
-  struct type *type = value_type (value);
+  struct type *type = value->type ();
   LONGEST l = 0;
 
-  TRY
+  try
     {
+      if (is_floating_value (value))
+       {
+         type = builtin_type_pylong;
+         value = value_cast (type, value);
+       }
+
       type = check_typedef (type);
 
       if (!is_integral_type (type)
-         && TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_PTR)
+         && type->code () != TYPE_CODE_PTR)
        error (_("Cannot convert value to long."));
 
       l = value_as_long (value);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
-  return gdb_py_long_from_longest (l);
+  if (type->is_unsigned ())
+    return gdb_py_object_from_ulongest (l).release ();
+  else
+    return gdb_py_object_from_longest (l).release ();
 }
 
 /* Implements conversion to float.  */
@@ -1526,29 +1751,35 @@ static PyObject *
 valpy_float (PyObject *self)
 {
   struct value *value = ((value_object *) self)->value;
-  struct type *type = value_type (value);
+  struct type *type = value->type ();
   double d = 0;
 
-  TRY
+  try
     {
       type = check_typedef (type);
 
-      if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_FLT)
+      if (type->code () == TYPE_CODE_FLT && is_floating_value (value))
+       d = target_float_to_host_double (value->contents ().data (), type);
+      else if (type->code () == TYPE_CODE_INT)
+       {
+         /* Note that valpy_long accepts TYPE_CODE_PTR and some
+            others here here -- but casting a pointer or bool to a
+            float seems wrong.  */
+         d = value_as_long (value);
+       }
+      else
        error (_("Cannot convert value to float."));
-
-      d = value_as_double (value);
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
   return PyFloat_FromDouble (d);
 }
 
-/* Returns an object for a value which is released from the all_values chain,
-   so its lifetime is not bound to the execution of a command.  */
+/* Returns an object for a value, without releasing it from the
+   all_values chain.  */
 PyObject *
 value_to_value_object (struct value *val)
 {
@@ -1557,8 +1788,10 @@ value_to_value_object (struct value *val)
   val_obj = PyObject_New (value_object, &value_object_type);
   if (val_obj != NULL)
     {
+      val->incref ();
       val_obj->value = val;
-      release_value_or_incref (val);
+      val_obj->next = nullptr;
+      val_obj->prev = nullptr;
       val_obj->address = NULL;
       val_obj->type = NULL;
       val_obj->dynamic_type = NULL;
@@ -1593,7 +1826,7 @@ convert_value_from_python (PyObject *obj)
 
   gdb_assert (obj != NULL);
 
-  TRY
+  try
     {
       if (PyBool_Check (obj))
        {
@@ -1601,13 +1834,6 @@ convert_value_from_python (PyObject *obj)
          if (cmp >= 0)
            value = value_from_longest (builtin_type_pybool, cmp);
        }
-      /* Make a long logic check first.  In Python 3.x, internally,
-        all integers are represented as longs.  In Python 2.x, there
-        is still a differentiation internally between a PyInt and a
-        PyLong.  Explicitly do this long check conversion first. In
-        GDB, for Python 3.x, we #ifdef PyInt = PyLong.  This check has
-        to be done first to ensure we do not lose information in the
-        conversion process.  */
       else if (PyLong_Check (obj))
        {
          LONGEST l = PyLong_AsLongLong (obj);
@@ -1615,16 +1841,14 @@ convert_value_from_python (PyObject *obj)
          if (PyErr_Occurred ())
            {
              /* If the error was an overflow, we can try converting to
-                ULONGEST instead.  */
+                ULONGEST instead.  */
              if (PyErr_ExceptionMatches (PyExc_OverflowError))
                {
-                 PyObject *etype, *evalue, *etraceback, *zero;
-
-                 PyErr_Fetch (&etype, &evalue, &etraceback);
-                 zero = PyInt_FromLong (0);
+                 gdbpy_err_fetch fetched_error;
+                 gdbpy_ref<> zero = gdb_py_object_from_longest (0);
 
                  /* Check whether obj is positive.  */
-                 if (PyObject_RichCompareBool (obj, zero, Py_GT) > 0)
+                 if (PyObject_RichCompareBool (obj, zero.get (), Py_GT) > 0)
                    {
                      ULONGEST ul;
 
@@ -1633,70 +1857,49 @@ convert_value_from_python (PyObject *obj)
                        value = value_from_ulongest (builtin_type_upylong, ul);
                    }
                  else
-                   /* There's nothing we can do.  */
-                   PyErr_Restore (etype, evalue, etraceback);
-
-                 Py_DECREF (zero);
+                   {
+                     /* There's nothing we can do.  */
+                     fetched_error.restore ();
+                   }
                }
            }
          else
            value = value_from_longest (builtin_type_pylong, l);
        }
-      else if (PyInt_Check (obj))
-       {
-         long l = PyInt_AsLong (obj);
-
-         if (! PyErr_Occurred ())
-           value = value_from_longest (builtin_type_pyint, l);
-       }
       else if (PyFloat_Check (obj))
        {
          double d = PyFloat_AsDouble (obj);
 
          if (! PyErr_Occurred ())
-           value = value_from_double (builtin_type_pyfloat, d);
+           value = value_from_host_double (builtin_type_pyfloat, d);
        }
       else if (gdbpy_is_string (obj))
        {
-         char *s;
-
-         s = python_string_to_target_string (obj);
+         gdb::unique_xmalloc_ptr<char> s
+           = python_string_to_target_string (obj);
          if (s != NULL)
-           {
-             struct cleanup *old;
-
-             old = make_cleanup (xfree, s);
-             value = value_cstring (s, strlen (s), builtin_type_pychar);
-             do_cleanups (old);
-           }
+           value
+             = current_language->value_string (gdbpy_enter::get_gdbarch (),
+                                               s.get (), strlen (s.get ()));
        }
       else if (PyObject_TypeCheck (obj, &value_object_type))
-       value = value_copy (((value_object *) obj)->value);
+       value = ((value_object *) obj)->value->copy ();
       else if (gdbpy_is_lazy_string (obj))
        {
          PyObject *result;
 
          result = PyObject_CallMethodObjArgs (obj, gdbpy_value_cst,  NULL);
-         value = value_copy (((value_object *) result)->value);
+         value = ((value_object *) result)->value->copy ();
        }
       else
-#ifdef IS_PY3K
        PyErr_Format (PyExc_TypeError,
                      _("Could not convert Python object: %S."), obj);
-#else
-       PyErr_Format (PyExc_TypeError,
-                     _("Could not convert Python object: %s."),
-                     PyString_AsString (PyObject_Str (obj)));
-#endif
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
-      PyErr_Format (except.reason == RETURN_QUIT
-                   ? PyExc_KeyboardInterrupt : PyExc_RuntimeError,
-                   "%s", except.message);
+      gdbpy_convert_exception (except);
       return NULL;
     }
-  END_CATCH
 
   return value;
 }
@@ -1706,22 +1909,141 @@ PyObject *
 gdbpy_history (PyObject *self, PyObject *args)
 {
   int i;
-  struct value *res_val = NULL;          /* Initialize to appease gcc warning.  */
 
   if (!PyArg_ParseTuple (args, "i", &i))
     return NULL;
 
-  TRY
+  PyObject *result = nullptr;
+  try
+    {
+      scoped_value_mark free_values;
+      struct value *res_val = access_value_history (i);
+      result = value_to_value_object (res_val);
+    }
+  catch (const gdb_exception &except)
+    {
+      GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
+    }
+
+  return result;
+}
+
+/* Add a gdb.Value into GDB's history, and return (as an integer) the
+   position of the newly added value.  */
+PyObject *
+gdbpy_add_history (PyObject *self, PyObject *args)
+{
+  PyObject *value_obj;
+
+  if (!PyArg_ParseTuple (args, "O", &value_obj))
+    return nullptr;
+
+  struct value *value = convert_value_from_python (value_obj);
+  if (value == nullptr)
+    return nullptr;
+
+  try
+    {
+      int idx = value->record_latest ();
+      return gdb_py_object_from_longest (idx).release ();
+    }
+  catch (const gdb_exception &except)
+    {
+      GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
+    }
+
+  return nullptr;
+}
+
+/* Return an integer, the number of items in GDB's history.  */
+
+PyObject *
+gdbpy_history_count (PyObject *self, PyObject *args)
+{
+  return gdb_py_object_from_ulongest (value_history_count ()).release ();
+}
+
+/* Return the value of a convenience variable.  */
+PyObject *
+gdbpy_convenience_variable (PyObject *self, PyObject *args)
+{
+  const char *varname;
+  struct value *res_val = NULL;
+
+  if (!PyArg_ParseTuple (args, "s", &varname))
+    return NULL;
+
+  PyObject *result = nullptr;
+  bool found = false;
+  try
     {
-      res_val = access_value_history (i);
+      struct internalvar *var = lookup_only_internalvar (varname);
+
+      if (var != NULL)
+       {
+         scoped_value_mark free_values;
+         res_val = value_of_internalvar (gdbpy_enter::get_gdbarch (), var);
+         if (res_val->type ()->code () == TYPE_CODE_VOID)
+           res_val = NULL;
+         else
+           {
+             found = true;
+             result = value_to_value_object (res_val);
+           }
+       }
     }
-  CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
+  catch (const gdb_exception &except)
     {
       GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
     }
-  END_CATCH
 
-  return value_to_value_object (res_val);
+  if (result == nullptr && !found)
+    Py_RETURN_NONE;
+
+  return result;
+}
+
+/* Set the value of a convenience variable.  */
+PyObject *
+gdbpy_set_convenience_variable (PyObject *self, PyObject *args)
+{
+  const char *varname;
+  PyObject *value_obj;
+  struct value *value = NULL;
+
+  if (!PyArg_ParseTuple (args, "sO", &varname, &value_obj))
+    return NULL;
+
+  /* None means to clear the variable.  */
+  if (value_obj != Py_None)
+    {
+      value = convert_value_from_python (value_obj);
+      if (value == NULL)
+       return NULL;
+    }
+
+  try
+    {
+      if (value == NULL)
+       {
+         struct internalvar *var = lookup_only_internalvar (varname);
+
+         if (var != NULL)
+           clear_internalvar (var);
+       }
+      else
+       {
+         struct internalvar *var = lookup_internalvar (varname);
+
+         set_internalvar (var, value);
+       }
+    }
+  catch (const gdb_exception &except)
+    {
+      GDB_PY_HANDLE_EXCEPTION (except);
+    }
+
+  Py_RETURN_NONE;
 }
 
 /* Returns 1 in OBJ is a gdb.Value object, 0 otherwise.  */
@@ -1732,7 +2054,7 @@ gdbpy_is_value_object (PyObject *obj)
   return PyObject_TypeCheck (obj, &value_object_type);
 }
 
-int
+static int CPYCHECKER_NEGATIVE_RESULT_SETS_EXCEPTION
 gdbpy_initialize_values (void)
 {
   if (PyType_Ready (&value_object_type) < 0)
@@ -1742,9 +2064,11 @@ gdbpy_initialize_values (void)
                                 (PyObject *) &value_object_type);
 }
 
+GDBPY_INITIALIZE_FILE (gdbpy_initialize_values);
+
 \f
 
-static PyGetSetDef value_object_getset[] = {
+static gdb_PyGetSetDef value_object_getset[] = {
   { "address", valpy_get_address, NULL, "The address of the value.",
     NULL },
   { "is_optimized_out", valpy_get_is_optimized_out, NULL,
@@ -1775,10 +2099,12 @@ reinterpret_cast operator."
   { "dereference", valpy_dereference, METH_NOARGS, "Dereferences the value." },
   { "referenced_value", valpy_referenced_value, METH_NOARGS,
     "Return the value referenced by a TYPE_CODE_REF or TYPE_CODE_PTR value." },
-  { "reference_value", valpy_reference_value, METH_NOARGS,
+  { "reference_value", valpy_lvalue_reference_value, METH_NOARGS,
     "Return a value of type TYPE_CODE_REF referencing this value." },
+  { "rvalue_reference_value", valpy_rvalue_reference_value, METH_NOARGS,
+    "Return a value of type TYPE_CODE_RVALUE_REF referencing this value." },
   { "const_value", valpy_const_value, METH_NOARGS,
-    "Return a 'const' qualied version of the same value." },
+    "Return a 'const' qualified version of the same value." },
   { "lazy_string", (PyCFunction) valpy_lazy_string,
     METH_VARARGS | METH_KEYWORDS,
     "lazy_string ([encoding]  [, length]) -> lazy_string\n\
@@ -1788,6 +2114,11 @@ Return a lazy string representation of the value." },
 Return Unicode string representation of the value." },
   { "fetch_lazy", valpy_fetch_lazy, METH_NOARGS,
     "Fetches the value from the inferior, if it was lazy." },
+  { "format_string", (PyCFunction) valpy_format_string,
+    METH_VARARGS | METH_KEYWORDS,
+    "format_string (...) -> string\n\
+Return a string representation of the value using the specified\n\
+formatting options" },
   {NULL}  /* Sentinel */
 };
 
@@ -1795,9 +2126,6 @@ static PyNumberMethods value_object_as_number = {
   valpy_add,
   valpy_subtract,
   valpy_multiply,
-#ifndef IS_PY3K
-  valpy_divide,
-#endif
   valpy_remainder,
   NULL,                              /* nb_divmod */
   valpy_power,               /* nb_power */
@@ -1811,25 +2139,12 @@ static PyNumberMethods value_object_as_number = {
   valpy_and,                 /* nb_and */
   valpy_xor,                 /* nb_xor */
   valpy_or,                  /* nb_or */
-#ifdef IS_PY3K
   valpy_long,                /* nb_int */
   NULL,                              /* reserved */
-#else
-  NULL,                              /* nb_coerce */
-  valpy_int,                 /* nb_int */
-  valpy_long,                /* nb_long */
-#endif
   valpy_float,               /* nb_float */
-#ifndef IS_PY3K
-  NULL,                              /* nb_oct */
-  NULL,                       /* nb_hex */
-#endif
   NULL,                       /* nb_inplace_add */
   NULL,                       /* nb_inplace_subtract */
   NULL,                       /* nb_inplace_multiply */
-#ifndef IS_PY3K
-  NULL,                       /* nb_inplace_divide */
-#endif
   NULL,                       /* nb_inplace_remainder */
   NULL,                       /* nb_inplace_power */
   NULL,                       /* nb_inplace_lshift */
@@ -1841,10 +2156,7 @@ static PyNumberMethods value_object_as_number = {
   valpy_divide,               /* nb_true_divide */
   NULL,                              /* nb_inplace_floor_divide */
   NULL,                              /* nb_inplace_true_divide */
-#ifndef HAVE_LIBPYTHON2_4
-  /* This was added in Python 2.5.  */
   valpy_long,                /* nb_index */
-#endif /* HAVE_LIBPYTHON2_4 */
 };
 
 static PyMappingMethods value_object_as_mapping = {
@@ -1890,7 +2202,7 @@ PyTypeObject value_object_type = {
   0,                             /* tp_descr_get */
   0,                             /* tp_descr_set */
   0,                             /* tp_dictoffset */
-  0,                             /* tp_init */
+  valpy_init,                    /* tp_init */
   0,                             /* tp_alloc */
-  valpy_new                      /* tp_new */
+  PyType_GenericNew,             /* tp_new */
 };