]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
c++: Fix up constexpr evaluation of new with zero sized types [PR104568]
authorJakub Jelinek <jakub@redhat.com>
Fri, 18 Mar 2022 17:49:23 +0000 (18:49 +0100)
committerJakub Jelinek <jakub@redhat.com>
Fri, 18 Mar 2022 18:02:19 +0000 (19:02 +0100)
The new expression constant expression evaluation right now tries to
deduce how many elts the array it uses for the heap or heap [] vars
should have (or how many elts should its trailing array have if it has
cookie at the start).  As new is lowered at that point to
(some_type *) ::operator new (size)
or so, it computes it by subtracting cookie size if any from size, then
divides the result by sizeof (some_type).
This works fine for most types, except when sizeof (some_type) is 0,
then we divide by zero; size is then equal to cookie_size (or if there
is no cookie, to 0).
The following patch special cases those cases so that we don't divide
by zero and also recover the original outer_nelts from the expression
by forcing the size not to be folded in that case but be explicit
0 * outer_nelts or cookie_size + 0 * outer_nelts.

Note, we have further issues, we accept-invalid various cases, for both
zero sized elt_type and even non-zero sized elts, we aren't able to
diagnose out of bounds POINTER_PLUS_EXPR like:
constexpr bool
foo ()
{
  auto p = new int[2];
  auto q1 = &p[0];
  auto q2 = &p[1];
  auto q3 = &p[2];
  auto q4 = &p[3];
  delete[] p;
  return true;
}
constexpr bool a = foo ();
That doesn't look like a regression so I think we should resolve that for
GCC 13, but there are 2 problems.  Figure out why
cxx_fold_pointer_plus_expression doesn't deal with the &heap []
etc. cases, and for the zero sized arrays, I think we really need to preserve
whether user wrote an array ref or pointer addition, because in the
&p[3] case if sizeof(p[0]) == 0 we know that if it has 2 elements it is
out of bounds, while if we see p p+ 0 the information if it was
p + 2 or p + 3 in the source is lost.
clang++ seems to handle it fine even in the zero sized cases or with
new expressions.

2022-03-18  Jakub Jelinek  <jakub@redhat.com>

PR c++/104568
* init.cc (build_new_constexpr_heap_type): Remove FULL_SIZE
argument and its handling, instead add ITYPE2 argument.  Only
support COOKIE_SIZE != NULL.
(build_new_1): If size is 0, change it to 0 * outer_nelts if
outer_nelts is non-NULL.  Pass type rather than elt_type to
maybe_wrap_new_for_constexpr.
* constexpr.cc (build_new_constexpr_heap_type): New function.
(cxx_eval_constant_expression) <case CONVERT_EXPR>:
If elt_size is zero sized type, try to recover outer_nelts from
the size argument to operator new/new[] and pass that as
arg_size to build_new_constexpr_heap_type.  Pass ctx,
non_constant_p and overflow_p to that call too.

* g++.dg/cpp2a/constexpr-new22.C: New test.

gcc/cp/constexpr.cc
gcc/cp/init.cc
gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/constexpr-new22.C [new file with mode: 0644]

index bbb6cd99b3cefde307f7c216952620e192b35926..a3136ce819dd9b6beebd7e04e4fda132cb765c9f 100644 (file)
@@ -6422,6 +6422,84 @@ maybe_warn_about_constant_value (location_t loc, tree decl)
     }
 }
 
+/* For element type ELT_TYPE, return the appropriate type of the heap object
+   containing such element(s).  COOKIE_SIZE is NULL or the size of cookie
+   in bytes.  If COOKIE_SIZE is NULL, return array type
+   ELT_TYPE[FULL_SIZE / sizeof(ELT_TYPE)], otherwise return
+   struct { size_t[COOKIE_SIZE/sizeof(size_t)]; ELT_TYPE[N]; }
+   where N is is computed such that the size of the struct fits into FULL_SIZE.
+   If ARG_SIZE is non-NULL, it is the first argument to the new operator.
+   It should be passed if ELT_TYPE is zero sized type in which case FULL_SIZE
+   will be also 0 and so it is not possible to determine the actual array
+   size.  CTX, NON_CONSTANT_P and OVERFLOW_P are used during constant
+   expression evaluation of subexpressions of ARG_SIZE.  */
+
+static tree
+build_new_constexpr_heap_type (const constexpr_ctx *ctx, tree elt_type,
+                              tree cookie_size, tree full_size, tree arg_size,
+                              bool *non_constant_p, bool *overflow_p)
+{
+  gcc_assert (cookie_size == NULL_TREE || tree_fits_uhwi_p (cookie_size));
+  gcc_assert (tree_fits_uhwi_p (full_size));
+  unsigned HOST_WIDE_INT csz = cookie_size ? tree_to_uhwi (cookie_size) : 0;
+  if (arg_size)
+    {
+      STRIP_NOPS (arg_size);
+      if (cookie_size)
+       {
+         if (TREE_CODE (arg_size) != PLUS_EXPR)
+           arg_size = NULL_TREE;
+         else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg_size, 0)) == INTEGER_CST
+                  && tree_int_cst_equal (cookie_size,
+                                         TREE_OPERAND (arg_size, 0)))
+           {
+             arg_size = TREE_OPERAND (arg_size, 1);
+             STRIP_NOPS (arg_size);
+           }
+         else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg_size, 1)) == INTEGER_CST
+                  && tree_int_cst_equal (cookie_size,
+                                         TREE_OPERAND (arg_size, 1)))
+           {
+             arg_size = TREE_OPERAND (arg_size, 0);
+             STRIP_NOPS (arg_size);
+           }
+         else
+           arg_size = NULL_TREE;
+       }
+      if (arg_size && TREE_CODE (arg_size) == MULT_EXPR)
+       {
+         tree op0 = TREE_OPERAND (arg_size, 0);
+         tree op1 = TREE_OPERAND (arg_size, 1);
+         if (integer_zerop (op0))
+           arg_size
+             = cxx_eval_constant_expression (ctx, op1, false, non_constant_p,
+                                             overflow_p);
+         else if (integer_zerop (op1))
+           arg_size
+             = cxx_eval_constant_expression (ctx, op0, false, non_constant_p,
+                                             overflow_p);
+         else
+           arg_size = NULL_TREE;
+       }
+      else
+       arg_size = NULL_TREE;
+    }
+
+  unsigned HOST_WIDE_INT fsz = tree_to_uhwi (arg_size ? arg_size : full_size);
+  if (!arg_size)
+    {
+      unsigned HOST_WIDE_INT esz = int_size_in_bytes (elt_type);
+      gcc_assert (fsz >= csz);
+      fsz -= csz;
+      if (esz)
+       fsz /= esz;
+    }
+  tree itype2 = build_index_type (size_int (fsz - 1));
+  if (!cookie_size)
+    return build_cplus_array_type (elt_type, itype2);
+  return build_new_constexpr_heap_type (elt_type, cookie_size, itype2);
+}
+
 /* Attempt to reduce the expression T to a constant value.
    On failure, issue diagnostic and return error_mark_node.  */
 /* FIXME unify with c_fully_fold */
@@ -7253,6 +7331,7 @@ cxx_eval_constant_expression (const constexpr_ctx *ctx, tree t,
            tree var_size = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (var));
            tree elt_type = TREE_TYPE (type);
            tree cookie_size = NULL_TREE;
+           tree arg_size = NULL_TREE;
            if (TREE_CODE (elt_type) == RECORD_TYPE
                && TYPE_NAME (elt_type) == heap_identifier)
              {
@@ -7264,9 +7343,21 @@ cxx_eval_constant_expression (const constexpr_ctx *ctx, tree t,
            DECL_NAME (var)
              = (DECL_NAME (var) == heap_uninit_identifier
                 ? heap_identifier : heap_vec_identifier);
+           /* For zero sized elt_type, try to recover how many outer_nelts
+              it should have.  */
+           if ((cookie_size ? tree_int_cst_equal (var_size, cookie_size)
+                            : integer_zerop (var_size))
+               && !int_size_in_bytes (elt_type)
+               && TREE_CODE (oldop) == CALL_EXPR
+               && call_expr_nargs (oldop) >= 1)
+             if (tree fun = get_function_named_in_call (oldop))
+               if (cxx_replaceable_global_alloc_fn (fun)
+                   && IDENTIFIER_NEW_OP_P (DECL_NAME (fun)))
+                 arg_size = CALL_EXPR_ARG (oldop, 0);
            TREE_TYPE (var)
-             = build_new_constexpr_heap_type (elt_type, cookie_size,
-                                              var_size);
+             = build_new_constexpr_heap_type (ctx, elt_type, cookie_size,
+                                              var_size, arg_size,
+                                              non_constant_p, overflow_p);
            TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op, 0))
              = build_pointer_type (TREE_TYPE (var));
          }
index cd1d6f828022f5de43b9c58e4cb4bedb76145a1a..7575597c8fd1075fc90c8c62e0b8e965ab535a4f 100644 (file)
@@ -2931,33 +2931,17 @@ std_placement_new_fn_p (tree alloc_fn)
 }
 
 /* For element type ELT_TYPE, return the appropriate type of the heap object
-   containing such element(s).  COOKIE_SIZE is NULL or the size of cookie
-   in bytes.  FULL_SIZE is NULL if it is unknown how big the heap allocation
-   will be, otherwise size of the heap object.  If COOKIE_SIZE is NULL,
-   return array type ELT_TYPE[FULL_SIZE / sizeof(ELT_TYPE)], otherwise return
+   containing such element(s).  COOKIE_SIZE is the size of cookie in bytes.
+   Return
    struct { size_t[COOKIE_SIZE/sizeof(size_t)]; ELT_TYPE[N]; }
-   where N is nothing (flexible array member) if FULL_SIZE is NULL, otherwise
-   it is computed such that the size of the struct fits into FULL_SIZE.  */
+   where N is nothing (flexible array member) if ITYPE2 is NULL, otherwise
+   the array has ITYPE2 as its TYPE_DOMAIN.  */
 
 tree
-build_new_constexpr_heap_type (tree elt_type, tree cookie_size, tree full_size)
+build_new_constexpr_heap_type (tree elt_type, tree cookie_size, tree itype2)
 {
-  gcc_assert (cookie_size == NULL_TREE || tree_fits_uhwi_p (cookie_size));
-  gcc_assert (full_size == NULL_TREE || tree_fits_uhwi_p (full_size));
-  unsigned HOST_WIDE_INT csz = cookie_size ? tree_to_uhwi (cookie_size) : 0;
-  tree itype2 = NULL_TREE;
-  if (full_size)
-    {
-      unsigned HOST_WIDE_INT fsz = tree_to_uhwi (full_size);
-      gcc_assert (fsz >= csz);
-      fsz -= csz;
-      fsz /= int_size_in_bytes (elt_type);
-      itype2 = build_index_type (size_int (fsz - 1));
-      if (!cookie_size)
-       return build_cplus_array_type (elt_type, itype2);
-    }
-  else
-    gcc_assert (cookie_size);
+  gcc_assert (tree_fits_uhwi_p (cookie_size));
+  unsigned HOST_WIDE_INT csz = tree_to_uhwi (cookie_size);
   csz /= int_size_in_bytes (sizetype);
   tree itype1 = build_index_type (size_int (csz - 1));
   tree atype1 = build_cplus_array_type (sizetype, itype1);
@@ -3408,6 +3392,12 @@ build_new_1 (vec<tree, va_gc> **placement, tree type, tree nelts,
            outer_nelts_check = NULL_TREE;
        }
 
+      /* If size is zero e.g. due to type having zero size, try to
+        preserve outer_nelts for constant expression evaluation
+        purposes.  */
+      if (integer_zerop (size) && outer_nelts)
+       size = build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (size), size, outer_nelts);
+
       alloc_call = build_operator_new_call (fnname, placement,
                                            &size, &cookie_size,
                                            align_arg, outer_nelts_check,
@@ -3484,7 +3474,7 @@ build_new_1 (vec<tree, va_gc> **placement, tree type, tree nelts,
     }
 
   if (cookie_size)
-    alloc_call = maybe_wrap_new_for_constexpr (alloc_call, elt_type,
+    alloc_call = maybe_wrap_new_for_constexpr (alloc_call, type,
                                               cookie_size);
 
   /* In the simple case, we can stop now.  */
diff --git a/gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/constexpr-new22.C b/gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/constexpr-new22.C
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9af9c9f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+// PR c++/104568
+// { dg-do compile { target c++20 } }
+// { dg-options "" }
+
+struct S { int s; constexpr S () : s (0) {} constexpr ~S () {} };
+typedef int T[0];
+typedef int U[0];
+
+constexpr bool
+foo ()
+{
+  auto p = new T[2];
+  auto q1 = &p[0];
+  auto q2 = &p[1];
+  auto q3 = &p[2];
+  delete[] p;
+  return true;
+}
+
+constexpr bool
+bar ()
+{
+  auto p = new U[2];
+  auto q1 = &p[0];
+  auto q2 = &p[1];
+  auto q3 = &p[2];
+  delete[] p;
+  return true;
+}
+
+constexpr bool
+baz ()
+{
+  auto p = new T[0];
+  auto q1 = &p[0];
+  delete[] p;
+  return true;
+}
+
+constexpr bool a = foo ();
+constexpr bool b = bar ();
+constexpr bool c = baz ();