Clang Project

clang_source_code/lib/StaticAnalyzer/Checkers/IvarInvalidationChecker.cpp
1//===- IvarInvalidationChecker.cpp ------------------------------*- 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 checker implements annotation driven invalidation checking. If a class
10//  contains a method annotated with 'objc_instance_variable_invalidator',
11//  - (void) foo
12//           __attribute__((annotate("objc_instance_variable_invalidator")));
13//  all the "ivalidatable" instance variables of this class should be
14//  invalidated. We call an instance variable ivalidatable if it is an object of
15//  a class which contains an invalidation method. There could be multiple
16//  methods annotated with such annotations per class, either one can be used
17//  to invalidate the ivar. An ivar or property are considered to be
18//  invalidated if they are being assigned 'nil' or an invalidation method has
19//  been called on them. An invalidation method should either invalidate all
20//  the ivars or call another invalidation method (on self).
21//
22//  Partial invalidor annotation allows to address cases when ivars are
23//  invalidated by other methods, which might or might not be called from
24//  the invalidation method. The checker checks that each invalidation
25//  method and all the partial methods cumulatively invalidate all ivars.
26//    __attribute__((annotate("objc_instance_variable_invalidator_partial")));
27//
28//===----------------------------------------------------------------------===//
29
30#include "clang/StaticAnalyzer/Checkers/BuiltinCheckerRegistration.h"
31#include "clang/AST/Attr.h"
32#include "clang/AST/DeclObjC.h"
33#include "clang/AST/StmtVisitor.h"
34#include "clang/StaticAnalyzer/Core/BugReporter/BugReporter.h"
35#include "clang/StaticAnalyzer/Core/Checker.h"
36#include "clang/StaticAnalyzer/Core/PathSensitive/AnalysisManager.h"
37#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
38#include "llvm/ADT/SetVector.h"
39#include "llvm/ADT/SmallString.h"
40
41using namespace clang;
42using namespace ento;
43
44namespace {
45struct ChecksFilter {
46  /// Check for missing invalidation method declarations.
47  DefaultBool check_MissingInvalidationMethod;
48  /// Check that all ivars are invalidated.
49  DefaultBool check_InstanceVariableInvalidation;
50
51  CheckName checkName_MissingInvalidationMethod;
52  CheckName checkName_InstanceVariableInvalidation;
53};
54
55class IvarInvalidationCheckerImpl {
56  typedef llvm::SmallSetVector<const ObjCMethodDecl*, 2MethodSet;
57  typedef llvm::DenseMap<const ObjCMethodDecl*,
58                         const ObjCIvarDecl*> MethToIvarMapTy;
59  typedef llvm::DenseMap<const ObjCPropertyDecl*,
60                         const ObjCIvarDecl*> PropToIvarMapTy;
61  typedef llvm::DenseMap<const ObjCIvarDecl*,
62                         const ObjCPropertyDecl*> IvarToPropMapTy;
63
64  struct InvalidationInfo {
65    /// Has the ivar been invalidated?
66    bool IsInvalidated;
67
68    /// The methods which can be used to invalidate the ivar.
69    MethodSet InvalidationMethods;
70
71    InvalidationInfo() : IsInvalidated(false) {}
72    void addInvalidationMethod(const ObjCMethodDecl *MD) {
73      InvalidationMethods.insert(MD);
74    }
75
76    bool needsInvalidation() const {
77      return !InvalidationMethods.empty();
78    }
79
80    bool hasMethod(const ObjCMethodDecl *MD) {
81      if (IsInvalidated)
82        return true;
83      for (MethodSet::iterator I = InvalidationMethods.begin(),
84          E = InvalidationMethods.end(); I != E; ++I) {
85        if (*I == MD) {
86          IsInvalidated = true;
87          return true;
88        }
89      }
90      return false;
91    }
92  };
93
94  typedef llvm::DenseMap<const ObjCIvarDecl*, InvalidationInfo> IvarSet;
95
96  /// Statement visitor, which walks the method body and flags the ivars
97  /// referenced in it (either directly or via property).
98  class MethodCrawler : public ConstStmtVisitor<MethodCrawler> {
99    /// The set of Ivars which need to be invalidated.
100    IvarSet &IVars;
101
102    /// Flag is set as the result of a message send to another
103    /// invalidation method.
104    bool &CalledAnotherInvalidationMethod;
105
106    /// Property setter to ivar mapping.
107    const MethToIvarMapTy &PropertySetterToIvarMap;
108
109    /// Property getter to ivar mapping.
110    const MethToIvarMapTy &PropertyGetterToIvarMap;
111
112    /// Property to ivar mapping.
113    const PropToIvarMapTy &PropertyToIvarMap;
114
115    /// The invalidation method being currently processed.
116    const ObjCMethodDecl *InvalidationMethod;
117
118    ASTContext &Ctx;
119
120    /// Peel off parens, casts, OpaqueValueExpr, and PseudoObjectExpr.
121    const Expr *peel(const Expr *Econst;
122
123    /// Does this expression represent zero: '0'?
124    bool isZero(const Expr *Econst;
125
126    /// Mark the given ivar as invalidated.
127    void markInvalidated(const ObjCIvarDecl *Iv);
128
129    /// Checks if IvarRef refers to the tracked IVar, if yes, marks it as
130    /// invalidated.
131    void checkObjCIvarRefExpr(const ObjCIvarRefExpr *IvarRef);
132
133    /// Checks if ObjCPropertyRefExpr refers to the tracked IVar, if yes, marks
134    /// it as invalidated.
135    void checkObjCPropertyRefExpr(const ObjCPropertyRefExpr *PA);
136
137    /// Checks if ObjCMessageExpr refers to (is a getter for) the tracked IVar,
138    /// if yes, marks it as invalidated.
139    void checkObjCMessageExpr(const ObjCMessageExpr *ME);
140
141    /// Checks if the Expr refers to an ivar, if yes, marks it as invalidated.
142    void check(const Expr *E);
143
144  public:
145    MethodCrawler(IvarSet &InIVars,
146                  bool &InCalledAnotherInvalidationMethod,
147                  const MethToIvarMapTy &InPropertySetterToIvarMap,
148                  const MethToIvarMapTy &InPropertyGetterToIvarMap,
149                  const PropToIvarMapTy &InPropertyToIvarMap,
150                  ASTContext &InCtx)
151    : IVars(InIVars),
152      CalledAnotherInvalidationMethod(InCalledAnotherInvalidationMethod),
153      PropertySetterToIvarMap(InPropertySetterToIvarMap),
154      PropertyGetterToIvarMap(InPropertyGetterToIvarMap),
155      PropertyToIvarMap(InPropertyToIvarMap),
156      InvalidationMethod(nullptr),
157      Ctx(InCtx) {}
158
159    void VisitStmt(const Stmt *S) { VisitChildren(S); }
160
161    void VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *BO);
162
163    void VisitObjCMessageExpr(const ObjCMessageExpr *ME);
164
165    void VisitChildren(const Stmt *S) {
166      for (const auto *Child : S->children()) {
167        if (Child)
168          this->Visit(Child);
169        if (CalledAnotherInvalidationMethod)
170          return;
171      }
172    }
173  };
174
175  /// Check if the any of the methods inside the interface are annotated with
176  /// the invalidation annotation, update the IvarInfo accordingly.
177  /// \param LookForPartial is set when we are searching for partial
178  ///        invalidators.
179  static void containsInvalidationMethod(const ObjCContainerDecl *D,
180                                         InvalidationInfo &Out,
181                                         bool LookForPartial);
182
183  /// Check if ivar should be tracked and add to TrackedIvars if positive.
184  /// Returns true if ivar should be tracked.
185  static bool trackIvar(const ObjCIvarDecl *IvIvarSet &TrackedIvars,
186                        const ObjCIvarDecl **FirstIvarDecl);
187
188  /// Given the property declaration, and the list of tracked ivars, finds
189  /// the ivar backing the property when possible. Returns '0' when no such
190  /// ivar could be found.
191  static const ObjCIvarDecl *findPropertyBackingIvar(
192      const ObjCPropertyDecl *Prop,
193      const ObjCInterfaceDecl *InterfaceD,
194      IvarSet &TrackedIvars,
195      const ObjCIvarDecl **FirstIvarDecl);
196
197  /// Print ivar name or the property if the given ivar backs a property.
198  static void printIvar(llvm::raw_svector_ostream &os,
199                        const ObjCIvarDecl *IvarDecl,
200                        const IvarToPropMapTy &IvarToPopertyMap);
201
202  void reportNoInvalidationMethod(CheckName CheckName,
203                                  const ObjCIvarDecl *FirstIvarDecl,
204                                  const IvarToPropMapTy &IvarToPopertyMap,
205                                  const ObjCInterfaceDecl *InterfaceD,
206                                  bool MissingDeclarationconst;
207
208  void reportIvarNeedsInvalidation(const ObjCIvarDecl *IvarD,
209                                   const IvarToPropMapTy &IvarToPopertyMap,
210                                   const ObjCMethodDecl *MethodDconst;
211
212  AnalysisManagerMgr;
213  BugReporter &BR;
214  /// Filter on the checks performed.
215  const ChecksFilter &Filter;
216
217public:
218  IvarInvalidationCheckerImpl(AnalysisManagerInMgr,
219                              BugReporter &InBR,
220                              const ChecksFilter &InFilter) :
221    Mgr (InMgr), BR(InBR), Filter(InFilter) {}
222
223  void visit(const ObjCImplementationDecl *Dconst;
224};
225
226static bool isInvalidationMethod(const ObjCMethodDecl *Mbool LookForPartial) {
227  for (const auto *Ann : M->specific_attrs<AnnotateAttr>()) {
228    if (!LookForPartial &&
229        Ann->getAnnotation() == "objc_instance_variable_invalidator")
230      return true;
231    if (LookForPartial &&
232        Ann->getAnnotation() == "objc_instance_variable_invalidator_partial")
233      return true;
234  }
235  return false;
236}
237
238void IvarInvalidationCheckerImpl::containsInvalidationMethod(
239    const ObjCContainerDecl *DInvalidationInfo &OutInfobool Partial) {
240
241  if (!D)
242    return;
243
244  (D)", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/IvarInvalidationChecker.cpp", 244, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">assert(!isa<ObjCImplementationDecl>(D));
245  // TODO: Cache the results.
246
247  // Check all methods.
248  for (const auto *MDI : D->methods())
249    if (isInvalidationMethod(MDI, Partial))
250      OutInfo.addInvalidationMethod(
251          cast<ObjCMethodDecl>(MDI->getCanonicalDecl()));
252
253  // If interface, check all parent protocols and super.
254  if (const ObjCInterfaceDecl *InterfD = dyn_cast<ObjCInterfaceDecl>(D)) {
255
256    // Visit all protocols.
257    for (const auto *I : InterfD->protocols())
258      containsInvalidationMethod(I->getDefinition(), OutInfo, Partial);
259
260    // Visit all categories in case the invalidation method is declared in
261    // a category.
262    for (const auto *Ext : InterfD->visible_extensions())
263      containsInvalidationMethod(Ext, OutInfo, Partial);
264
265    containsInvalidationMethod(InterfD->getSuperClass(), OutInfoPartial);
266    return;
267  }
268
269  // If protocol, check all parent protocols.
270  if (const ObjCProtocolDecl *ProtD = dyn_cast<ObjCProtocolDecl>(D)) {
271    for (const auto *I : ProtD->protocols()) {
272      containsInvalidationMethod(I->getDefinition(), OutInfo, Partial);
273    }
274    return;
275  }
276}
277
278bool IvarInvalidationCheckerImpl::trackIvar(const ObjCIvarDecl *Iv,
279                                        IvarSet &TrackedIvars,
280                                        const ObjCIvarDecl **FirstIvarDecl) {
281  QualType IvQTy = Iv->getType();
282  const ObjCObjectPointerType *IvTy = IvQTy->getAs<ObjCObjectPointerType>();
283  if (!IvTy)
284    return false;
285  const ObjCInterfaceDecl *IvInterf = IvTy->getInterfaceDecl();
286
287  InvalidationInfo Info;
288  containsInvalidationMethod(IvInterfInfo/*LookForPartial*/ false);
289  if (Info.needsInvalidation()) {
290    const ObjCIvarDecl *I = cast<ObjCIvarDecl>(Iv->getCanonicalDecl());
291    TrackedIvars[I] = Info;
292    if (!*FirstIvarDecl)
293      *FirstIvarDecl = I;
294    return true;
295  }
296  return false;
297}
298
299const ObjCIvarDecl *IvarInvalidationCheckerImpl::findPropertyBackingIvar(
300                        const ObjCPropertyDecl *Prop,
301                        const ObjCInterfaceDecl *InterfaceD,
302                        IvarSet &TrackedIvars,
303                        const ObjCIvarDecl **FirstIvarDecl) {
304  const ObjCIvarDecl *IvarD = nullptr;
305
306  // Lookup for the synthesized case.
307  IvarD = Prop->getPropertyIvarDecl();
308  // We only track the ivars/properties that are defined in the current
309  // class (not the parent).
310  if (IvarD && IvarD->getContainingInterface() == InterfaceD) {
311    if (TrackedIvars.count(IvarD)) {
312      return IvarD;
313    }
314    // If the ivar is synthesized we still want to track it.
315    if (trackIvar(IvarDTrackedIvarsFirstIvarDecl))
316      return IvarD;
317  }
318
319  // Lookup IVars named "_PropName"or "PropName" among the tracked Ivars.
320  StringRef PropName = Prop->getIdentifier()->getName();
321  for (IvarSet::const_iterator I = TrackedIvars.begin(),
322                               E = TrackedIvars.end(); I != E; ++I) {
323    const ObjCIvarDecl *Iv = I->first;
324    StringRef IvarName = Iv->getName();
325
326    if (IvarName == PropName)
327      return Iv;
328
329    SmallString<128> PropNameWithUnderscore;
330    {
331      llvm::raw_svector_ostream os(PropNameWithUnderscore);
332      os << '_' << PropName;
333    }
334    if (IvarName == PropNameWithUnderscore)
335      return Iv;
336  }
337
338  // Note, this is a possible source of false positives. We could look at the
339  // getter implementation to find the ivar when its name is not derived from
340  // the property name.
341  return nullptr;
342}
343
344void IvarInvalidationCheckerImpl::printIvar(llvm::raw_svector_ostream &os,
345                                      const ObjCIvarDecl *IvarDecl,
346                                      const IvarToPropMapTy &IvarToPopertyMap) {
347  if (IvarDecl->getSynthesize()) {
348    const ObjCPropertyDecl *PD = IvarToPopertyMap.lookup(IvarDecl);
349     (0) . __assert_fail ("PD &&\"Do we synthesize ivars for something other than properties?\"", "/home/seafit/code_projects/clang_source/clang/lib/StaticAnalyzer/Checkers/IvarInvalidationChecker.cpp", 349, __PRETTY_FUNCTION__))" file_link="../../../../include/assert.h.html#88" macro="true">assert(PD &&"Do we synthesize ivars for something other than properties?");
350    os << "Property "<< PD->getName() << " ";
351  } else {
352    os << "Instance variable "<< IvarDecl->getName() << " ";
353  }
354}
355
356// Check that the invalidatable interfaces with ivars/properties implement the
357// invalidation methods.
358void IvarInvalidationCheckerImpl::
359visit(const ObjCImplementationDecl *ImplDconst {
360  // Collect all ivars that need cleanup.
361  IvarSet Ivars;
362  // Record the first Ivar needing invalidation; used in reporting when only
363  // one ivar is sufficient. Cannot grab the first on the Ivars set to ensure
364  // deterministic output.
365  const ObjCIvarDecl *FirstIvarDecl = nullptr;
366  const ObjCInterfaceDecl *InterfaceD = ImplD->getClassInterface();
367
368  // Collect ivars declared in this class, its extensions and its implementation
369  ObjCInterfaceDecl *IDecl = const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(InterfaceD);
370  for (const ObjCIvarDecl *Iv = IDecl->all_declared_ivar_begin(); Iv;
371       IvIv->getNextIvar())
372    trackIvar(IvIvars, &FirstIvarDecl);
373
374  // Construct Property/Property Accessor to Ivar maps to assist checking if an
375  // ivar which is backing a property has been reset.
376  MethToIvarMapTy PropSetterToIvarMap;
377  MethToIvarMapTy PropGetterToIvarMap;
378  PropToIvarMapTy PropertyToIvarMap;
379  IvarToPropMapTy IvarToPopertyMap;
380
381  ObjCInterfaceDecl::PropertyMap PropMap;
382  ObjCInterfaceDecl::PropertyDeclOrder PropOrder;
383  InterfaceD->collectPropertiesToImplement(PropMap, PropOrder);
384
385  for (ObjCInterfaceDecl::PropertyMap::iterator
386      I = PropMap.begin(), E = PropMap.end(); I != E; ++I) {
387    const ObjCPropertyDecl *PD = I->second;
388    if (PD->isClassProperty())
389      continue;
390
391    const ObjCIvarDecl *ID = findPropertyBackingIvar(PD, InterfaceD, Ivars,
392                                                     &FirstIvarDecl);
393    if (!ID)
394      continue;
395
396    // Store the mappings.
397    PD = cast<ObjCPropertyDecl>(PD->getCanonicalDecl());
398    PropertyToIvarMap[PD] = ID;
399    IvarToPopertyMap[ID] = PD;
400
401    // Find the setter and the getter.
402    const ObjCMethodDecl *SetterD = PD->getSetterMethodDecl();
403    if (SetterD) {
404      SetterD = SetterD->getCanonicalDecl();
405      PropSetterToIvarMap[SetterD] = ID;
406    }
407
408    const ObjCMethodDecl *GetterD = PD->getGetterMethodDecl();
409    if (GetterD) {
410      GetterD = GetterD->getCanonicalDecl();
411      PropGetterToIvarMap[GetterD] = ID;
412    }
413  }
414
415  // If no ivars need invalidation, there is nothing to check here.
416  if (Ivars.empty())
417    return;
418
419  // Find all partial invalidation methods.
420  InvalidationInfo PartialInfo;
421  containsInvalidationMethod(InterfaceDPartialInfo/*LookForPartial*/ true);
422
423  // Remove ivars invalidated by the partial invalidation methods. They do not
424  // need to be invalidated in the regular invalidation methods.
425  bool AtImplementationContainsAtLeastOnePartialInvalidationMethod = false;
426  for (MethodSet::iterator
427      I = PartialInfo.InvalidationMethods.begin(),
428      E = PartialInfo.InvalidationMethods.end(); I != E; ++I) {
429    const ObjCMethodDecl *InterfD = *I;
430
431    // Get the corresponding method in the @implementation.
432    const ObjCMethodDecl *D = ImplD->getMethod(InterfD->getSelector(),
433                                               InterfD->isInstanceMethod());
434    if (D && D->hasBody()) {
435      AtImplementationContainsAtLeastOnePartialInvalidationMethod = true;
436
437      bool CalledAnotherInvalidationMethod = false;
438      // The MethodCrowler is going to remove the invalidated ivars.
439      MethodCrawler(Ivars,
440                    CalledAnotherInvalidationMethod,
441                    PropSetterToIvarMap,
442                    PropGetterToIvarMap,
443                    PropertyToIvarMap,
444                    BR.getContext()).VisitStmt(D->getBody());
445      // If another invalidation method was called, trust that full invalidation
446      // has occurred.
447      if (CalledAnotherInvalidationMethod)
448        Ivars.clear();
449    }
450  }
451
452  // If all ivars have been invalidated by partial invalidators, there is
453  // nothing to check here.
454  if (Ivars.empty())
455    return;
456
457  // Find all invalidation methods in this @interface declaration and parents.
458  InvalidationInfo Info;
459  containsInvalidationMethod(InterfaceDInfo/*LookForPartial*/ false);
460
461  // Report an error in case none of the invalidation methods are declared.
462  if (!Info.needsInvalidation() && !PartialInfo.needsInvalidation()) {
463    if (Filter.check_MissingInvalidationMethod)
464      reportNoInvalidationMethod(Filter.checkName_MissingInvalidationMethod,
465                                 FirstIvarDeclIvarToPopertyMapInterfaceD,
466                                 /*MissingDeclaration*/ true);
467    // If there are no invalidation methods, there is no ivar validation work
468    // to be done.
469    return;
470  }
471
472  // Only check if Ivars are invalidated when InstanceVariableInvalidation
473  // has been requested.
474  if (!Filter.check_InstanceVariableInvalidation)
475    return;
476
477  // Check that all ivars are invalidated by the invalidation methods.
478  bool AtImplementationContainsAtLeastOneInvalidationMethod = false;
479  for (MethodSet::iterator I = Info.InvalidationMethods.begin(),
480                           E = Info.InvalidationMethods.end(); I != E; ++I) {
481    const ObjCMethodDecl *InterfD = *I;
482
483    // Get the corresponding method in the @implementation.
484    const ObjCMethodDecl *D = ImplD->getMethod(InterfD->getSelector(),
485                                               InterfD->isInstanceMethod());
486    if (D && D->hasBody()) {
487      AtImplementationContainsAtLeastOneInvalidationMethod = true;
488
489      // Get a copy of ivars needing invalidation.
490      IvarSet IvarsI = Ivars;
491
492      bool CalledAnotherInvalidationMethod = false;
493      MethodCrawler(IvarsI,
494                    CalledAnotherInvalidationMethod,
495                    PropSetterToIvarMap,
496                    PropGetterToIvarMap,
497                    PropertyToIvarMap,
498                    BR.getContext()).VisitStmt(D->getBody());
499      // If another invalidation method was called, trust that full invalidation
500      // has occurred.
501      if (CalledAnotherInvalidationMethod)
502        continue;
503
504      // Warn on the ivars that were not invalidated by the method.
505      for (IvarSet::const_iterator
506          I = IvarsI.begin(), E = IvarsI.end(); I != E; ++I)
507        reportIvarNeedsInvalidation(I->first, IvarToPopertyMap, D);
508    }
509  }
510
511  // Report an error in case none of the invalidation methods are implemented.
512  if (!AtImplementationContainsAtLeastOneInvalidationMethod) {
513    if (AtImplementationContainsAtLeastOnePartialInvalidationMethod) {
514      // Warn on the ivars that were not invalidated by the prrtial
515      // invalidation methods.
516      for (IvarSet::const_iterator
517           I = Ivars.begin(), E = Ivars.end(); I != E; ++I)
518        reportIvarNeedsInvalidation(I->first, IvarToPopertyMap, nullptr);
519    } else {
520      // Otherwise, no invalidation methods were implemented.
521      reportNoInvalidationMethod(Filter.checkName_InstanceVariableInvalidation,
522                                 FirstIvarDecl, IvarToPopertyMap, InterfaceD,
523                                 /*MissingDeclaration*/ false);
524    }
525  }
526}
527
528void IvarInvalidationCheckerImpl::reportNoInvalidationMethod(
529    CheckName CheckNameconst ObjCIvarDecl *FirstIvarDecl,
530    const IvarToPropMapTy &IvarToPopertyMap,
531    const ObjCInterfaceDecl *InterfaceDbool MissingDeclarationconst {
532  SmallString<128sbuf;
533  llvm::raw_svector_ostream os(sbuf);
534  assert(FirstIvarDecl);
535  printIvar(os, FirstIvarDecl, IvarToPopertyMap);
536  os << "needs to be invalidated; ";
537  if (MissingDeclaration)
538    os << "no invalidation method is declared for ";
539  else
540    os << "no invalidation method is defined in the @implementation for ";
541  os << InterfaceD->getName();
542
543  PathDiagnosticLocation IvarDecLocation =
544    PathDiagnosticLocation::createBegin(FirstIvarDeclBR.getSourceManager());
545
546  BR.EmitBasicReport(FirstIvarDecl, CheckName, "Incomplete invalidation",
547                     categories::CoreFoundationObjectiveC, os.str(),
548                     IvarDecLocation);
549}
550
551void IvarInvalidationCheckerImpl::
552reportIvarNeedsInvalidation(const ObjCIvarDecl *IvarD,
553                            const IvarToPropMapTy &IvarToPopertyMap,
554                            const ObjCMethodDecl *MethodDconst {
555  SmallString<128sbuf;
556  llvm::raw_svector_ostream os(sbuf);
557  printIvar(os, IvarD, IvarToPopertyMap);
558  os << "needs to be invalidated or set to nil";
559  if (MethodD) {
560    PathDiagnosticLocation MethodDecLocation =
561                           PathDiagnosticLocation::createEnd(MethodD->getBody(),
562                           BR.getSourceManager(),
563                           Mgr.getAnalysisDeclContext(MethodD));
564    BR.EmitBasicReport(MethodD, Filter.checkName_InstanceVariableInvalidation,
565                       "Incomplete invalidation",
566                       categories::CoreFoundationObjectiveC, os.str(),
567                       MethodDecLocation);
568  } else {
569    BR.EmitBasicReport(
570        IvarD, Filter.checkName_InstanceVariableInvalidation,
571        "Incomplete invalidation", categories::CoreFoundationObjectiveC,
572        os.str(),
573        PathDiagnosticLocation::createBegin(IvarD, BR.getSourceManager()));
574  }
575}
576
577void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::markInvalidated(
578    const ObjCIvarDecl *Iv) {
579  IvarSet::iterator I = IVars.find(Iv);
580  if (I != IVars.end()) {
581    // If InvalidationMethod is present, we are processing the message send and
582    // should ensure we are invalidating with the appropriate method,
583    // otherwise, we are processing setting to 'nil'.
584    if (!InvalidationMethod || I->second.hasMethod(InvalidationMethod))
585      IVars.erase(I);
586  }
587}
588
589const Expr *IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::peel(const Expr *Econst {
590  E = E->IgnoreParenCasts();
591  if (const PseudoObjectExpr *POE = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(E))
592    E = POE->getSyntacticForm()->IgnoreParenCasts();
593  if (const OpaqueValueExpr *OVE = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(E))
594    E = OVE->getSourceExpr()->IgnoreParenCasts();
595  return E;
596}
597
598void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::checkObjCIvarRefExpr(
599    const ObjCIvarRefExpr *IvarRef) {
600  if (const Decl *D = IvarRef->getDecl())
601    markInvalidated(cast<ObjCIvarDecl>(D->getCanonicalDecl()));
602}
603
604void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::checkObjCMessageExpr(
605    const ObjCMessageExpr *ME) {
606  const ObjCMethodDecl *MD = ME->getMethodDecl();
607  if (MD) {
608    MD = MD->getCanonicalDecl();
609    MethToIvarMapTy::const_iterator IvI = PropertyGetterToIvarMap.find(MD);
610    if (IvI != PropertyGetterToIvarMap.end())
611      markInvalidated(IvI->second);
612  }
613}
614
615void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::checkObjCPropertyRefExpr(
616    const ObjCPropertyRefExpr *PA) {
617
618  if (PA->isExplicitProperty()) {
619    const ObjCPropertyDecl *PD = PA->getExplicitProperty();
620    if (PD) {
621      PD = cast<ObjCPropertyDecl>(PD->getCanonicalDecl());
622      PropToIvarMapTy::const_iterator IvI = PropertyToIvarMap.find(PD);
623      if (IvI != PropertyToIvarMap.end())
624        markInvalidated(IvI->second);
625      return;
626    }
627  }
628
629  if (PA->isImplicitProperty()) {
630    const ObjCMethodDecl *MD = PA->getImplicitPropertySetter();
631    if (MD) {
632      MD = MD->getCanonicalDecl();
633      MethToIvarMapTy::const_iterator IvI =PropertyGetterToIvarMap.find(MD);
634      if (IvI != PropertyGetterToIvarMap.end())
635        markInvalidated(IvI->second);
636      return;
637    }
638  }
639}
640
641bool IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::isZero(const Expr *Econst {
642  E = peel(E);
643
644  return (E->isNullPointerConstant(CtxExpr::NPC_ValueDependentIsNotNull)
645           != Expr::NPCK_NotNull);
646}
647
648void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::check(const Expr *E) {
649  E = peel(E);
650
651  if (const ObjCIvarRefExpr *IvarRef = dyn_cast<ObjCIvarRefExpr>(E)) {
652    checkObjCIvarRefExpr(IvarRef);
653    return;
654  }
655
656  if (const ObjCPropertyRefExpr *PropRef = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(E)) {
657    checkObjCPropertyRefExpr(PropRef);
658    return;
659  }
660
661  if (const ObjCMessageExpr *MsgExpr = dyn_cast<ObjCMessageExpr>(E)) {
662    checkObjCMessageExpr(MsgExpr);
663    return;
664  }
665}
666
667void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::VisitBinaryOperator(
668    const BinaryOperator *BO) {
669  VisitStmt(BO);
670
671  // Do we assign/compare against zero? If yes, check the variable we are
672  // assigning to.
673  BinaryOperatorKind Opcode = BO->getOpcode();
674  if (Opcode != BO_Assign &&
675      Opcode != BO_EQ &&
676      Opcode != BO_NE)
677    return;
678
679  if (isZero(BO->getRHS())) {
680      check(BO->getLHS());
681      return;
682  }
683
684  if (Opcode != BO_Assign && isZero(BO->getLHS())) {
685    check(BO->getRHS());
686    return;
687  }
688}
689
690void IvarInvalidationCheckerImpl::MethodCrawler::VisitObjCMessageExpr(
691  const ObjCMessageExpr *ME) {
692  const ObjCMethodDecl *MD = ME->getMethodDecl();
693  const Expr *Receiver = ME->getInstanceReceiver();
694
695  // Stop if we are calling '[self invalidate]'.
696  if (Receiver && isInvalidationMethod(MD/*LookForPartial*/ false))
697    if (Receiver->isObjCSelfExpr()) {
698      CalledAnotherInvalidationMethod = true;
699      return;
700    }
701
702  // Check if we call a setter and set the property to 'nil'.
703  if (MD && (ME->getNumArgs() == 1) && isZero(ME->getArg(0))) {
704    MD = MD->getCanonicalDecl();
705    MethToIvarMapTy::const_iterator IvI = PropertySetterToIvarMap.find(MD);
706    if (IvI != PropertySetterToIvarMap.end()) {
707      markInvalidated(IvI->second);
708      return;
709    }
710  }
711
712  // Check if we call the 'invalidation' routine on the ivar.
713  if (Receiver) {
714    InvalidationMethod = MD;
715    check(Receiver->IgnoreParenCasts());
716    InvalidationMethod = nullptr;
717  }
718
719  VisitStmt(ME);
720}
721// end anonymous namespace
722
723// Register the checkers.
724namespace {
725class IvarInvalidationChecker :
726  public Checker<check::ASTDecl<ObjCImplementationDecl> > {
727public:
728  ChecksFilter Filter;
729public:
730  void checkASTDecl(const ObjCImplementationDecl *DAnalysisManagerMgr,
731                    BugReporter &BRconst {
732    IvarInvalidationCheckerImpl Walker(Mgr, BR, Filter);
733    Walker.visit(D);
734  }
735};
736// end anonymous namespace
737
738void ento::registerIvarInvalidationModeling(CheckerManager &mgr) {
739  mgr.registerChecker<IvarInvalidationChecker>();
740}
741
742bool ento::shouldRegisterIvarInvalidationModeling(const LangOptions &LO) {
743  return true;
744}
745
746#define REGISTER_CHECKER(name)                                                 \
747  void ento::register##name(CheckerManager &mgr) {                             \
748    IvarInvalidationChecker *checker =                                         \
749        mgr.getChecker<IvarInvalidationChecker>();                             \
750    checker->Filter.check_##name = true;                                       \
751    checker->Filter.checkName_##name = mgr.getCurrentCheckName();              \
752  }                                                                            \
753                                                                               \
754  bool ento::shouldRegister##name(const LangOptions &LO) {                     \
755    return true;                                                               \
756  }
757
758REGISTER_CHECKER(InstanceVariableInvalidation)
759REGISTER_CHECKER(MissingInvalidationMethod)
760