Clang Project

clang_source_code/lib/StaticAnalyzer/Checkers/CStringChecker.cpp
1//= CStringChecker.cpp - Checks calls to C string functions --------*- C++ -*-//
2//
3// Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4// See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6//
7//===----------------------------------------------------------------------===//
8//
9// This defines CStringChecker, which is an assortment of checks on calls
10// to functions in <string.h>.
11//
12//===----------------------------------------------------------------------===//
13
14#include "clang/StaticAnalyzer/Checkers/BuiltinCheckerRegistration.h"
15#include "InterCheckerAPI.h"
16#include "clang/Basic/CharInfo.h"
17#include "clang/StaticAnalyzer/Core/BugReporter/BugType.h"
18#include "clang/StaticAnalyzer/Core/Checker.h"
19#include "clang/StaticAnalyzer/Core/CheckerManager.h"
20#include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/CheckerContext.h"
21#include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/ProgramStateTrait.h"
22#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
23#include "llvm/ADT/SmallString.h"
24#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
25
26using namespace clang;
27using namespace ento;
28
29namespace {
30class CStringChecker : public Checker< eval::Call,
31                                         check::PreStmt<DeclStmt>,
32                                         check::LiveSymbols,
33                                         check::DeadSymbols,
34                                         check::RegionChanges
35                                         > {
36  mutable std::unique_ptr<BugTypeBT_NullBT_BoundsBT_Overlap,
37      BT_NotCStringBT_AdditionOverflow;
38
39  mutable const char *CurrentFunctionDescription;
40
41public:
42  /// The filter is used to filter out the diagnostics which are not enabled by
43  /// the user.
44  struct CStringChecksFilter {
45    DefaultBool CheckCStringNullArg;
46    DefaultBool CheckCStringOutOfBounds;
47    DefaultBool CheckCStringBufferOverlap;
48    DefaultBool CheckCStringNotNullTerm;
49
50    CheckName CheckNameCStringNullArg;
51    CheckName CheckNameCStringOutOfBounds;
52    CheckName CheckNameCStringBufferOverlap;
53    CheckName CheckNameCStringNotNullTerm;
54  };
55
56  CStringChecksFilter Filter;
57
58  static void *getTag() { static int tagreturn &tag; }
59
60  bool evalCall(const CallExpr *CECheckerContext &Cconst;
61  void checkPreStmt(const DeclStmt *DSCheckerContext &Cconst;
62  void checkLiveSymbols(ProgramStateRef stateSymbolReaper &SRconst;
63  void checkDeadSymbols(SymbolReaper &SRCheckerContext &Cconst;
64
65  ProgramStateRef
66    checkRegionChanges(ProgramStateRef state,
67                       const InvalidatedSymbols *,
68                       ArrayRef<const MemRegion *> ExplicitRegions,
69                       ArrayRef<const MemRegion *> Regions,
70                       const LocationContext *LCtx,
71                       const CallEvent *Callconst;
72
73  typedef void (CStringChecker::*FnCheck)(CheckerContext &,
74                                          const CallExpr *) const;
75
76  void evalMemcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
77  void evalMempcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
78  void evalMemmove(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
79  void evalBcopy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
80  void evalCopyCommon(CheckerContext &Cconst CallExpr *CE,
81                      ProgramStateRef state,
82                      const Expr *Size,
83                      const Expr *Source,
84                      const Expr *Dest,
85                      bool Restricted = false,
86                      bool IsMempcpy = falseconst;
87
88  void evalMemcmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
89
90  void evalstrLength(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
91  void evalstrnLength(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
92  void evalstrLengthCommon(CheckerContext &C,
93                           const CallExpr *CE,
94                           bool IsStrnlen = falseconst;
95
96  void evalStrcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
97  void evalStrncpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
98  void evalStpcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
99  void evalStrlcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
100  void evalStrcpyCommon(CheckerContext &C,
101                        const CallExpr *CE,
102                        bool returnEnd,
103                        bool isBounded,
104                        bool isAppending,
105                        bool returnPtr = trueconst;
106
107  void evalStrcat(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
108  void evalStrncat(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
109  void evalStrlcat(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
110
111  void evalStrcmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
112  void evalStrncmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
113  void evalStrcasecmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
114  void evalStrncasecmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
115  void evalStrcmpCommon(CheckerContext &C,
116                        const CallExpr *CE,
117                        bool isBounded = false,
118                        bool ignoreCase = falseconst;
119
120  void evalStrsep(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
121
122  void evalStdCopy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
123  void evalStdCopyBackward(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
124  void evalStdCopyCommon(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
125  void evalMemset(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
126  void evalBzero(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst;
127
128  // Utility methods
129  std::pair<ProgramStateRef , ProgramStateRef >
130  static assumeZero(CheckerContext &C,
131                    ProgramStateRef stateSVal VQualType Ty);
132
133  static ProgramStateRef setCStringLength(ProgramStateRef state,
134                                              const MemRegion *MR,
135                                              SVal strLength);
136  static SVal getCStringLengthForRegion(CheckerContext &C,
137                                        ProgramStateRef &state,
138                                        const Expr *Ex,
139                                        const MemRegion *MR,
140                                        bool hypothetical);
141  SVal getCStringLength(CheckerContext &C,
142                        ProgramStateRef &state,
143                        const Expr *Ex,
144                        SVal Buf,
145                        bool hypothetical = falseconst;
146
147  const StringLiteral *getCStringLiteral(CheckerContext &C,
148                                         ProgramStateRef &state,
149                                         const Expr *expr,
150                                         SVal valconst;
151
152  static ProgramStateRef InvalidateBuffer(CheckerContext &C,
153                                          ProgramStateRef state,
154                                          const Expr *ExSVal V,
155                                          bool IsSourceBuffer,
156                                          const Expr *Size);
157
158  static bool SummarizeRegion(raw_ostream &osASTContext &Ctx,
159                              const MemRegion *MR);
160
161  static bool memsetAux(const Expr *DstBufferSVal CharE,
162                        const Expr *SizeCheckerContext &C,
163                        ProgramStateRef &State);
164
165  // Re-usable checks
166  ProgramStateRef checkNonNull(CheckerContext &C,
167                                   ProgramStateRef state,
168                                   const Expr *S,
169                                   SVal lconst;
170  ProgramStateRef CheckLocation(CheckerContext &C,
171                                    ProgramStateRef state,
172                                    const Expr *S,
173                                    SVal l,
174                                    const char *message = nullptrconst;
175  ProgramStateRef CheckBufferAccess(CheckerContext &C,
176                                        ProgramStateRef state,
177                                        const Expr *Size,
178                                        const Expr *FirstBuf,
179                                        const Expr *SecondBuf,
180                                        const char *firstMessage = nullptr,
181                                        const char *secondMessage = nullptr,
182                                        bool WarnAboutSize = falseconst;
183
184  ProgramStateRef CheckBufferAccess(CheckerContext &C,
185                                        ProgramStateRef state,
186                                        const Expr *Size,
187                                        const Expr *Buf,
188                                        const char *message = nullptr,
189                                        bool WarnAboutSize = falseconst {
190    // This is a convenience overload.
191    return CheckBufferAccess(C, state, Size, Buf, nullptr, message, nullptr,
192                             WarnAboutSize);
193  }
194  ProgramStateRef CheckOverlap(CheckerContext &C,
195                                   ProgramStateRef state,
196                                   const Expr *Size,
197                                   const Expr *First,
198                                   const Expr *Secondconst;
199  void emitOverlapBug(CheckerContext &C,
200                      ProgramStateRef state,
201                      const Stmt *First,
202                      const Stmt *Secondconst;
203
204  void emitNullArgBug(CheckerContext &CProgramStateRef Stateconst Stmt *S,
205                      StringRef WarningMsgconst;
206  void emitOutOfBoundsBug(CheckerContext &CProgramStateRef State,
207                          const Stmt *SStringRef WarningMsgconst;
208  void emitNotCStringBug(CheckerContext &CProgramStateRef State,
209                         const Stmt *SStringRef WarningMsgconst;
210  void emitAdditionOverflowBug(CheckerContext &CProgramStateRef Stateconst;
211
212  ProgramStateRef checkAdditionOverflow(CheckerContext &C,
213                                            ProgramStateRef state,
214                                            NonLoc left,
215                                            NonLoc rightconst;
216
217  // Return true if the destination buffer of the copy function may be in bound.
218  // Expects SVal of Size to be positive and unsigned.
219  // Expects SVal of FirstBuf to be a FieldRegion.
220  static bool IsFirstBufInBound(CheckerContext &C,
221                                ProgramStateRef state,
222                                const Expr *FirstBuf,
223                                const Expr *Size);
224};
225
226//end anonymous namespace
227
228REGISTER_MAP_WITH_PROGRAMSTATE(CStringLength, const MemRegion *, SVal)
229
230//===----------------------------------------------------------------------===//
231// Individual checks and utility methods.
232//===----------------------------------------------------------------------===//
233
234std::pair<ProgramStateRef , ProgramStateRef >
235CStringChecker::assumeZero(CheckerContext &CProgramStateRef stateSVal V,
236                           QualType Ty) {
237  Optional<DefinedSValval = V.getAs<DefinedSVal>();
238  if (!val)
239    return std::pair<ProgramStateRef , ProgramStateRef >(state, state);
240
241  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
242  DefinedOrUnknownSVal zero = svalBuilder.makeZeroVal(Ty);
243  return state->assume(svalBuilder.evalEQ(state, *val, zero));
244}
245
246ProgramStateRef CStringChecker::checkNonNull(CheckerContext &C,
247                                            ProgramStateRef state,
248                                            const Expr *SSVal lconst {
249  // If a previous check has failed, propagate the failure.
250  if (!state)
251    return nullptr;
252
253  ProgramStateRef stateNullstateNonNull;
254  std::tie(stateNull, stateNonNull) = assumeZero(C, state, l, S->getType());
255
256  if (stateNull && !stateNonNull) {
257    if (Filter.CheckCStringNullArg) {
258      SmallString<80buf;
259      llvm::raw_svector_ostream os(buf);
260      assert(CurrentFunctionDescription);
261      os << "Null pointer argument in call to " << CurrentFunctionDescription;
262
263      emitNullArgBug(C, stateNull, S, os.str());
264    }
265    return nullptr;
266  }
267
268  // From here on, assume that the value is non-null.
269  assert(stateNonNull);
270  return stateNonNull;
271}
272
273// FIXME: This was originally copied from ArrayBoundChecker.cpp. Refactor?
274ProgramStateRef CStringChecker::CheckLocation(CheckerContext &C,
275                                             ProgramStateRef state,
276                                             const Expr *SSVal l,
277                                             const char *warningMsgconst {
278  // If a previous check has failed, propagate the failure.
279  if (!state)
280    return nullptr;
281
282  // Check for out of bound array element access.
283  const MemRegion *R = l.getAsRegion();
284  if (!R)
285    return state;
286
287  const ElementRegion *ER = dyn_cast<ElementRegion>(R);
288  if (!ER)
289    return state;
290
291  if (ER->getValueType() != C.getASTContext().CharTy)
292    return state;
293
294  // Get the size of the array.
295  const SubRegion *superReg = cast<SubRegion>(ER->getSuperRegion());
296  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
297  SVal Extent =
298    svalBuilder.convertToArrayIndex(superReg->getExtent(svalBuilder));
299  DefinedOrUnknownSVal Size = Extent.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
300
301  // Get the index of the accessed element.
302  DefinedOrUnknownSVal Idx = ER->getIndex().castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
303
304  ProgramStateRef StInBound = state->assumeInBound(Idx, Size, true);
305  ProgramStateRef StOutBound = state->assumeInBound(Idx, Size, false);
306  if (StOutBound && !StInBound) {
307    // These checks are either enabled by the CString out-of-bounds checker
308    // explicitly or implicitly by the Malloc checker.
309    // In the latter case we only do modeling but do not emit warning.
310    if (!Filter.CheckCStringOutOfBounds)
311      return nullptr;
312    // Emit a bug report.
313    if (warningMsg) {
314      emitOutOfBoundsBug(C, StOutBound, S, warningMsg);
315    } else {
316      assert(CurrentFunctionDescription);
317      assert(CurrentFunctionDescription[0] != '\0');
318
319      SmallString<80buf;
320      llvm::raw_svector_ostream os(buf);
321      os << toUppercase(CurrentFunctionDescription[0])
322         << &CurrentFunctionDescription[1]
323         << " accesses out-of-bound array element";
324      emitOutOfBoundsBug(C, StOutBound, S, os.str());
325    }
326    return nullptr;
327  }
328
329  // Array bound check succeeded.  From this point forward the array bound
330  // should always succeed.
331  return StInBound;
332}
333
334ProgramStateRef CStringChecker::CheckBufferAccess(CheckerContext &C,
335                                                 ProgramStateRef state,
336                                                 const Expr *Size,
337                                                 const Expr *FirstBuf,
338                                                 const Expr *SecondBuf,
339                                                 const char *firstMessage,
340                                                 const char *secondMessage,
341                                                 bool WarnAboutSizeconst {
342  // If a previous check has failed, propagate the failure.
343  if (!state)
344    return nullptr;
345
346  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
347  ASTContext &Ctx = svalBuilder.getContext();
348  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
349
350  QualType sizeTy = Size->getType();
351  QualType PtrTy = Ctx.getPointerType(Ctx.CharTy);
352
353  // Check that the first buffer is non-null.
354  SVal BufVal = C.getSVal(FirstBuf);
355  state = checkNonNull(C, state, FirstBuf, BufVal);
356  if (!state)
357    return nullptr;
358
359  // If out-of-bounds checking is turned off, skip the rest.
360  if (!Filter.CheckCStringOutOfBounds)
361    return state;
362
363  // Get the access length and make sure it is known.
364  // FIXME: This assumes the caller has already checked that the access length
365  // is positive. And that it's unsigned.
366  SVal LengthVal = C.getSVal(Size);
367  Optional<NonLocLength = LengthVal.getAs<NonLoc>();
368  if (!Length)
369    return state;
370
371  // Compute the offset of the last element to be accessed: size-1.
372  NonLoc One = svalBuilder.makeIntVal(1sizeTy).castAs<NonLoc>();
373  SVal Offset = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Sub, *Length, One, sizeTy);
374  if (Offset.isUnknown())
375    return nullptr;
376  NonLoc LastOffset = Offset.castAs<NonLoc>();
377
378  // Check that the first buffer is sufficiently long.
379  SVal BufStart = svalBuilder.evalCast(BufValPtrTyFirstBuf->getType());
380  if (Optional<Loc> BufLoc = BufStart.getAs<Loc>()) {
381    const Expr *warningExpr = (WarnAboutSize ? Size : FirstBuf);
382
383    SVal BufEnd = svalBuilder.evalBinOpLN(state, BO_Add, *BufLoc,
384                                          LastOffset, PtrTy);
385    state = CheckLocation(C, state, warningExpr, BufEnd, firstMessage);
386
387    // If the buffer isn't large enough, abort.
388    if (!state)
389      return nullptr;
390  }
391
392  // If there's a second buffer, check it as well.
393  if (SecondBuf) {
394    BufVal = state->getSVal(SecondBuf, LCtx);
395    state = checkNonNull(C, state, SecondBuf, BufVal);
396    if (!state)
397      return nullptr;
398
399    BufStart = svalBuilder.evalCast(BufValPtrTySecondBuf->getType());
400    if (Optional<Loc> BufLoc = BufStart.getAs<Loc>()) {
401      const Expr *warningExpr = (WarnAboutSize ? Size : SecondBuf);
402
403      SVal BufEnd = svalBuilder.evalBinOpLN(state, BO_Add, *BufLoc,
404                                            LastOffset, PtrTy);
405      state = CheckLocation(C, state, warningExpr, BufEnd, secondMessage);
406    }
407  }
408
409  // Large enough or not, return this state!
410  return state;
411}
412
413ProgramStateRef CStringChecker::CheckOverlap(CheckerContext &C,
414                                            ProgramStateRef state,
415                                            const Expr *Size,
416                                            const Expr *First,
417                                            const Expr *Secondconst {
418  if (!Filter.CheckCStringBufferOverlap)
419    return state;
420
421  // Do a simple check for overlap: if the two arguments are from the same
422  // buffer, see if the end of the first is greater than the start of the second
423  // or vice versa.
424
425  // If a previous check has failed, propagate the failure.
426  if (!state)
427    return nullptr;
428
429  ProgramStateRef stateTruestateFalse;
430
431  // Get the buffer values and make sure they're known locations.
432  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
433  SVal firstVal = state->getSVal(First, LCtx);
434  SVal secondVal = state->getSVal(Second, LCtx);
435
436  Optional<LocfirstLoc = firstVal.getAs<Loc>();
437  if (!firstLoc)
438    return state;
439
440  Optional<LocsecondLoc = secondVal.getAs<Loc>();
441  if (!secondLoc)
442    return state;
443
444  // Are the two values the same?
445  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
446  std::tie(stateTrue, stateFalse) =
447    state->assume(svalBuilder.evalEQ(state, *firstLoc, *secondLoc));
448
449  if (stateTrue && !stateFalse) {
450    // If the values are known to be equal, that's automatically an overlap.
451    emitOverlapBug(C, stateTrue, First, Second);
452    return nullptr;
453  }
454
455  // assume the two expressions are not equal.
456  assert(stateFalse);
457  state = stateFalse;
458
459  // Which value comes first?
460  QualType cmpTy = svalBuilder.getConditionType();
461  SVal reverse = svalBuilder.evalBinOpLL(state, BO_GT,
462                                         *firstLoc, *secondLoc, cmpTy);
463  Optional<DefinedOrUnknownSValreverseTest =
464      reverse.getAs<DefinedOrUnknownSVal>();
465  if (!reverseTest)
466    return state;
467
468  std::tie(stateTrue, stateFalse) = state->assume(*reverseTest);
469  if (stateTrue) {
470    if (stateFalse) {
471      // If we don't know which one comes first, we can't perform this test.
472      return state;
473    } else {
474      // Switch the values so that firstVal is before secondVal.
475      std::swap(firstLoc, secondLoc);
476
477      // Switch the Exprs as well, so that they still correspond.
478      std::swap(FirstSecond);
479    }
480  }
481
482  // Get the length, and make sure it too is known.
483  SVal LengthVal = state->getSVal(Size, LCtx);
484  Optional<NonLocLength = LengthVal.getAs<NonLoc>();
485  if (!Length)
486    return state;
487
488  // Convert the first buffer's start address to char*.
489  // Bail out if the cast fails.
490  ASTContext &Ctx = svalBuilder.getContext();
491  QualType CharPtrTy = Ctx.getPointerType(Ctx.CharTy);
492  SVal FirstStart = svalBuilder.evalCast(*firstLoc, CharPtrTy,
493                                         First->getType());
494  Optional<LocFirstStartLoc = FirstStart.getAs<Loc>();
495  if (!FirstStartLoc)
496    return state;
497
498  // Compute the end of the first buffer. Bail out if THAT fails.
499  SVal FirstEnd = svalBuilder.evalBinOpLN(state, BO_Add,
500                                 *FirstStartLoc, *Length, CharPtrTy);
501  Optional<LocFirstEndLoc = FirstEnd.getAs<Loc>();
502  if (!FirstEndLoc)
503    return state;
504
505  // Is the end of the first buffer past the start of the second buffer?
506  SVal Overlap = svalBuilder.evalBinOpLL(state, BO_GT,
507                                *FirstEndLoc, *secondLoc, cmpTy);
508  Optional<DefinedOrUnknownSValOverlapTest =
509      Overlap.getAs<DefinedOrUnknownSVal>();
510  if (!OverlapTest)
511    return state;
512
513  std::tie(stateTrue, stateFalse) = state->assume(*OverlapTest);
514
515  if (stateTrue && !stateFalse) {
516    // Overlap!
517    emitOverlapBug(C, stateTrue, First, Second);
518    return nullptr;
519  }
520
521  // assume the two expressions don't overlap.
522  assert(stateFalse);
523  return stateFalse;
524}
525
526void CStringChecker::emitOverlapBug(CheckerContext &CProgramStateRef state,
527                                  const Stmt *Firstconst Stmt *Secondconst {
528  ExplodedNode *N = C.generateErrorNode(state);
529  if (!N)
530    return;
531
532  if (!BT_Overlap)
533    BT_Overlap.reset(new BugType(Filter.CheckNameCStringBufferOverlap,
534                                 categories::UnixAPI, "Improper arguments"));
535
536  // Generate a report for this bug.
537  auto report = llvm::make_unique<BugReport>(
538      *BT_Overlap, "Arguments must not be overlapping buffers", N);
539  report->addRange(First->getSourceRange());
540  report->addRange(Second->getSourceRange());
541
542  C.emitReport(std::move(report));
543}
544
545void CStringChecker::emitNullArgBug(CheckerContext &CProgramStateRef State,
546                                    const Stmt *SStringRef WarningMsgconst {
547  if (ExplodedNode *N = C.generateErrorNode(State)) {
548    if (!BT_Null)
549      BT_Null.reset(new BuiltinBug(
550          Filter.CheckNameCStringNullArg, categories::UnixAPI,
551          "Null pointer argument in call to byte string function"));
552
553    BuiltinBug *BT = static_cast<BuiltinBug *>(BT_Null.get());
554    auto Report = llvm::make_unique<BugReport>(*BT, WarningMsg, N);
555    Report->addRange(S->getSourceRange());
556    if (const auto *Ex = dyn_cast<Expr>(S))
557      bugreporter::trackExpressionValue(N, Ex, *Report);
558    C.emitReport(std::move(Report));
559  }
560}
561
562void CStringChecker::emitOutOfBoundsBug(CheckerContext &C,
563                                        ProgramStateRef Stateconst Stmt *S,
564                                        StringRef WarningMsgconst {
565  if (ExplodedNode *N = C.generateErrorNode(State)) {
566    if (!BT_Bounds)
567      BT_Bounds.reset(new BuiltinBug(
568          Filter.CheckCStringOutOfBounds ? Filter.CheckNameCStringOutOfBounds
569                                         : Filter.CheckNameCStringNullArg,
570          "Out-of-bound array access",
571          "Byte string function accesses out-of-bound array element"));
572
573    BuiltinBug *BT = static_cast<BuiltinBug *>(BT_Bounds.get());
574
575    // FIXME: It would be nice to eventually make this diagnostic more clear,
576    // e.g., by referencing the original declaration or by saying *why* this
577    // reference is outside the range.
578    auto Report = llvm::make_unique<BugReport>(*BT, WarningMsg, N);
579    Report->addRange(S->getSourceRange());
580    C.emitReport(std::move(Report));
581  }
582}
583
584void CStringChecker::emitNotCStringBug(CheckerContext &CProgramStateRef State,
585                                       const Stmt *S,
586                                       StringRef WarningMsgconst {
587  if (ExplodedNode *N = C.generateNonFatalErrorNode(State)) {
588    if (!BT_NotCString)
589      BT_NotCString.reset(new BuiltinBug(
590          Filter.CheckNameCStringNotNullTerm, categories::UnixAPI,
591          "Argument is not a null-terminated string."));
592
593    auto Report = llvm::make_unique<BugReport>(*BT_NotCString, WarningMsg, N);
594
595    Report->addRange(S->getSourceRange());
596    C.emitReport(std::move(Report));
597  }
598}
599
600void CStringChecker::emitAdditionOverflowBug(CheckerContext &C,
601                                             ProgramStateRef Stateconst {
602  if (ExplodedNode *N = C.generateErrorNode(State)) {
603    if (!BT_NotCString)
604      BT_NotCString.reset(
605          new BuiltinBug(Filter.CheckNameCStringOutOfBounds, "API",
606                         "Sum of expressions causes overflow."));
607
608    // This isn't a great error message, but this should never occur in real
609    // code anyway -- you'd have to create a buffer longer than a size_t can
610    // represent, which is sort of a contradiction.
611    const char *WarningMsg =
612        "This expression will create a string whose length is too big to "
613        "be represented as a size_t";
614
615    auto Report = llvm::make_unique<BugReport>(*BT_NotCString, WarningMsg, N);
616    C.emitReport(std::move(Report));
617  }
618}
619
620ProgramStateRef CStringChecker::checkAdditionOverflow(CheckerContext &C,
621                                                     ProgramStateRef state,
622                                                     NonLoc left,
623                                                     NonLoc rightconst {
624  // If out-of-bounds checking is turned off, skip the rest.
625  if (!Filter.CheckCStringOutOfBounds)
626    return state;
627
628  // If a previous check has failed, propagate the failure.
629  if (!state)
630    return nullptr;
631
632  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
633  BasicValueFactory &BVF = svalBuilder.getBasicValueFactory();
634
635  QualType sizeTy = svalBuilder.getContext().getSizeType();
636  const llvm::APSInt &maxValInt = BVF.getMaxValue(sizeTy);
637  NonLoc maxVal = svalBuilder.makeIntVal(maxValInt);
638
639  SVal maxMinusRight;
640  if (right.getAs<nonloc::ConcreteInt>()) {
641    maxMinusRight = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Sub, maxVal, right,
642                                                 sizeTy);
643  } else {
644    // Try switching the operands. (The order of these two assignments is
645    // important!)
646    maxMinusRight = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Sub, maxVal, left,
647                                            sizeTy);
648    left = right;
649  }
650
651  if (Optional<NonLoc> maxMinusRightNL = maxMinusRight.getAs<NonLoc>()) {
652    QualType cmpTy = svalBuilder.getConditionType();
653    // If left > max - right, we have an overflow.
654    SVal willOverflow = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_GT, left,
655                                                *maxMinusRightNL, cmpTy);
656
657    ProgramStateRef stateOverflowstateOkay;
658    std::tie(stateOverflow, stateOkay) =
659      state->assume(willOverflow.castAs<DefinedOrUnknownSVal>());
660
661    if (stateOverflow && !stateOkay) {
662      // We have an overflow. Emit a bug report.
663      emitAdditionOverflowBug(C, stateOverflow);
664      return nullptr;
665    }
666
667    // From now on, assume an overflow didn't occur.
668    assert(stateOkay);
669    state = stateOkay;
670  }
671
672  return state;
673}
674
675ProgramStateRef CStringChecker::setCStringLength(ProgramStateRef state,
676                                                const MemRegion *MR,
677                                                SVal strLength) {
678   (0) . __assert_fail ("!strLength.isUndef() && \"Attempt to set an undefined string length\"", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/CStringChecker.cpp", 678, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">assert(!strLength.isUndef() && "Attempt to set an undefined string length");
679
680  MR = MR->StripCasts();
681
682  switch (MR->getKind()) {
683  case MemRegion::StringRegionKind:
684    // FIXME: This can happen if we strcpy() into a string region. This is
685    // undefined [C99 6.4.5p6], but we should still warn about it.
686    return state;
687
688  case MemRegion::SymbolicRegionKind:
689  case MemRegion::AllocaRegionKind:
690  case MemRegion::VarRegionKind:
691  case MemRegion::FieldRegionKind:
692  case MemRegion::ObjCIvarRegionKind:
693    // These are the types we can currently track string lengths for.
694    break;
695
696  case MemRegion::ElementRegionKind:
697    // FIXME: Handle element regions by upper-bounding the parent region's
698    // string length.
699    return state;
700
701  default:
702    // Other regions (mostly non-data) can't have a reliable C string length.
703    // For now, just ignore the change.
704    // FIXME: These are rare but not impossible. We should output some kind of
705    // warning for things like strcpy((char[]){'a', 0}, "b");
706    return state;
707  }
708
709  if (strLength.isUnknown())
710    return state->remove<CStringLength>(MR);
711
712  return state->set<CStringLength>(MR, strLength);
713}
714
715SVal CStringChecker::getCStringLengthForRegion(CheckerContext &C,
716                                               ProgramStateRef &state,
717                                               const Expr *Ex,
718                                               const MemRegion *MR,
719                                               bool hypothetical) {
720  if (!hypothetical) {
721    // If there's a recorded length, go ahead and return it.
722    const SVal *Recorded = state->get<CStringLength>(MR);
723    if (Recorded)
724      return *Recorded;
725  }
726
727  // Otherwise, get a new symbol and update the state.
728  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
729  QualType sizeTy = svalBuilder.getContext().getSizeType();
730  SVal strLength = svalBuilder.getMetadataSymbolVal(CStringChecker::getTag(),
731                                                    MRExsizeTy,
732                                                    C.getLocationContext(),
733                                                    C.blockCount());
734
735  if (!hypothetical) {
736    if (Optional<NonLoc> strLn = strLength.getAs<NonLoc>()) {
737      // In case of unbounded calls strlen etc bound the range to SIZE_MAX/4
738      BasicValueFactory &BVF = svalBuilder.getBasicValueFactory();
739      const llvm::APSInt &maxValInt = BVF.getMaxValue(sizeTy);
740      llvm::APSInt fourInt = APSIntType(maxValInt).getValue(4);
741      const llvm::APSInt *maxLengthInt = BVF.evalAPSInt(BO_Div, maxValInt,
742                                                        fourInt);
743      NonLoc maxLength = svalBuilder.makeIntVal(*maxLengthInt);
744      SVal evalLength = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_LE, *strLn,
745                                                maxLength, sizeTy);
746      state = state->assume(evalLength.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
747    }
748    state = state->set<CStringLength>(MR, strLength);
749  }
750
751  return strLength;
752}
753
754SVal CStringChecker::getCStringLength(CheckerContext &CProgramStateRef &state,
755                                      const Expr *ExSVal Buf,
756                                      bool hypotheticalconst {
757  const MemRegion *MR = Buf.getAsRegion();
758  if (!MR) {
759    // If we can't get a region, see if it's something we /know/ isn't a
760    // C string. In the context of locations, the only time we can issue such
761    // a warning is for labels.
762    if (Optional<loc::GotoLabel> Label = Buf.getAs<loc::GotoLabel>()) {
763      if (Filter.CheckCStringNotNullTerm) {
764        SmallString<120buf;
765        llvm::raw_svector_ostream os(buf);
766        assert(CurrentFunctionDescription);
767        os << "Argument to " << CurrentFunctionDescription
768           << " is the address of the label '" << Label->getLabel()->getName()
769           << "', which is not a null-terminated string";
770
771        emitNotCStringBug(C, state, Ex, os.str());
772      }
773      return UndefinedVal();
774    }
775
776    // If it's not a region and not a label, give up.
777    return UnknownVal();
778  }
779
780  // If we have a region, strip casts from it and see if we can figure out
781  // its length. For anything we can't figure out, just return UnknownVal.
782  MR = MR->StripCasts();
783
784  switch (MR->getKind()) {
785  case MemRegion::StringRegionKind: {
786    // Modifying the contents of string regions is undefined [C99 6.4.5p6],
787    // so we can assume that the byte length is the correct C string length.
788    SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
789    QualType sizeTy = svalBuilder.getContext().getSizeType();
790    const StringLiteral *strLit = cast<StringRegion>(MR)->getStringLiteral();
791    return svalBuilder.makeIntVal(strLit->getByteLength(), sizeTy);
792  }
793  case MemRegion::SymbolicRegionKind:
794  case MemRegion::AllocaRegionKind:
795  case MemRegion::VarRegionKind:
796  case MemRegion::FieldRegionKind:
797  case MemRegion::ObjCIvarRegionKind:
798    return getCStringLengthForRegion(CstateExMRhypothetical);
799  case MemRegion::CompoundLiteralRegionKind:
800    // FIXME: Can we track this? Is it necessary?
801    return UnknownVal();
802  case MemRegion::ElementRegionKind:
803    // FIXME: How can we handle this? It's not good enough to subtract the
804    // offset from the base string length; consider "123\x00567" and &a[5].
805    return UnknownVal();
806  default:
807    // Other regions (mostly non-data) can't have a reliable C string length.
808    // In this case, an error is emitted and UndefinedVal is returned.
809    // The caller should always be prepared to handle this case.
810    if (Filter.CheckCStringNotNullTerm) {
811      SmallString<120buf;
812      llvm::raw_svector_ostream os(buf);
813
814      assert(CurrentFunctionDescription);
815      os << "Argument to " << CurrentFunctionDescription << " is ";
816
817      if (SummarizeRegion(os, C.getASTContext(), MR))
818        os << ", which is not a null-terminated string";
819      else
820        os << "not a null-terminated string";
821
822      emitNotCStringBug(C, state, Ex, os.str());
823    }
824    return UndefinedVal();
825  }
826}
827
828const StringLiteral *CStringChecker::getCStringLiteral(CheckerContext &C,
829  ProgramStateRef &stateconst Expr *exprSVal valconst {
830
831  // Get the memory region pointed to by the val.
832  const MemRegion *bufRegion = val.getAsRegion();
833  if (!bufRegion)
834    return nullptr;
835
836  // Strip casts off the memory region.
837  bufRegion = bufRegion->StripCasts();
838
839  // Cast the memory region to a string region.
840  const StringRegion *strRegion= dyn_cast<StringRegion>(bufRegion);
841  if (!strRegion)
842    return nullptr;
843
844  // Return the actual string in the string region.
845  return strRegion->getStringLiteral();
846}
847
848bool CStringChecker::IsFirstBufInBound(CheckerContext &C,
849                                       ProgramStateRef state,
850                                       const Expr *FirstBuf,
851                                       const Expr *Size) {
852  // If we do not know that the buffer is long enough we return 'true'.
853  // Otherwise the parent region of this field region would also get
854  // invalidated, which would lead to warnings based on an unknown state.
855
856  // Originally copied from CheckBufferAccess and CheckLocation.
857  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
858  ASTContext &Ctx = svalBuilder.getContext();
859  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
860
861  QualType sizeTy = Size->getType();
862  QualType PtrTy = Ctx.getPointerType(Ctx.CharTy);
863  SVal BufVal = state->getSVal(FirstBuf, LCtx);
864
865  SVal LengthVal = state->getSVal(Size, LCtx);
866  Optional<NonLocLength = LengthVal.getAs<NonLoc>();
867  if (!Length)
868    return true// cf top comment.
869
870  // Compute the offset of the last element to be accessed: size-1.
871  NonLoc One = svalBuilder.makeIntVal(1sizeTy).castAs<NonLoc>();
872  SVal Offset = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Sub, *Length, One, sizeTy);
873  if (Offset.isUnknown())
874    return true// cf top comment
875  NonLoc LastOffset = Offset.castAs<NonLoc>();
876
877  // Check that the first buffer is sufficiently long.
878  SVal BufStart = svalBuilder.evalCast(BufValPtrTyFirstBuf->getType());
879  Optional<LocBufLoc = BufStart.getAs<Loc>();
880  if (!BufLoc)
881    return true// cf top comment.
882
883  SVal BufEnd =
884      svalBuilder.evalBinOpLN(state, BO_Add, *BufLoc, LastOffset, PtrTy);
885
886  // Check for out of bound array element access.
887  const MemRegion *R = BufEnd.getAsRegion();
888  if (!R)
889    return true// cf top comment.
890
891  const ElementRegion *ER = dyn_cast<ElementRegion>(R);
892  if (!ER)
893    return true// cf top comment.
894
895  // FIXME: Does this crash when a non-standard definition
896  // of a library function is encountered?
897   (0) . __assert_fail ("ER->getValueType() == C.getASTContext().CharTy && \"IsFirstBufInBound should only be called with char* ElementRegions\"", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/CStringChecker.cpp", 898, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">assert(ER->getValueType() == C.getASTContext().CharTy &&
898 (0) . __assert_fail ("ER->getValueType() == C.getASTContext().CharTy && \"IsFirstBufInBound should only be called with char* ElementRegions\"", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/CStringChecker.cpp", 898, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">         "IsFirstBufInBound should only be called with char* ElementRegions");
899
900  // Get the size of the array.
901  const SubRegion *superReg = cast<SubRegion>(ER->getSuperRegion());
902  SVal Extent =
903      svalBuilder.convertToArrayIndex(superReg->getExtent(svalBuilder));
904  DefinedOrUnknownSVal ExtentSize = Extent.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
905
906  // Get the index of the accessed element.
907  DefinedOrUnknownSVal Idx = ER->getIndex().castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
908
909  ProgramStateRef StInBound = state->assumeInBound(Idx, ExtentSize, true);
910
911  return static_cast<bool>(StInBound);
912}
913
914ProgramStateRef CStringChecker::InvalidateBuffer(CheckerContext &C,
915                                                 ProgramStateRef state,
916                                                 const Expr *ESVal V,
917                                                 bool IsSourceBuffer,
918                                                 const Expr *Size) {
919  Optional<LocL = V.getAs<Loc>();
920  if (!L)
921    return state;
922
923  // FIXME: This is a simplified version of what's in CFRefCount.cpp -- it makes
924  // some assumptions about the value that CFRefCount can't. Even so, it should
925  // probably be refactored.
926  if (Optional<loc::MemRegionVal> MR = L->getAs<loc::MemRegionVal>()) {
927    const MemRegion *R = MR->getRegion()->StripCasts();
928
929    // Are we dealing with an ElementRegion?  If so, we should be invalidating
930    // the super-region.
931    if (const ElementRegion *ER = dyn_cast<ElementRegion>(R)) {
932      R = ER->getSuperRegion();
933      // FIXME: What about layers of ElementRegions?
934    }
935
936    // Invalidate this region.
937    const LocationContext *LCtx = C.getPredecessor()->getLocationContext();
938
939    bool CausesPointerEscape = false;
940    RegionAndSymbolInvalidationTraits ITraits;
941    // Invalidate and escape only indirect regions accessible through the source
942    // buffer.
943    if (IsSourceBuffer) {
944      ITraits.setTrait(R->getBaseRegion(),
945                       RegionAndSymbolInvalidationTraits::TK_PreserveContents);
946      ITraits.setTrait(RRegionAndSymbolInvalidationTraits::TK_SuppressEscape);
947      CausesPointerEscape = true;
948    } else {
949      const MemRegion::KindK = R->getKind();
950      if (K == MemRegion::FieldRegionKind)
951        if (Size && IsFirstBufInBound(C, state, E, Size)) {
952          // If destination buffer is a field region and access is in bound,
953          // do not invalidate its super region.
954          ITraits.setTrait(
955              R,
956              RegionAndSymbolInvalidationTraits::TK_DoNotInvalidateSuperRegion);
957        }
958    }
959
960    return state->invalidateRegions(R, E, C.blockCount(), LCtx,
961                                    CausesPointerEscape, nullptrnullptr,
962                                    &ITraits);
963  }
964
965  // If we have a non-region value by chance, just remove the binding.
966  // FIXME: is this necessary or correct? This handles the non-Region
967  //  cases.  Is it ever valid to store to these?
968  return state->killBinding(*L);
969}
970
971bool CStringChecker::SummarizeRegion(raw_ostream &osASTContext &Ctx,
972                                     const MemRegion *MR) {
973  const TypedValueRegion *TVR = dyn_cast<TypedValueRegion>(MR);
974
975  switch (MR->getKind()) {
976  case MemRegion::FunctionCodeRegionKind: {
977    const NamedDecl *FD = cast<FunctionCodeRegion>(MR)->getDecl();
978    if (FD)
979      os << "the address of the function '" << *FD << '\'';
980    else
981      os << "the address of a function";
982    return true;
983  }
984  case MemRegion::BlockCodeRegionKind:
985    os << "block text";
986    return true;
987  case MemRegion::BlockDataRegionKind:
988    os << "a block";
989    return true;
990  case MemRegion::CXXThisRegionKind:
991  case MemRegion::CXXTempObjectRegionKind:
992    os << "a C++ temp object of type " << TVR->getValueType().getAsString();
993    return true;
994  case MemRegion::VarRegionKind:
995    os << "a variable of type" << TVR->getValueType().getAsString();
996    return true;
997  case MemRegion::FieldRegionKind:
998    os << "a field of type " << TVR->getValueType().getAsString();
999    return true;
1000  case MemRegion::ObjCIvarRegionKind:
1001    os << "an instance variable of type " << TVR->getValueType().getAsString();
1002    return true;
1003  default:
1004    return false;
1005  }
1006}
1007
1008bool CStringChecker::memsetAux(const Expr *DstBufferSVal CharVal,
1009                               const Expr *SizeCheckerContext &C,
1010                               ProgramStateRef &State) {
1011  SVal MemVal = C.getSVal(DstBuffer);
1012  SVal SizeVal = C.getSVal(Size);
1013  const MemRegion *MR = MemVal.getAsRegion();
1014  if (!MR)
1015    return false;
1016
1017  // We're about to model memset by producing a "default binding" in the Store.
1018  // Our current implementation - RegionStore - doesn't support default bindings
1019  // that don't cover the whole base region. So we should first get the offset
1020  // and the base region to figure out whether the offset of buffer is 0.
1021  RegionOffset Offset = MR->getAsOffset();
1022  const MemRegion *BR = Offset.getRegion();
1023
1024  Optional<NonLocSizeNL = SizeVal.getAs<NonLoc>();
1025  if (!SizeNL)
1026    return false;
1027
1028  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
1029  ASTContext &Ctx = C.getASTContext();
1030
1031  // void *memset(void *dest, int ch, size_t count);
1032  // For now we can only handle the case of offset is 0 and concrete char value.
1033  if (Offset.isValid() && !Offset.hasSymbolicOffset() &&
1034      Offset.getOffset() == 0) {
1035    // Get the base region's extent.
1036    auto *SubReg = cast<SubRegion>(BR);
1037    DefinedOrUnknownSVal Extent = SubReg->getExtent(svalBuilder);
1038
1039    ProgramStateRef StateWholeRegStateNotWholeReg;
1040    std::tie(StateWholeReg, StateNotWholeReg) =
1041        State->assume(svalBuilder.evalEQ(State, Extent, *SizeNL));
1042
1043    // With the semantic of 'memset()', we should convert the CharVal to
1044    // unsigned char.
1045    CharVal = svalBuilder.evalCast(CharValCtx.UnsignedCharTyCtx.IntTy);
1046
1047    ProgramStateRef StateNullCharStateNonNullChar;
1048    std::tie(StateNullChar, StateNonNullChar) =
1049        assumeZero(C, State, CharVal, Ctx.UnsignedCharTy);
1050
1051    if (StateWholeReg && !StateNotWholeReg && StateNullChar &&
1052        !StateNonNullChar) {
1053      // If the 'memset()' acts on the whole region of destination buffer and
1054      // the value of the second argument of 'memset()' is zero, bind the second
1055      // argument's value to the destination buffer with 'default binding'.
1056      // FIXME: Since there is no perfect way to bind the non-zero character, we
1057      // can only deal with zero value here. In the future, we need to deal with
1058      // the binding of non-zero value in the case of whole region.
1059      State = State->bindDefaultZero(svalBuilder.makeLoc(BR),
1060                                     C.getLocationContext());
1061    } else {
1062      // If the destination buffer's extent is not equal to the value of
1063      // third argument, just invalidate buffer.
1064      State = InvalidateBuffer(C, State, DstBuffer, MemVal,
1065                               /*IsSourceBuffer*/ false, Size);
1066    }
1067
1068    if (StateNullChar && !StateNonNullChar) {
1069      // If the value of the second argument of 'memset()' is zero, set the
1070      // string length of destination buffer to 0 directly.
1071      State = setCStringLength(State, MR,
1072                               svalBuilder.makeZeroVal(Ctx.getSizeType()));
1073    } else if (!StateNullChar && StateNonNullChar) {
1074      SVal NewStrLen = svalBuilder.getMetadataSymbolVal(
1075          CStringChecker::getTag(), MRDstBufferCtx.getSizeType(),
1076          C.getLocationContext(), C.blockCount());
1077
1078      // If the value of second argument is not zero, then the string length
1079      // is at least the size argument.
1080      SVal NewStrLenGESize = svalBuilder.evalBinOp(
1081          StateBO_GENewStrLenSizeValsvalBuilder.getConditionType());
1082
1083      State = setCStringLength(
1084          State->assume(NewStrLenGESize.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true),
1085          MR, NewStrLen);
1086    }
1087  } else {
1088    // If the offset is not zero and char value is not concrete, we can do
1089    // nothing but invalidate the buffer.
1090    State = InvalidateBuffer(C, State, DstBuffer, MemVal,
1091                             /*IsSourceBuffer*/ false, Size);
1092  }
1093  return true;
1094}
1095
1096//===----------------------------------------------------------------------===//
1097// evaluation of individual function calls.
1098//===----------------------------------------------------------------------===//
1099
1100void CStringChecker::evalCopyCommon(CheckerContext &C,
1101                                    const CallExpr *CE,
1102                                    ProgramStateRef state,
1103                                    const Expr *Sizeconst Expr *Dest,
1104                                    const Expr *Sourcebool Restricted,
1105                                    bool IsMempcpyconst {
1106  CurrentFunctionDescription = "memory copy function";
1107
1108  // See if the size argument is zero.
1109  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
1110  SVal sizeVal = state->getSVal(Size, LCtx);
1111  QualType sizeTy = Size->getType();
1112
1113  ProgramStateRef stateZeroSizestateNonZeroSize;
1114  std::tie(stateZeroSize, stateNonZeroSize) =
1115    assumeZero(C, state, sizeVal, sizeTy);
1116
1117  // Get the value of the Dest.
1118  SVal destVal = state->getSVal(Dest, LCtx);
1119
1120  // If the size is zero, there won't be any actual memory access, so
1121  // just bind the return value to the destination buffer and return.
1122  if (stateZeroSize && !stateNonZeroSize) {
1123    stateZeroSize = stateZeroSize->BindExpr(CE, LCtx, destVal);
1124    C.addTransition(stateZeroSize);
1125    return;
1126  }
1127
1128  // If the size can be nonzero, we have to check the other arguments.
1129  if (stateNonZeroSize) {
1130    state = stateNonZeroSize;
1131
1132    // Ensure the destination is not null. If it is NULL there will be a
1133    // NULL pointer dereference.
1134    state = checkNonNull(C, state, Dest, destVal);
1135    if (!state)
1136      return;
1137
1138    // Get the value of the Src.
1139    SVal srcVal = state->getSVal(Source, LCtx);
1140
1141    // Ensure the source is not null. If it is NULL there will be a
1142    // NULL pointer dereference.
1143    state = checkNonNull(C, state, Source, srcVal);
1144    if (!state)
1145      return;
1146
1147    // Ensure the accesses are valid and that the buffers do not overlap.
1148    const char * const writeWarning =
1149      "Memory copy function overflows destination buffer";
1150    state = CheckBufferAccess(C, state, Size, Dest, Source,
1151                              writeWarning, /* sourceWarning = */ nullptr);
1152    if (Restricted)
1153      state = CheckOverlap(C, state, Size, Dest, Source);
1154
1155    if (!state)
1156      return;
1157
1158    // If this is mempcpy, get the byte after the last byte copied and
1159    // bind the expr.
1160    if (IsMempcpy) {
1161      // Get the byte after the last byte copied.
1162      SValBuilder &SvalBuilder = C.getSValBuilder();
1163      ASTContext &Ctx = SvalBuilder.getContext();
1164      QualType CharPtrTy = Ctx.getPointerType(Ctx.CharTy);
1165      SVal DestRegCharVal =
1166          SvalBuilder.evalCast(destValCharPtrTyDest->getType());
1167      SVal lastElement = C.getSValBuilder().evalBinOp(
1168          state, BO_Add, DestRegCharVal, sizeVal, Dest->getType());
1169      // If we don't know how much we copied, we can at least
1170      // conjure a return value for later.
1171      if (lastElement.isUnknown())
1172        lastElement = C.getSValBuilder().conjureSymbolVal(nullptrCELCtx,
1173                                                          C.blockCount());
1174
1175      // The byte after the last byte copied is the return value.
1176      state = state->BindExpr(CE, LCtx, lastElement);
1177    } else {
1178      // All other copies return the destination buffer.
1179      // (Well, bcopy() has a void return type, but this won't hurt.)
1180      state = state->BindExpr(CE, LCtx, destVal);
1181    }
1182
1183    // Invalidate the destination (regular invalidation without pointer-escaping
1184    // the address of the top-level region).
1185    // FIXME: Even if we can't perfectly model the copy, we should see if we
1186    // can use LazyCompoundVals to copy the source values into the destination.
1187    // This would probably remove any existing bindings past the end of the
1188    // copied region, but that's still an improvement over blank invalidation.
1189    state = InvalidateBuffer(C, state, Dest, C.getSVal(Dest),
1190                             /*IsSourceBuffer*/false, Size);
1191
1192    // Invalidate the source (const-invalidation without const-pointer-escaping
1193    // the address of the top-level region).
1194    state = InvalidateBuffer(C, state, Source, C.getSVal(Source),
1195                             /*IsSourceBuffer*/truenullptr);
1196
1197    C.addTransition(state);
1198  }
1199}
1200
1201
1202void CStringChecker::evalMemcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1203  if (CE->getNumArgs() < 3)
1204    return;
1205
1206  // void *memcpy(void *restrict dst, const void *restrict src, size_t n);
1207  // The return value is the address of the destination buffer.
1208  const Expr *Dest = CE->getArg(0);
1209  ProgramStateRef state = C.getState();
1210
1211  evalCopyCommon(C, CE, state, CE->getArg(2), Dest, CE->getArg(1), true);
1212}
1213
1214void CStringChecker::evalMempcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1215  if (CE->getNumArgs() < 3)
1216    return;
1217
1218  // void *mempcpy(void *restrict dst, const void *restrict src, size_t n);
1219  // The return value is a pointer to the byte following the last written byte.
1220  const Expr *Dest = CE->getArg(0);
1221  ProgramStateRef state = C.getState();
1222
1223  evalCopyCommon(C, CE, state, CE->getArg(2), Dest, CE->getArg(1), truetrue);
1224}
1225
1226void CStringChecker::evalMemmove(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1227  if (CE->getNumArgs() < 3)
1228    return;
1229
1230  // void *memmove(void *dst, const void *src, size_t n);
1231  // The return value is the address of the destination buffer.
1232  const Expr *Dest = CE->getArg(0);
1233  ProgramStateRef state = C.getState();
1234
1235  evalCopyCommon(C, CE, state, CE->getArg(2), Dest, CE->getArg(1));
1236}
1237
1238void CStringChecker::evalBcopy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1239  if (CE->getNumArgs() < 3)
1240    return;
1241
1242  // void bcopy(const void *src, void *dst, size_t n);
1243  evalCopyCommon(CCEC.getState(),
1244                 CE->getArg(2), CE->getArg(1), CE->getArg(0));
1245}
1246
1247void CStringChecker::evalMemcmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1248  if (CE->getNumArgs() < 3)
1249    return;
1250
1251  // int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
1252  CurrentFunctionDescription = "memory comparison function";
1253
1254  const Expr *Left = CE->getArg(0);
1255  const Expr *Right = CE->getArg(1);
1256  const Expr *Size = CE->getArg(2);
1257
1258  ProgramStateRef state = C.getState();
1259  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
1260
1261  // See if the size argument is zero.
1262  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
1263  SVal sizeVal = state->getSVal(Size, LCtx);
1264  QualType sizeTy = Size->getType();
1265
1266  ProgramStateRef stateZeroSizestateNonZeroSize;
1267  std::tie(stateZeroSize, stateNonZeroSize) =
1268    assumeZero(C, state, sizeVal, sizeTy);
1269
1270  // If the size can be zero, the result will be 0 in that case, and we don't
1271  // have to check either of the buffers.
1272  if (stateZeroSize) {
1273    state = stateZeroSize;
1274    state = state->BindExpr(CE, LCtx,
1275                            svalBuilder.makeZeroVal(CE->getType()));
1276    C.addTransition(state);
1277  }
1278
1279  // If the size can be nonzero, we have to check the other arguments.
1280  if (stateNonZeroSize) {
1281    state = stateNonZeroSize;
1282    // If we know the two buffers are the same, we know the result is 0.
1283    // First, get the two buffers' addresses. Another checker will have already
1284    // made sure they're not undefined.
1285    DefinedOrUnknownSVal LV =
1286        state->getSVal(Left, LCtx).castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
1287    DefinedOrUnknownSVal RV =
1288        state->getSVal(Right, LCtx).castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
1289
1290    // See if they are the same.
1291    DefinedOrUnknownSVal SameBuf = svalBuilder.evalEQ(state, LV, RV);
1292    ProgramStateRef StSameBufStNotSameBuf;
1293    std::tie(StSameBuf, StNotSameBuf) = state->assume(SameBuf);
1294
1295    // If the two arguments might be the same buffer, we know the result is 0,
1296    // and we only need to check one size.
1297    if (StSameBuf) {
1298      state = StSameBuf;
1299      state = CheckBufferAccess(C, state, Size, Left);
1300      if (state) {
1301        state = StSameBuf->BindExpr(CE, LCtx,
1302                                    svalBuilder.makeZeroVal(CE->getType()));
1303        C.addTransition(state);
1304      }
1305    }
1306
1307    // If the two arguments might be different buffers, we have to check the
1308    // size of both of them.
1309    if (StNotSameBuf) {
1310      state = StNotSameBuf;
1311      state = CheckBufferAccess(C, state, Size, Left, Right);
1312      if (state) {
1313        // The return value is the comparison result, which we don't know.
1314        SVal CmpV = svalBuilder.conjureSymbolVal(nullptrCELCtx,
1315                                                 C.blockCount());
1316        state = state->BindExpr(CE, LCtx, CmpV);
1317        C.addTransition(state);
1318      }
1319    }
1320  }
1321}
1322
1323void CStringChecker::evalstrLength(CheckerContext &C,
1324                                   const CallExpr *CEconst {
1325  if (CE->getNumArgs() < 1)
1326    return;
1327
1328  // size_t strlen(const char *s);
1329  evalstrLengthCommon(CCE/* IsStrnlen = */ false);
1330}
1331
1332void CStringChecker::evalstrnLength(CheckerContext &C,
1333                                    const CallExpr *CEconst {
1334  if (CE->getNumArgs() < 2)
1335    return;
1336
1337  // size_t strnlen(const char *s, size_t maxlen);
1338  evalstrLengthCommon(CCE/* IsStrnlen = */ true);
1339}
1340
1341void CStringChecker::evalstrLengthCommon(CheckerContext &Cconst CallExpr *CE,
1342                                         bool IsStrnlenconst {
1343  CurrentFunctionDescription = "string length function";
1344  ProgramStateRef state = C.getState();
1345  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
1346
1347  if (IsStrnlen) {
1348    const Expr *maxlenExpr = CE->getArg(1);
1349    SVal maxlenVal = state->getSVal(maxlenExpr, LCtx);
1350
1351    ProgramStateRef stateZeroSizestateNonZeroSize;
1352    std::tie(stateZeroSize, stateNonZeroSize) =
1353      assumeZero(C, state, maxlenVal, maxlenExpr->getType());
1354
1355    // If the size can be zero, the result will be 0 in that case, and we don't
1356    // have to check the string itself.
1357    if (stateZeroSize) {
1358      SVal zero = C.getSValBuilder().makeZeroVal(CE->getType());
1359      stateZeroSize = stateZeroSize->BindExpr(CE, LCtx, zero);
1360      C.addTransition(stateZeroSize);
1361    }
1362
1363    // If the size is GUARANTEED to be zero, we're done!
1364    if (!stateNonZeroSize)
1365      return;
1366
1367    // Otherwise, record the assumption that the size is nonzero.
1368    state = stateNonZeroSize;
1369  }
1370
1371  // Check that the string argument is non-null.
1372  const Expr *Arg = CE->getArg(0);
1373  SVal ArgVal = state->getSVal(Arg, LCtx);
1374
1375  state = checkNonNull(C, state, Arg, ArgVal);
1376
1377  if (!state)
1378    return;
1379
1380  SVal strLength = getCStringLength(C, state, Arg, ArgVal);
1381
1382  // If the argument isn't a valid C string, there's no valid state to
1383  // transition to.
1384  if (strLength.isUndef())
1385    return;
1386
1387  DefinedOrUnknownSVal result = UnknownVal();
1388
1389  // If the check is for strnlen() then bind the return value to no more than
1390  // the maxlen value.
1391  if (IsStrnlen) {
1392    QualType cmpTy = C.getSValBuilder().getConditionType();
1393
1394    // It's a little unfortunate to be getting this again,
1395    // but it's not that expensive...
1396    const Expr *maxlenExpr = CE->getArg(1);
1397    SVal maxlenVal = state->getSVal(maxlenExpr, LCtx);
1398
1399    Optional<NonLocstrLengthNL = strLength.getAs<NonLoc>();
1400    Optional<NonLocmaxlenValNL = maxlenVal.getAs<NonLoc>();
1401
1402    if (strLengthNL && maxlenValNL) {
1403      ProgramStateRef stateStringTooLongstateStringNotTooLong;
1404
1405      // Check if the strLength is greater than the maxlen.
1406      std::tie(stateStringTooLong, stateStringNotTooLong) = state->assume(
1407          C.getSValBuilder()
1408              .evalBinOpNN(state, BO_GT, *strLengthNL, *maxlenValNL, cmpTy)
1409              .castAs<DefinedOrUnknownSVal>());
1410
1411      if (stateStringTooLong && !stateStringNotTooLong) {
1412        // If the string is longer than maxlen, return maxlen.
1413        result = *maxlenValNL;
1414      } else if (stateStringNotTooLong && !stateStringTooLong) {
1415        // If the string is shorter than maxlen, return its length.
1416        result = *strLengthNL;
1417      }
1418    }
1419
1420    if (result.isUnknown()) {
1421      // If we don't have enough information for a comparison, there's
1422      // no guarantee the full string length will actually be returned.
1423      // All we know is the return value is the min of the string length
1424      // and the limit. This is better than nothing.
1425      result = C.getSValBuilder().conjureSymbolVal(nullptrCELCtx,
1426                                                   C.blockCount());
1427      NonLoc resultNL = result.castAs<NonLoc>();
1428
1429      if (strLengthNL) {
1430        state = state->assume(C.getSValBuilder().evalBinOpNN(
1431                                  state, BO_LE, resultNL, *strLengthNL, cmpTy)
1432                                  .castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
1433      }
1434
1435      if (maxlenValNL) {
1436        state = state->assume(C.getSValBuilder().evalBinOpNN(
1437                                  state, BO_LE, resultNL, *maxlenValNL, cmpTy)
1438                                  .castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
1439      }
1440    }
1441
1442  } else {
1443    // This is a plain strlen(), not strnlen().
1444    result = strLength.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
1445
1446    // If we don't know the length of the string, conjure a return
1447    // value, so it can be used in constraints, at least.
1448    if (result.isUnknown()) {
1449      result = C.getSValBuilder().conjureSymbolVal(nullptrCELCtx,
1450                                                   C.blockCount());
1451    }
1452  }
1453
1454  // Bind the return value.
1455   (0) . __assert_fail ("!result.isUnknown() && \"Should have conjured a value by now\"", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/CStringChecker.cpp", 1455, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">assert(!result.isUnknown() && "Should have conjured a value by now");
1456  state = state->BindExpr(CE, LCtx, result);
1457  C.addTransition(state);
1458}
1459
1460void CStringChecker::evalStrcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1461  if (CE->getNumArgs() < 2)
1462    return;
1463
1464  // char *strcpy(char *restrict dst, const char *restrict src);
1465  evalStrcpyCommon(CCE,
1466                   /* returnEnd = */ false,
1467                   /* isBounded = */ false,
1468                   /* isAppending = */ false);
1469}
1470
1471void CStringChecker::evalStrncpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1472  if (CE->getNumArgs() < 3)
1473    return;
1474
1475  // char *strncpy(char *restrict dst, const char *restrict src, size_t n);
1476  evalStrcpyCommon(CCE,
1477                   /* returnEnd = */ false,
1478                   /* isBounded = */ true,
1479                   /* isAppending = */ false);
1480}
1481
1482void CStringChecker::evalStpcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1483  if (CE->getNumArgs() < 2)
1484    return;
1485
1486  // char *stpcpy(char *restrict dst, const char *restrict src);
1487  evalStrcpyCommon(CCE,
1488                   /* returnEnd = */ true,
1489                   /* isBounded = */ false,
1490                   /* isAppending = */ false);
1491}
1492
1493void CStringChecker::evalStrlcpy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1494  if (CE->getNumArgs() < 3)
1495    return;
1496
1497  // char *strlcpy(char *dst, const char *src, size_t n);
1498  evalStrcpyCommon(CCE,
1499                   /* returnEnd = */ true,
1500                   /* isBounded = */ true,
1501                   /* isAppending = */ false,
1502                   /* returnPtr = */ false);
1503}
1504
1505void CStringChecker::evalStrcat(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1506  if (CE->getNumArgs() < 2)
1507    return;
1508
1509  //char *strcat(char *restrict s1, const char *restrict s2);
1510  evalStrcpyCommon(CCE,
1511                   /* returnEnd = */ false,
1512                   /* isBounded = */ false,
1513                   /* isAppending = */ true);
1514}
1515
1516void CStringChecker::evalStrncat(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1517  if (CE->getNumArgs() < 3)
1518    return;
1519
1520  //char *strncat(char *restrict s1, const char *restrict s2, size_t n);
1521  evalStrcpyCommon(CCE,
1522                   /* returnEnd = */ false,
1523                   /* isBounded = */ true,
1524                   /* isAppending = */ true);
1525}
1526
1527void CStringChecker::evalStrlcat(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1528  if (CE->getNumArgs() < 3)
1529    return;
1530
1531  //char *strlcat(char *s1, const char *s2, size_t n);
1532  evalStrcpyCommon(CCE,
1533                   /* returnEnd = */ false,
1534                   /* isBounded = */ true,
1535                   /* isAppending = */ true,
1536                   /* returnPtr = */ false);
1537}
1538
1539void CStringChecker::evalStrcpyCommon(CheckerContext &Cconst CallExpr *CE,
1540                                      bool returnEndbool isBounded,
1541                                      bool isAppendingbool returnPtrconst {
1542  CurrentFunctionDescription = "string copy function";
1543  ProgramStateRef state = C.getState();
1544  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
1545
1546  // Check that the destination is non-null.
1547  const Expr *Dst = CE->getArg(0);
1548  SVal DstVal = state->getSVal(Dst, LCtx);
1549
1550  state = checkNonNull(C, state, Dst, DstVal);
1551  if (!state)
1552    return;
1553
1554  // Check that the source is non-null.
1555  const Expr *srcExpr = CE->getArg(1);
1556  SVal srcVal = state->getSVal(srcExpr, LCtx);
1557  state = checkNonNull(C, state, srcExpr, srcVal);
1558  if (!state)
1559    return;
1560
1561  // Get the string length of the source.
1562  SVal strLength = getCStringLength(C, state, srcExpr, srcVal);
1563
1564  // If the source isn't a valid C string, give up.
1565  if (strLength.isUndef())
1566    return;
1567
1568  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
1569  QualType cmpTy = svalBuilder.getConditionType();
1570  QualType sizeTy = svalBuilder.getContext().getSizeType();
1571
1572  // These two values allow checking two kinds of errors:
1573  // - actual overflows caused by a source that doesn't fit in the destination
1574  // - potential overflows caused by a bound that could exceed the destination
1575  SVal amountCopied = UnknownVal();
1576  SVal maxLastElementIndex = UnknownVal();
1577  const char *boundWarning = nullptr;
1578
1579  state = CheckOverlap(C, state, isBounded ? CE->getArg(2) : CE->getArg(1), Dst, srcExpr);
1580
1581  if (!state)
1582    return;
1583
1584  // If the function is strncpy, strncat, etc... it is bounded.
1585  if (isBounded) {
1586    // Get the max number of characters to copy.
1587    const Expr *lenExpr = CE->getArg(2);
1588    SVal lenVal = state->getSVal(lenExpr, LCtx);
1589
1590    // Protect against misdeclared strncpy().
1591    lenVal = svalBuilder.evalCast(lenValsizeTylenExpr->getType());
1592
1593    Optional<NonLocstrLengthNL = strLength.getAs<NonLoc>();
1594    Optional<NonLoclenValNL = lenVal.getAs<NonLoc>();
1595
1596    // If we know both values, we might be able to figure out how much
1597    // we're copying.
1598    if (strLengthNL && lenValNL) {
1599      ProgramStateRef stateSourceTooLongstateSourceNotTooLong;
1600
1601      // Check if the max number to copy is less than the length of the src.
1602      // If the bound is equal to the source length, strncpy won't null-
1603      // terminate the result!
1604      std::tie(stateSourceTooLong, stateSourceNotTooLong) = state->assume(
1605          svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_GE, *strLengthNL, *lenValNL, cmpTy)
1606              .castAs<DefinedOrUnknownSVal>());
1607
1608      if (stateSourceTooLong && !stateSourceNotTooLong) {
1609        // Max number to copy is less than the length of the src, so the actual
1610        // strLength copied is the max number arg.
1611        state = stateSourceTooLong;
1612        amountCopied = lenVal;
1613
1614      } else if (!stateSourceTooLong && stateSourceNotTooLong) {
1615        // The source buffer entirely fits in the bound.
1616        state = stateSourceNotTooLong;
1617        amountCopied = strLength;
1618      }
1619    }
1620
1621    // We still want to know if the bound is known to be too large.
1622    if (lenValNL) {
1623      if (isAppending) {
1624        // For strncat, the check is strlen(dst) + lenVal < sizeof(dst)
1625
1626        // Get the string length of the destination. If the destination is
1627        // memory that can't have a string length, we shouldn't be copying
1628        // into it anyway.
1629        SVal dstStrLength = getCStringLength(C, state, Dst, DstVal);
1630        if (dstStrLength.isUndef())
1631          return;
1632
1633        if (Optional<NonLoc> dstStrLengthNL = dstStrLength.getAs<NonLoc>()) {
1634          maxLastElementIndex = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Add,
1635                                                        *lenValNL,
1636                                                        *dstStrLengthNL,
1637                                                        sizeTy);
1638          boundWarning = "Size argument is greater than the free space in the "
1639                         "destination buffer";
1640        }
1641
1642      } else {
1643        // For strncpy, this is just checking that lenVal <= sizeof(dst)
1644        // (Yes, strncpy and strncat differ in how they treat termination.
1645        // strncat ALWAYS terminates, but strncpy doesn't.)
1646
1647        // We need a special case for when the copy size is zero, in which
1648        // case strncpy will do no work at all. Our bounds check uses n-1
1649        // as the last element accessed, so n == 0 is problematic.
1650        ProgramStateRef StateZeroSizeStateNonZeroSize;
1651        std::tie(StateZeroSize, StateNonZeroSize) =
1652          assumeZero(C, state, *lenValNL, sizeTy);
1653
1654        // If the size is known to be zero, we're done.
1655        if (StateZeroSize && !StateNonZeroSize) {
1656          if (returnPtr) {
1657            StateZeroSize = StateZeroSize->BindExpr(CE, LCtx, DstVal);
1658          } else {
1659            StateZeroSize = StateZeroSize->BindExpr(CE, LCtx, *lenValNL);
1660          }
1661          C.addTransition(StateZeroSize);
1662          return;
1663        }
1664
1665        // Otherwise, go ahead and figure out the last element we'll touch.
1666        // We don't record the non-zero assumption here because we can't
1667        // be sure. We won't warn on a possible zero.
1668        NonLoc one = svalBuilder.makeIntVal(1sizeTy).castAs<NonLoc>();
1669        maxLastElementIndex = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Sub, *lenValNL,
1670                                                      one, sizeTy);
1671        boundWarning = "Size argument is greater than the length of the "
1672                       "destination buffer";
1673      }
1674    }
1675
1676    // If we couldn't pin down the copy length, at least bound it.
1677    // FIXME: We should actually run this code path for append as well, but
1678    // right now it creates problems with constraints (since we can end up
1679    // trying to pass constraints from symbol to symbol).
1680    if (amountCopied.isUnknown() && !isAppending) {
1681      // Try to get a "hypothetical" string length symbol, which we can later
1682      // set as a real value if that turns out to be the case.
1683      amountCopied = getCStringLength(C, state, lenExpr, srcVal, true);
1684      assert(!amountCopied.isUndef());
1685
1686      if (Optional<NonLoc> amountCopiedNL = amountCopied.getAs<NonLoc>()) {
1687        if (lenValNL) {
1688          // amountCopied <= lenVal
1689          SVal copiedLessThanBound = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_LE,
1690                                                             *amountCopiedNL,
1691                                                             *lenValNL,
1692                                                             cmpTy);
1693          state = state->assume(
1694              copiedLessThanBound.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
1695          if (!state)
1696            return;
1697        }
1698
1699        if (strLengthNL) {
1700          // amountCopied <= strlen(source)
1701          SVal copiedLessThanSrc = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_LE,
1702                                                           *amountCopiedNL,
1703                                                           *strLengthNL,
1704                                                           cmpTy);
1705          state = state->assume(
1706              copiedLessThanSrc.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
1707          if (!state)
1708            return;
1709        }
1710      }
1711    }
1712
1713  } else {
1714    // The function isn't bounded. The amount copied should match the length
1715    // of the source buffer.
1716    amountCopied = strLength;
1717  }
1718
1719  assert(state);
1720
1721  // This represents the number of characters copied into the destination
1722  // buffer. (It may not actually be the strlen if the destination buffer
1723  // is not terminated.)
1724  SVal finalStrLength = UnknownVal();
1725
1726  // If this is an appending function (strcat, strncat...) then set the
1727  // string length to strlen(src) + strlen(dst) since the buffer will
1728  // ultimately contain both.
1729  if (isAppending) {
1730    // Get the string length of the destination. If the destination is memory
1731    // that can't have a string length, we shouldn't be copying into it anyway.
1732    SVal dstStrLength = getCStringLength(C, state, Dst, DstVal);
1733    if (dstStrLength.isUndef())
1734      return;
1735
1736    Optional<NonLocsrcStrLengthNL = amountCopied.getAs<NonLoc>();
1737    Optional<NonLocdstStrLengthNL = dstStrLength.getAs<NonLoc>();
1738
1739    // If we know both string lengths, we might know the final string length.
1740    if (srcStrLengthNL && dstStrLengthNL) {
1741      // Make sure the two lengths together don't overflow a size_t.
1742      state = checkAdditionOverflow(C, state, *srcStrLengthNL, *dstStrLengthNL);
1743      if (!state)
1744        return;
1745
1746      finalStrLength = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_Add, *srcStrLengthNL,
1747                                               *dstStrLengthNL, sizeTy);
1748    }
1749
1750    // If we couldn't get a single value for the final string length,
1751    // we can at least bound it by the individual lengths.
1752    if (finalStrLength.isUnknown()) {
1753      // Try to get a "hypothetical" string length symbol, which we can later
1754      // set as a real value if that turns out to be the case.
1755      finalStrLength = getCStringLength(C, state, CE, DstVal, true);
1756      assert(!finalStrLength.isUndef());
1757
1758      if (Optional<NonLoc> finalStrLengthNL = finalStrLength.getAs<NonLoc>()) {
1759        if (srcStrLengthNL) {
1760          // finalStrLength >= srcStrLength
1761          SVal sourceInResult = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_GE,
1762                                                        *finalStrLengthNL,
1763                                                        *srcStrLengthNL,
1764                                                        cmpTy);
1765          state = state->assume(sourceInResult.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(),
1766                                true);
1767          if (!state)
1768            return;
1769        }
1770
1771        if (dstStrLengthNL) {
1772          // finalStrLength >= dstStrLength
1773          SVal destInResult = svalBuilder.evalBinOpNN(state, BO_GE,
1774                                                      *finalStrLengthNL,
1775                                                      *dstStrLengthNL,
1776                                                      cmpTy);
1777          state =
1778              state->assume(destInResult.castAs<DefinedOrUnknownSVal>(), true);
1779          if (!state)
1780            return;
1781        }
1782      }
1783    }
1784
1785  } else {
1786    // Otherwise, this is a copy-over function (strcpy, strncpy, ...), and
1787    // the final string length will match the input string length.
1788    finalStrLength = amountCopied;
1789  }
1790
1791  SVal Result;
1792
1793  if (returnPtr) {
1794    // The final result of the function will either be a pointer past the last
1795    // copied element, or a pointer to the start of the destination buffer.
1796    Result = (returnEnd ? UnknownVal() : DstVal);
1797  } else {
1798    Result = finalStrLength;
1799  }
1800
1801  assert(state);
1802
1803  // If the destination is a MemRegion, try to check for a buffer overflow and
1804  // record the new string length.
1805  if (Optional<loc::MemRegionVal> dstRegVal =
1806      DstVal.getAs<loc::MemRegionVal>()) {
1807    QualType ptrTy = Dst->getType();
1808
1809    // If we have an exact value on a bounded copy, use that to check for
1810    // overflows, rather than our estimate about how much is actually copied.
1811    if (boundWarning) {
1812      if (Optional<NonLoc> maxLastNL = maxLastElementIndex.getAs<NonLoc>()) {
1813        SVal maxLastElement = svalBuilder.evalBinOpLN(state, BO_Add, *dstRegVal,
1814            *maxLastNL, ptrTy);
1815        state = CheckLocation(C, state, CE->getArg(2), maxLastElement,
1816            boundWarning);
1817        if (!state)
1818          return;
1819      }
1820    }
1821
1822    // Then, if the final length is known...
1823    if (Optional<NonLoc> knownStrLength = finalStrLength.getAs<NonLoc>()) {
1824      SVal lastElement = svalBuilder.evalBinOpLN(state, BO_Add, *dstRegVal,
1825          *knownStrLength, ptrTy);
1826
1827      // ...and we haven't checked the bound, we'll check the actual copy.
1828      if (!boundWarning) {
1829        const char * const warningMsg =
1830          "String copy function overflows destination buffer";
1831        state = CheckLocation(C, state, Dst, lastElement, warningMsg);
1832        if (!state)
1833          return;
1834      }
1835
1836      // If this is a stpcpy-style copy, the last element is the return value.
1837      if (returnPtr && returnEnd)
1838        Result = lastElement;
1839    }
1840
1841    // Invalidate the destination (regular invalidation without pointer-escaping
1842    // the address of the top-level region). This must happen before we set the
1843    // C string length because invalidation will clear the length.
1844    // FIXME: Even if we can't perfectly model the copy, we should see if we
1845    // can use LazyCompoundVals to copy the source values into the destination.
1846    // This would probably remove any existing bindings past the end of the
1847    // string, but that's still an improvement over blank invalidation.
1848    state = InvalidateBuffer(C, state, Dst, *dstRegVal,
1849        /*IsSourceBuffer*/falsenullptr);
1850
1851    // Invalidate the source (const-invalidation without const-pointer-escaping
1852    // the address of the top-level region).
1853    state = InvalidateBuffer(C, state, srcExpr, srcVal, /*IsSourceBuffer*/true,
1854        nullptr);
1855
1856    // Set the C string length of the destination, if we know it.
1857    if (isBounded && !isAppending) {
1858      // strncpy is annoying in that it doesn't guarantee to null-terminate
1859      // the result string. If the original string didn't fit entirely inside
1860      // the bound (including the null-terminator), we don't know how long the
1861      // result is.
1862      if (amountCopied != strLength)
1863        finalStrLength = UnknownVal();
1864    }
1865    state = setCStringLength(state, dstRegVal->getRegion(), finalStrLength);
1866  }
1867
1868  assert(state);
1869
1870  if (returnPtr) {
1871    // If this is a stpcpy-style copy, but we were unable to check for a buffer
1872    // overflow, we still need a result. Conjure a return value.
1873    if (returnEnd && Result.isUnknown()) {
1874      Result = svalBuilder.conjureSymbolVal(nullptrCELCtxC.blockCount());
1875    }
1876  }
1877  // Set the return value.
1878  state = state->BindExpr(CE, LCtx, Result);
1879  C.addTransition(state);
1880}
1881
1882void CStringChecker::evalStrcmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1883  if (CE->getNumArgs() < 2)
1884    return;
1885
1886  //int strcmp(const char *s1, const char *s2);
1887  evalStrcmpCommon(CCE/* isBounded = */ false/* ignoreCase = */ false);
1888}
1889
1890void CStringChecker::evalStrncmp(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
1891  if (CE->getNumArgs() < 3)
1892    return;
1893
1894  //int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
1895  evalStrcmpCommon(CCE/* isBounded = */ true/* ignoreCase = */ false);
1896}
1897
1898void CStringChecker::evalStrcasecmp(CheckerContext &C,
1899    const CallExpr *CEconst {
1900  if (CE->getNumArgs() < 2)
1901    return;
1902
1903  //int strcasecmp(const char *s1, const char *s2);
1904  evalStrcmpCommon(CCE/* isBounded = */ false/* ignoreCase = */ true);
1905}
1906
1907void CStringChecker::evalStrncasecmp(CheckerContext &C,
1908    const CallExpr *CEconst {
1909  if (CE->getNumArgs() < 3)
1910    return;
1911
1912  //int strncasecmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
1913  evalStrcmpCommon(CCE/* isBounded = */ true/* ignoreCase = */ true);
1914}
1915
1916void CStringChecker::evalStrcmpCommon(CheckerContext &Cconst CallExpr *CE,
1917    bool isBoundedbool ignoreCaseconst {
1918  CurrentFunctionDescription = "string comparison function";
1919  ProgramStateRef state = C.getState();
1920  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
1921
1922  // Check that the first string is non-null
1923  const Expr *s1 = CE->getArg(0);
1924  SVal s1Val = state->getSVal(s1, LCtx);
1925  state = checkNonNull(C, state, s1, s1Val);
1926  if (!state)
1927    return;
1928
1929  // Check that the second string is non-null.
1930  const Expr *s2 = CE->getArg(1);
1931  SVal s2Val = state->getSVal(s2, LCtx);
1932  state = checkNonNull(C, state, s2, s2Val);
1933  if (!state)
1934    return;
1935
1936  // Get the string length of the first string or give up.
1937  SVal s1Length = getCStringLength(C, state, s1, s1Val);
1938  if (s1Length.isUndef())
1939    return;
1940
1941  // Get the string length of the second string or give up.
1942  SVal s2Length = getCStringLength(C, state, s2, s2Val);
1943  if (s2Length.isUndef())
1944    return;
1945
1946  // If we know the two buffers are the same, we know the result is 0.
1947  // First, get the two buffers' addresses. Another checker will have already
1948  // made sure they're not undefined.
1949  DefinedOrUnknownSVal LV = s1Val.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
1950  DefinedOrUnknownSVal RV = s2Val.castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
1951
1952  // See if they are the same.
1953  SValBuilder &svalBuilder = C.getSValBuilder();
1954  DefinedOrUnknownSVal SameBuf = svalBuilder.evalEQ(state, LV, RV);
1955  ProgramStateRef StSameBufStNotSameBuf;
1956  std::tie(StSameBuf, StNotSameBuf) = state->assume(SameBuf);
1957
1958  // If the two arguments might be the same buffer, we know the result is 0,
1959  // and we only need to check one size.
1960  if (StSameBuf) {
1961    StSameBuf = StSameBuf->BindExpr(CE, LCtx,
1962        svalBuilder.makeZeroVal(CE->getType()));
1963    C.addTransition(StSameBuf);
1964
1965    // If the two arguments are GUARANTEED to be the same, we're done!
1966    if (!StNotSameBuf)
1967      return;
1968  }
1969
1970  assert(StNotSameBuf);
1971  state = StNotSameBuf;
1972
1973  // At this point we can go about comparing the two buffers.
1974  // For now, we only do this if they're both known string literals.
1975
1976  // Attempt to extract string literals from both expressions.
1977  const StringLiteral *s1StrLiteral = getCStringLiteral(C, state, s1, s1Val);
1978  const StringLiteral *s2StrLiteral = getCStringLiteral(C, state, s2, s2Val);
1979  bool canComputeResult = false;
1980  SVal resultVal = svalBuilder.conjureSymbolVal(nullptrCELCtx,
1981      C.blockCount());
1982
1983  if (s1StrLiteral && s2StrLiteral) {
1984    StringRef s1StrRef = s1StrLiteral->getString();
1985    StringRef s2StrRef = s2StrLiteral->getString();
1986
1987    if (isBounded) {
1988      // Get the max number of characters to compare.
1989      const Expr *lenExpr = CE->getArg(2);
1990      SVal lenVal = state->getSVal(lenExpr, LCtx);
1991
1992      // If the length is known, we can get the right substrings.
1993      if (const llvm::APSInt *len = svalBuilder.getKnownValue(state, lenVal)) {
1994        // Create substrings of each to compare the prefix.
1995        s1StrRef = s1StrRef.substr(0, (size_t)len->getZExtValue());
1996        s2StrRef = s2StrRef.substr(0, (size_t)len->getZExtValue());
1997        canComputeResult = true;
1998      }
1999    } else {
2000      // This is a normal, unbounded strcmp.
2001      canComputeResult = true;
2002    }
2003
2004    if (canComputeResult) {
2005      // Real strcmp stops at null characters.
2006      size_t s1Term = s1StrRef.find('\0');
2007      if (s1Term != StringRef::npos)
2008        s1StrRef = s1StrRef.substr(0, s1Term);
2009
2010      size_t s2Term = s2StrRef.find('\0');
2011      if (s2Term != StringRef::npos)
2012        s2StrRef = s2StrRef.substr(0, s2Term);
2013
2014      // Use StringRef's comparison methods to compute the actual result.
2015      int compareRes = ignoreCase ? s1StrRef.compare_lower(s2StrRef)
2016        : s1StrRef.compare(s2StrRef);
2017
2018      // The strcmp function returns an integer greater than, equal to, or less
2019      // than zero, [c11, p7.24.4.2].
2020      if (compareRes == 0) {
2021        resultVal = svalBuilder.makeIntVal(compareResCE->getType());
2022      }
2023      else {
2024        DefinedSVal zeroVal = svalBuilder.makeIntVal(0CE->getType());
2025        // Constrain strcmp's result range based on the result of StringRef's
2026        // comparison methods.
2027        BinaryOperatorKind op = (compareRes == 1) ? BO_GT : BO_LT;
2028        SVal compareWithZero =
2029          svalBuilder.evalBinOp(state, op, resultVal, zeroVal,
2030              svalBuilder.getConditionType());
2031        DefinedSVal compareWithZeroVal = compareWithZero.castAs<DefinedSVal>();
2032        state = state->assume(compareWithZeroVal, true);
2033      }
2034    }
2035  }
2036
2037  state = state->BindExpr(CE, LCtx, resultVal);
2038
2039  // Record this as a possible path.
2040  C.addTransition(state);
2041}
2042
2043void CStringChecker::evalStrsep(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
2044  //char *strsep(char **stringp, const char *delim);
2045  if (CE->getNumArgs() < 2)
2046    return;
2047
2048  // Sanity: does the search string parameter match the return type?
2049  const Expr *SearchStrPtr = CE->getArg(0);
2050  QualType CharPtrTy = SearchStrPtr->getType()->getPointeeType();
2051  if (CharPtrTy.isNull() ||
2052      CE->getType().getUnqualifiedType() != CharPtrTy.getUnqualifiedType())
2053    return;
2054
2055  CurrentFunctionDescription = "strsep()";
2056  ProgramStateRef State = C.getState();
2057  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
2058
2059  // Check that the search string pointer is non-null (though it may point to
2060  // a null string).
2061  SVal SearchStrVal = State->getSVal(SearchStrPtr, LCtx);
2062  State = checkNonNull(C, State, SearchStrPtr, SearchStrVal);
2063  if (!State)
2064    return;
2065
2066  // Check that the delimiter string is non-null.
2067  const Expr *DelimStr = CE->getArg(1);
2068  SVal DelimStrVal = State->getSVal(DelimStr, LCtx);
2069  State = checkNonNull(C, State, DelimStr, DelimStrVal);
2070  if (!State)
2071    return;
2072
2073  SValBuilder &SVB = C.getSValBuilder();
2074  SVal Result;
2075  if (Optional<Loc> SearchStrLoc = SearchStrVal.getAs<Loc>()) {
2076    // Get the current value of the search string pointer, as a char*.
2077    Result = State->getSVal(*SearchStrLoc, CharPtrTy);
2078
2079    // Invalidate the search string, representing the change of one delimiter
2080    // character to NUL.
2081    State = InvalidateBuffer(C, State, SearchStrPtr, Result,
2082        /*IsSourceBuffer*/falsenullptr);
2083
2084    // Overwrite the search string pointer. The new value is either an address
2085    // further along in the same string, or NULL if there are no more tokens.
2086    State = State->bindLoc(*SearchStrLoc,
2087        SVB.conjureSymbolVal(getTag(),
2088          CE,
2089          LCtx,
2090          CharPtrTy,
2091          C.blockCount()),
2092        LCtx);
2093  } else {
2094    assert(SearchStrVal.isUnknown());
2095    // Conjure a symbolic value. It's the best we can do.
2096    Result = SVB.conjureSymbolVal(nullptrCELCtxC.blockCount());
2097  }
2098
2099  // Set the return value, and finish.
2100  State = State->BindExpr(CE, LCtx, Result);
2101  C.addTransition(State);
2102}
2103
2104// These should probably be moved into a C++ standard library checker.
2105void CStringChecker::evalStdCopy(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
2106  evalStdCopyCommon(CCE);
2107}
2108
2109void CStringChecker::evalStdCopyBackward(CheckerContext &C,
2110    const CallExpr *CEconst {
2111  evalStdCopyCommon(CCE);
2112}
2113
2114void CStringChecker::evalStdCopyCommon(CheckerContext &C,
2115    const CallExpr *CEconst {
2116  if (CE->getNumArgs() < 3)
2117    return;
2118
2119  ProgramStateRef State = C.getState();
2120
2121  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
2122
2123  // template <class _InputIterator, class _OutputIterator>
2124  // _OutputIterator
2125  // copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
2126  //        _OutputIterator __result)
2127
2128  // Invalidate the destination buffer
2129  const Expr *Dst = CE->getArg(2);
2130  SVal DstVal = State->getSVal(Dst, LCtx);
2131  State = InvalidateBuffer(C, State, Dst, DstVal, /*IsSource=*/false,
2132      /*Size=*/nullptr);
2133
2134  SValBuilder &SVB = C.getSValBuilder();
2135
2136  SVal ResultVal = SVB.conjureSymbolVal(nullptrCELCtxC.blockCount());
2137  State = State->BindExpr(CE, LCtx, ResultVal);
2138
2139  C.addTransition(State);
2140}
2141
2142void CStringChecker::evalMemset(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
2143  if (CE->getNumArgs() != 3)
2144    return;
2145
2146  CurrentFunctionDescription = "memory set function";
2147
2148  const Expr *Mem = CE->getArg(0);
2149  const Expr *CharE = CE->getArg(1);
2150  const Expr *Size = CE->getArg(2);
2151  ProgramStateRef State = C.getState();
2152
2153  // See if the size argument is zero.
2154  const LocationContext *LCtx = C.getLocationContext();
2155  SVal SizeVal = State->getSVal(Size, LCtx);
2156  QualType SizeTy = Size->getType();
2157
2158  ProgramStateRef StateZeroSizeStateNonZeroSize;
2159  std::tie(StateZeroSize, StateNonZeroSize) =
2160    assumeZero(C, State, SizeVal, SizeTy);
2161
2162  // Get the value of the memory area.
2163  SVal MemVal = State->getSVal(Mem, LCtx);
2164
2165  // If the size is zero, there won't be any actual memory access, so
2166  // just bind the return value to the Mem buffer and return.
2167  if (StateZeroSize && !StateNonZeroSize) {
2168    StateZeroSize = StateZeroSize->BindExpr(CE, LCtx, MemVal);
2169    C.addTransition(StateZeroSize);
2170    return;
2171  }
2172
2173  // Ensure the memory area is not null.
2174  // If it is NULL there will be a NULL pointer dereference.
2175  State = checkNonNull(C, StateNonZeroSize, Mem, MemVal);
2176  if (!State)
2177    return;
2178
2179  State = CheckBufferAccess(C, State, Size, Mem);
2180  if (!State)
2181    return;
2182
2183  // According to the values of the arguments, bind the value of the second
2184  // argument to the destination buffer and set string length, or just
2185  // invalidate the destination buffer.
2186  if (!memsetAux(Mem, C.getSVal(CharE), Size, C, State))
2187    return;
2188
2189  State = State->BindExpr(CE, LCtx, MemVal);
2190  C.addTransition(State);
2191}
2192
2193void CStringChecker::evalBzero(CheckerContext &Cconst CallExpr *CEconst {
2194  if (CE->getNumArgs() != 2)
2195    return;
2196
2197  CurrentFunctionDescription = "memory clearance function";
2198
2199  const Expr *Mem = CE->getArg(0);
2200  const Expr *Size = CE->getArg(1);
2201  SVal Zero = C.getSValBuilder().makeZeroVal(C.getASTContext().IntTy);
2202
2203  ProgramStateRef State = C.getState();
2204  
2205  // See if the size argument is zero.
2206  SVal SizeVal = C.getSVal(Size);
2207  QualType SizeTy = Size->getType();
2208
2209  ProgramStateRef StateZeroSizeStateNonZeroSize;
2210  std::tie(StateZeroSize, StateNonZeroSize) =
2211    assumeZero(C, State, SizeVal, SizeTy);
2212
2213  // If the size is zero, there won't be any actual memory access,
2214  // In this case we just return.
2215  if (StateZeroSize && !StateNonZeroSize) {
2216    C.addTransition(StateZeroSize);
2217    return;
2218  }
2219
2220  // Get the value of the memory area.
2221  SVal MemVal = C.getSVal(Mem);
2222
2223  // Ensure the memory area is not null.
2224  // If it is NULL there will be a NULL pointer dereference.
2225  State = checkNonNull(C, StateNonZeroSize, Mem, MemVal);
2226  if (!State)
2227    return;
2228
2229  State = CheckBufferAccess(C, State, Size, Mem);
2230  if (!State)
2231    return;
2232
2233  if (!memsetAux(Mem, Zero, Size, C, State))
2234    return;
2235
2236  C.addTransition(State);
2237}
2238
2239static bool isCPPStdLibraryFunction(const FunctionDecl *FDStringRef Name) {
2240  IdentifierInfo *II = FD->getIdentifier();
2241  if (!II)
2242    return false;
2243
2244  if (!AnalysisDeclContext::isInStdNamespace(FD))
2245    return false;
2246
2247  if (II->getName().equals(Name))
2248    return true;
2249
2250  return false;
2251}
2252//===----------------------------------------------------------------------===//
2253// The driver method, and other Checker callbacks.
2254//===----------------------------------------------------------------------===//
2255
2256static CStringChecker::FnCheck identifyCall(const CallExpr *CE,
2257                                            CheckerContext &C) {
2258  const FunctionDecl *FDecl = C.getCalleeDecl(CE);
2259  if (!FDecl)
2260    return nullptr;
2261
2262  // Pro-actively check that argument types are safe to do arithmetic upon.
2263  // We do not want to crash if someone accidentally passes a structure
2264  // into, say, a C++ overload of any of these functions.
2265  if (isCPPStdLibraryFunction(FDecl"copy")) {
2266    if (CE->getNumArgs() < 3 || !CE->getArg(2)->getType()->isPointerType())
2267      return nullptr;
2268    return &CStringChecker::evalStdCopy;
2269  } else if (isCPPStdLibraryFunction(FDecl"copy_backward")) {
2270    if (CE->getNumArgs() < 3 || !CE->getArg(2)->getType()->isPointerType())
2271      return nullptr;
2272    return &CStringChecker::evalStdCopyBackward;
2273  } else {
2274    // An umbrella check for all C library functions.
2275    for (auto I: CE->arguments()) {
2276      QualType T = I->getType();
2277      if (!T->isIntegralOrEnumerationType() && !T->isPointerType())
2278        return nullptr;
2279    }
2280  }
2281
2282  // FIXME: Poorly-factored string switches are slow.
2283  if (C.isCLibraryFunction(FDecl"memcpy"))
2284    return &CStringChecker::evalMemcpy;
2285  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"mempcpy"))
2286    return &CStringChecker::evalMempcpy;
2287  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"memcmp"))
2288    return &CStringChecker::evalMemcmp;
2289  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"memmove"))
2290    return &CStringChecker::evalMemmove;
2291  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"memset") ||
2292           C.isCLibraryFunction(FDecl"explicit_memset"))
2293    return &CStringChecker::evalMemset;
2294  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strcpy"))
2295    return &CStringChecker::evalStrcpy;
2296  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strncpy"))
2297    return &CStringChecker::evalStrncpy;
2298  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"stpcpy"))
2299    return &CStringChecker::evalStpcpy;
2300  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strlcpy"))
2301    return &CStringChecker::evalStrlcpy;
2302  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strcat"))
2303    return &CStringChecker::evalStrcat;
2304  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strncat"))
2305    return &CStringChecker::evalStrncat;
2306  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strlcat"))
2307    return &CStringChecker::evalStrlcat;
2308  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strlen"))
2309    return &CStringChecker::evalstrLength;
2310  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strnlen"))
2311    return &CStringChecker::evalstrnLength;
2312  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strcmp"))
2313    return &CStringChecker::evalStrcmp;
2314  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strncmp"))
2315    return &CStringChecker::evalStrncmp;
2316  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strcasecmp"))
2317    return &CStringChecker::evalStrcasecmp;
2318  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strncasecmp"))
2319    return &CStringChecker::evalStrncasecmp;
2320  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"strsep"))
2321    return &CStringChecker::evalStrsep;
2322  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"bcopy"))
2323    return &CStringChecker::evalBcopy;
2324  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"bcmp"))
2325    return &CStringChecker::evalMemcmp;
2326  else if (C.isCLibraryFunction(FDecl"bzero") ||
2327           C.isCLibraryFunction(FDecl"explicit_bzero"))
2328    return &CStringChecker::evalBzero;
2329
2330  return nullptr;
2331}
2332
2333bool CStringChecker::evalCall(const CallExpr *CECheckerContext &Cconst {
2334
2335  FnCheck evalFunction = identifyCall(CEC);
2336
2337  // If the callee isn't a string function, let another checker handle it.
2338  if (!evalFunction)
2339    return false;
2340
2341  // Check and evaluate the call.
2342  (this->*evalFunction)(CCE);
2343
2344  // If the evaluate call resulted in no change, chain to the next eval call
2345  // handler.
2346  // Note, the custom CString evaluation calls assume that basic safety
2347  // properties are held. However, if the user chooses to turn off some of these
2348  // checks, we ignore the issues and leave the call evaluation to a generic
2349  // handler.
2350  return C.isDifferent();
2351}
2352
2353void CStringChecker::checkPreStmt(const DeclStmt *DSCheckerContext &Cconst {
2354  // Record string length for char a[] = "abc";
2355  ProgramStateRef state = C.getState();
2356
2357  for (const auto *I : DS->decls()) {
2358    const VarDecl *D = dyn_cast<VarDecl>(I);
2359    if (!D)
2360      continue;
2361
2362    // FIXME: Handle array fields of structs.
2363    if (!D->getType()->isArrayType())
2364      continue;
2365
2366    const Expr *Init = D->getInit();
2367    if (!Init)
2368      continue;
2369    if (!isa<StringLiteral>(Init))
2370      continue;
2371
2372    Loc VarLoc = state->getLValue(D, C.getLocationContext());
2373    const MemRegion *MR = VarLoc.getAsRegion();
2374    if (!MR)
2375      continue;
2376
2377    SVal StrVal = C.getSVal(Init);
2378     (0) . __assert_fail ("StrVal.isValid() && \"Initializer string is unknown or undefined\"", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/CStringChecker.cpp", 2378, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">assert(StrVal.isValid() && "Initializer string is unknown or undefined");
2379    DefinedOrUnknownSVal strLength =
2380      getCStringLength(C, state, Init, StrVal).castAs<DefinedOrUnknownSVal>();
2381
2382    state = state->set<CStringLength>(MR, strLength);
2383  }
2384
2385  C.addTransition(state);
2386}
2387
2388ProgramStateRef
2389CStringChecker::checkRegionChanges(ProgramStateRef state,
2390    const InvalidatedSymbols *,
2391    ArrayRef<const MemRegion *> ExplicitRegions,
2392    ArrayRef<const MemRegion *> Regions,
2393    const LocationContext *LCtx,
2394    const CallEvent *Callconst {
2395  CStringLengthTy Entries = state->get<CStringLength>();
2396  if (Entries.isEmpty())
2397    return state;
2398
2399  llvm::SmallPtrSet<const MemRegion *, 8> Invalidated;
2400  llvm::SmallPtrSet<const MemRegion *, 32> SuperRegions;
2401
2402  // First build sets for the changed regions and their super-regions.
2403  for (ArrayRef<const MemRegion *>::iterator
2404      I = Regions.begin(), E = Regions.end(); I != E; ++I) {
2405    const MemRegion *MR = *I;
2406    Invalidated.insert(MR);
2407
2408    SuperRegions.insert(MR);
2409    while (const SubRegion *SR = dyn_cast<SubRegion>(MR)) {
2410      MR = SR->getSuperRegion();
2411      SuperRegions.insert(MR);
2412    }
2413  }
2414
2415  CStringLengthTy::Factory &F = state->get_context<CStringLength>();
2416
2417  // Then loop over the entries in the current state.
2418  for (CStringLengthTy::iterator I = Entries.begin(),
2419      E = Entries.end(); I != E; ++I) {
2420    const MemRegion *MR = I.getKey();
2421
2422    // Is this entry for a super-region of a changed region?
2423    if (SuperRegions.count(MR)) {
2424      Entries = F.remove(Entries, MR);
2425      continue;
2426    }
2427
2428    // Is this entry for a sub-region of a changed region?
2429    const MemRegion *Super = MR;
2430    while (const SubRegion *SR = dyn_cast<SubRegion>(Super)) {
2431      Super = SR->getSuperRegion();
2432      if (Invalidated.count(Super)) {
2433        Entries = F.remove(Entries, MR);
2434        break;
2435      }
2436    }
2437  }
2438
2439  return state->set<CStringLength>(Entries);
2440}
2441
2442void CStringChecker::checkLiveSymbols(ProgramStateRef state,
2443    SymbolReaper &SRconst {
2444  // Mark all symbols in our string length map as valid.
2445  CStringLengthTy Entries = state->get<CStringLength>();
2446
2447  for (CStringLengthTy::iterator I = Entries.begin(), E = Entries.end();
2448      I != E; ++I) {
2449    SVal Len = I.getData();
2450
2451    for (SymExpr::symbol_iterator si = Len.symbol_begin(),
2452        se = Len.symbol_end(); si != se; ++si)
2453      SR.markInUse(*si);
2454  }
2455}
2456
2457void CStringChecker::checkDeadSymbols(SymbolReaper &SR,
2458    CheckerContext &Cconst {
2459  ProgramStateRef state = C.getState();
2460  CStringLengthTy Entries = state->get<CStringLength>();
2461  if (Entries.isEmpty())
2462    return;
2463
2464  CStringLengthTy::Factory &F = state->get_context<CStringLength>();
2465  for (CStringLengthTy::iterator I = Entries.begin(), E = Entries.end();
2466      I != E; ++I) {
2467    SVal Len = I.getData();
2468    if (SymbolRef Sym = Len.getAsSymbol()) {
2469      if (SR.isDead(Sym))
2470        Entries = F.remove(Entries, I.getKey());
2471    }
2472  }
2473
2474  state = state->set<CStringLength>(Entries);
2475  C.addTransition(state);
2476}
2477
2478void ento::registerCStringModeling(CheckerManager &Mgr) {
2479  Mgr.registerChecker<CStringChecker>();
2480}
2481
2482bool ento::shouldRegisterCStringModeling(const LangOptions &LO) {
2483  return true;
2484}
2485
2486#define REGISTER_CHECKER(name)                                                 \
2487  void ento::register##name(CheckerManager &mgr) {                             \
2488    CStringChecker *checker = mgr.getChecker<CStringChecker>();                \
2489    checker->Filter.Check##name = true;                                        \
2490    checker->Filter.CheckName##name = mgr.getCurrentCheckName();               \
2491  }                                                                            \
2492                                                                               \
2493  bool ento::shouldRegister##name(const LangOptions &LO) {                     \
2494    return true;                                                               \
2495  }
2496
2497  REGISTER_CHECKER(CStringNullArg)
2498  REGISTER_CHECKER(CStringOutOfBounds)
2499  REGISTER_CHECKER(CStringBufferOverlap)
2500REGISTER_CHECKER(CStringNotNullTerm)
2501