preprocessor: Random cleanups
[gcc.git] / libcpp / include / line-map.h
index 407ce4b0228641816ee032cf99d015995b142395..217f916fc35c7c4f5b1fe1795f8d3a8e11c0e1f1 100644 (file)
@@ -1,6 +1,5 @@
-/* Map logical line numbers to (source file, line number) pairs.
-   Copyright (C) 2001, 2003, 2004, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
-   Free Software Foundation, Inc.
+/* Map (unsigned int) keys to (source file, line, column) triples.
+   Copyright (C) 2001-2020 Free Software Foundation, Inc.
 
 This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
 under the terms of the GNU General Public License as published by the
@@ -27,28 +26,324 @@ along with this program; see the file COPYING3.  If not see
 #define GTY(x) /* nothing */
 #endif
 
-/* Reason for creating a new line map with linemap_add.  LC_ENTER is
-   when including a new file, e.g. a #include directive in C.
-   LC_LEAVE is when reaching a file's end.  LC_RENAME is when a file
-   name or line number changes for neither of the above reasons
-   (e.g. a #line directive in C); LC_RENAME_VERBATIM is like LC_RENAME
-   but a filename of "" is not specially interpreted as standard
-   input. LC_ENTER_MACRO is when a macro expansion is about to start.  */
+/* Both gcc and emacs number source *lines* starting at 1, but
+   they have differing conventions for *columns*.
+
+   GCC uses a 1-based convention for source columns,
+   whereas Emacs's M-x column-number-mode uses a 0-based convention.
+
+   For example, an error in the initial, left-hand
+   column of source line 3 is reported by GCC as:
+
+      some-file.c:3:1: error: ...etc...
+
+   On navigating to the location of that error in Emacs
+   (e.g. via "next-error"),
+   the locus is reported in the Mode Line
+   (assuming M-x column-number-mode) as:
+
+     some-file.c   10%   (3, 0)
+
+   i.e. "3:1:" in GCC corresponds to "(3, 0)" in Emacs.  */
+
+/* The type of line numbers.  */
+typedef unsigned int linenum_type;
+
+/* A type for doing arithmetic on line numbers.  */
+typedef long long linenum_arith_t;
+
+/* A function for for use by qsort for comparing line numbers.  */
+
+inline int compare (linenum_type lhs, linenum_type rhs)
+{
+  /* Avoid truncation issues by using linenum_arith_t for the comparison,
+     and only consider the sign of the result.  */
+  linenum_arith_t diff = (linenum_arith_t)lhs - (linenum_arith_t)rhs;
+  if (diff)
+    return diff > 0 ? 1 : -1;
+  return 0;
+}
+
+/* Reason for creating a new line map with linemap_add.  */
 enum lc_reason
 {
-  LC_ENTER = 0,
-  LC_LEAVE,
-  LC_RENAME,
-  LC_RENAME_VERBATIM,
-  LC_ENTER_MACRO
+  LC_ENTER = 0,                /* Begin #include.  */
+  LC_LEAVE,            /* Return to including file.  */
+  LC_RENAME,           /* Other reason for name change.  */
+  LC_RENAME_VERBATIM,  /* Likewise, but "" != stdin.  */
+  LC_ENTER_MACRO,      /* Begin macro expansion.  */
   /* FIXME: add support for stringize and paste.  */
+  LC_HWM /* High Water Mark.  */
 };
 
-/* The type of line numbers.  */
-typedef unsigned int linenum_type;
+/* The typedef "location_t" is a key within the location database,
+   identifying a source location or macro expansion, along with range
+   information, and (optionally) a pointer for use by gcc.
+
+   This key only has meaning in relation to a line_maps instance.  Within
+   gcc there is a single line_maps instance: "line_table", declared in
+   gcc/input.h and defined in gcc/input.c.
+
+   The values of the keys are intended to be internal to libcpp,
+   but for ease-of-understanding the implementation, they are currently
+   assigned as follows:
+
+  Actual     | Value                         | Meaning
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+  0x00000000 | UNKNOWN_LOCATION (gcc/input.h)| Unknown/invalid location.
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+  0x00000001 | BUILTINS_LOCATION             | The location for declarations
+             |   (gcc/input.h)               | in "<built-in>"
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+  0x00000002 | RESERVED_LOCATION_COUNT       | The first location to be
+             | (also                         | handed out, and the
+             |  ordmap[0]->start_location)   | first line in ordmap 0
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | ordmap[1]->start_location     | First line in ordmap 1
+             | ordmap[1]->start_location+32  | First column in that line
+             |   (assuming range_bits == 5)  |
+             | ordmap[1]->start_location+64  | 2nd column in that line
+             | ordmap[1]->start_location+4096| Second line in ordmap 1
+             |   (assuming column_bits == 12)
+             |
+             |   Subsequent lines are offset by (1 << column_bits),
+             |   e.g. 4096 for 12 bits, with a column value of 0 representing
+             |   "the whole line".
+             |
+             |   Within a line, the low "range_bits" (typically 5) are used for
+             |   storing short ranges, so that there's an offset of
+             |     (1 << range_bits) between individual columns within a line,
+             |   typically 32.
+             |   The low range_bits store the offset of the end point from the
+             |   start point, and the start point is found by masking away
+             |   the range bits.
+             |
+             |   For example:
+             |      ordmap[1]->start_location+64    "2nd column in that line"
+             |   above means a caret at that location, with a range
+             |   starting and finishing at the same place (the range bits
+             |   are 0), a range of length 1.
+             |
+             |   By contrast:
+             |      ordmap[1]->start_location+68
+             |   has range bits 0x4, meaning a caret with a range starting at
+             |   that location, but with endpoint 4 columns further on: a range
+             |   of length 5.
+             |
+             |   Ranges that have caret != start, or have an endpoint too
+             |   far away to fit in range_bits are instead stored as ad-hoc
+             |   locations.  Hence for range_bits == 5 we can compactly store
+             |   tokens of length <= 32 without needing to use the ad-hoc
+             |   table.
+             |
+             |   This packing scheme means we effectively have
+             |     (column_bits - range_bits)
+             |   of bits for the columns, typically (12 - 5) = 7, for 128
+             |   columns; longer line widths are accomodated by starting a
+             |   new ordmap with a higher column_bits.
+             |
+             | ordmap[2]->start_location-1   | Final location in ordmap 1
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | ordmap[2]->start_location     | First line in ordmap 2
+             | ordmap[3]->start_location-1   | Final location in ordmap 2
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             |                               | (etc)
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | ordmap[n-1]->start_location   | First line in final ord map
+             |                               | (etc)
+             | set->highest_location - 1     | Final location in that ordmap
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | set->highest_location         | Location of the where the next
+             |                               | ordinary linemap would start
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             |                               |
+             |                  VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV
+             |                  Ordinary maps grow this way
+             |
+             |                    (unallocated integers)
+             |
+  0x60000000 | LINE_MAP_MAX_LOCATION_WITH_COLS
+             |   Beyond this point, ordinary linemaps have 0 bits per column:
+             |   each increment of the value corresponds to a new source line.
+             |
+  0x70000000 | LINE_MAP_MAX_LOCATION
+             |   Beyond the point, we give up on ordinary maps; attempts to
+             |   create locations in them lead to UNKNOWN_LOCATION (0).
+             |
+             |                    (unallocated integers)
+             |
+             |                   Macro maps grow this way
+             |                   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+             |                               |
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | LINEMAPS_MACRO_LOWEST_LOCATION| Locations within macro maps
+             | macromap[m-1]->start_location | Start of last macro map
+             |                               |
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | macromap[m-2]->start_location | Start of penultimate macro map
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | macromap[1]->start_location   | Start of macro map 1
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+             | macromap[0]->start_location   | Start of macro map 0
+  0x7fffffff | MAX_LOCATION_T                | Also used as a mask for
+             |                               | accessing the ad-hoc data table
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+  0x80000000 | Start of ad-hoc values; the lower 31 bits are used as an index
+  ...        | into the line_table->location_adhoc_data_map.data array.
+  0xffffffff | UINT_MAX                      |
+  -----------+-------------------------------+-------------------------------
+
+   Examples of location encoding.
+
+   Packed ranges
+   =============
+
+   Consider encoding the location of a token "foo", seen underlined here
+   on line 523, within an ordinary line_map that starts at line 500:
+
+                 11111111112
+        12345678901234567890
+     522
+     523   return foo + bar;
+                  ^~~
+     524
+
+   The location's caret and start are both at line 523, column 11; the
+   location's finish is on the same line, at column 13 (an offset of 2
+   columns, for length 3).
+
+   Line 523 is offset 23 from the starting line of the ordinary line_map.
+
+   caret == start, and the offset of the finish fits within 5 bits, so
+   this can be stored as a packed range.
+
+   This is encoded as:
+      ordmap->start
+         + (line_offset << ordmap->m_column_and_range_bits)
+         + (column << ordmap->m_range_bits)
+         + (range_offset);
+   i.e. (for line offset 23, column 11, range offset 2):
+      ordmap->start
+         + (23 << 12)
+         + (11 << 5)
+         + 2;
+   i.e.:
+      ordmap->start + 0x17162
+   assuming that the line_map uses the default of 7 bits for columns and
+   5 bits for packed range (giving 12 bits for m_column_and_range_bits).
+
+
+   "Pure" locations
+   ================
+
+   These are a special case of the above, where
+      caret == start == finish
+   They are stored as packed ranges with offset == 0.
+   For example, the location of the "f" of "foo" could be stored
+   as above, but with range offset 0, giving:
+      ordmap->start
+         + (23 << 12)
+         + (11 << 5)
+         + 0;
+   i.e.:
+      ordmap->start + 0x17160
+
+
+   Unoptimized ranges
+   ==================
+
+   Consider encoding the location of the binary expression
+   below:
+
+                 11111111112
+        12345678901234567890
+     522
+     523   return foo + bar;
+                  ~~~~^~~~~
+     524
+
+   The location's caret is at the "+", line 523 column 15, but starts
+   earlier, at the "f" of "foo" at column 11.  The finish is at the "r"
+   of "bar" at column 19.
+
+   This can't be stored as a packed range since start != caret.
+   Hence it is stored as an ad-hoc location e.g. 0x80000003.
+
+   Stripping off the top bit gives us an index into the ad-hoc
+   lookaside table:
+
+     line_table->location_adhoc_data_map.data[0x3]
+
+   from which the caret, start and finish can be looked up,
+   encoded as "pure" locations:
+
+     start  == ordmap->start + (23 << 12) + (11 << 5)
+            == ordmap->start + 0x17160  (as above; the "f" of "foo")
+
+     caret  == ordmap->start + (23 << 12) + (15 << 5)
+            == ordmap->start + 0x171e0
+
+     finish == ordmap->start + (23 << 12) + (19 << 5)
+            == ordmap->start + 0x17260
+
+   To further see how location_t works in practice, see the
+   worked example in libcpp/location-example.txt.  */
+typedef unsigned int location_t;
+
+/* Do not track column numbers higher than this one.  As a result, the
+   range of column_bits is [12, 18] (or 0 if column numbers are
+   disabled).  */
+const unsigned int LINE_MAP_MAX_COLUMN_NUMBER = (1U << 12);
 
-/* A logical line/column number, i.e. an "index" into a line_map.  */
-typedef unsigned int source_location;
+/* Do not pack ranges if locations get higher than this.
+   If you change this, update:
+     gcc.dg/plugin/location-overflow-test-*.c.  */
+const location_t LINE_MAP_MAX_LOCATION_WITH_PACKED_RANGES = 0x50000000;
+
+/* Do not track column numbers if locations get higher than this.
+   If you change this, update:
+     gcc.dg/plugin/location-overflow-test-*.c.  */
+const location_t LINE_MAP_MAX_LOCATION_WITH_COLS = 0x60000000;
+
+/* Highest possible source location encoded within an ordinary map.  */
+const location_t LINE_MAP_MAX_LOCATION = 0x70000000;
+
+/* A range of source locations.
+
+   Ranges are closed:
+   m_start is the first location within the range,
+   m_finish is the last location within the range.
+
+   We may need a more compact way to store these, but for now,
+   let's do it the simple way, as a pair.  */
+struct GTY(()) source_range
+{
+  location_t m_start;
+  location_t m_finish;
+
+  /* We avoid using constructors, since various structs that
+     don't yet have constructors will embed instances of
+     source_range.  */
+
+  /* Make a source_range from a location_t.  */
+  static source_range from_location (location_t loc)
+  {
+    source_range result;
+    result.m_start = loc;
+    result.m_finish = loc;
+    return result;
+  }
+
+  /* Make a source_range from a pair of location_t.  */
+  static source_range from_locations (location_t start,
+                                     location_t finish)
+  {
+    source_range result;
+    result.m_start = start;
+    result.m_finish = finish;
+    return result;
+  }
+};
 
 /* Memory allocation function typedef.  Works like xrealloc.  */
 typedef void *(*line_map_realloc) (void *, size_t);
@@ -57,25 +352,60 @@ typedef void *(*line_map_realloc) (void *, size_t);
    for a given requested allocation.  */
 typedef size_t (*line_map_round_alloc_size_func) (size_t);
 
+/* A line_map encodes a sequence of locations.
+   There are two kinds of maps. Ordinary maps and macro expansion
+   maps, a.k.a macro maps.
+
+   A macro map encodes source locations of tokens that are part of a
+   macro replacement-list, at a macro expansion point. E.g, in:
+
+            #define PLUS(A,B) A + B
+
+   No macro map is going to be created there, because we are not at a
+   macro expansion point. We are at a macro /definition/ point. So the
+   locations of the tokens of the macro replacement-list (i.e, A + B)
+   will be locations in an ordinary map, not a macro map.
+
+   On the other hand, if we later do:
+
+        int a = PLUS (1,2);
+
+   The invocation of PLUS here is a macro expansion. So we are at a
+   macro expansion point. The preprocessor expands PLUS (1,2) and
+   replaces it with the tokens of its replacement-list: 1 + 2. A macro
+   map is going to be created to hold (or rather to map, haha ...) the
+   locations of the tokens 1, + and 2. The macro map also records the
+   location of the expansion point of PLUS. That location is mapped in
+   the map that is active right before the location of the invocation
+   of PLUS.  */
+
+/* This contains GTY mark-up to support precompiled headers.
+   line_map is an abstract class, only derived objects exist.  */
+struct GTY((tag ("0"), desc ("MAP_ORDINARY_P (&%h) ? 1 : 2"))) line_map {
+  location_t start_location;
+
+  /* Size and alignment is (usually) 4 bytes.  */
+};
+
 /* An ordinary line map encodes physical source locations. Those
    physical source locations are called "spelling locations".
    
    Physical source file TO_FILE at line TO_LINE at column 0 is represented
    by the logical START_LOCATION.  TO_LINE+L at column C is represented by
-   START_LOCATION+(L*(1<<column_bits))+C, as long as C<(1<<column_bits),
-   and the result_location is less than the next line_map's start_location.
+   START_LOCATION+(L*(1<<m_column_and_range_bits))+(C*1<<m_range_bits), as
+   long as C<(1<<effective range bits), and the result_location is less than
+   the next line_map's start_location.
    (The top line is line 1 and the leftmost column is column 1; line/column 0
    means "entire file/line" or "unknown line/column" or "not applicable".)
 
-   The highest possible source location is MAX_SOURCE_LOCATION.  */
-struct GTY(()) line_map_ordinary {
-  const char *to_file;
-  linenum_type to_line;
+   The highest possible source location is MAX_LOCATION_T.  */
+struct GTY((tag ("1"))) line_map_ordinary : public line_map {
+  /* Base class is 4 bytes.  */
 
-  /* An index into the set that gives the line mapping at whose end
-     the current one was included.  File(s) at the bottom of the
-     include stack have this set to -1.  */
-  int included_from;
+  /* 4 bytes of integers, each 1 byte for easy extraction/insertion.  */
+
+  /* The reason for creation of this line map.  */
+  ENUM_BITFIELD (lc_reason) reason : 8;
 
   /* SYSP is one for a system header, two for a C system header file
      that therefore needs to be extern "C" protected in C++, and zero
@@ -83,35 +413,64 @@ struct GTY(()) line_map_ordinary {
      cpp_buffer.  */
   unsigned char sysp;
 
-  /* Number of the low-order source_location bits used for a column number.  */
-  unsigned int column_bits : 8;
+  /* Number of the low-order location_t bits used for column numbers
+     and ranges.  */
+  unsigned int m_column_and_range_bits : 8;
+
+  /* Number of the low-order "column" bits used for storing short ranges
+     inline, rather than in the ad-hoc table.
+     MSB                                                                 LSB
+     31                                                                    0
+     +-------------------------+-------------------------------------------+
+     |                         |<---map->column_and_range_bits (e.g. 12)-->|
+     +-------------------------+-----------------------+-------------------+
+     |                         | column_and_range_bits | map->range_bits   |
+     |                         |   - range_bits        |                   |
+     +-------------------------+-----------------------+-------------------+
+     | row bits                | effective column bits | short range bits  |
+     |                         |    (e.g. 7)           |   (e.g. 5)        |
+     +-------------------------+-----------------------+-------------------+ */
+  unsigned int m_range_bits : 8;
+
+  /* Pointer alignment boundary on both 32 and 64-bit systems.  */
+
+  const char *to_file;
+  linenum_type to_line;
+
+  /* Location from whence this line map was included.  For regular
+     #includes, this location will be the last location of a map.  For
+     outermost file, this is 0.  */
+  location_t included_from;
+
+  /* Size is 20 or 24 bytes, no padding  */
 };
 
 /* This is the highest possible source location encoded within an
    ordinary or macro map.  */
-#define MAX_SOURCE_LOCATION 0xFFFFFFFF
+const location_t MAX_LOCATION_T = 0x7FFFFFFF;
 
 struct cpp_hashnode;
 
 /* A macro line map encodes location of tokens coming from a macro
    expansion.
    
-   Please note that this struct line_map_macro is a field of struct
-   line_map below, go read the comments of struct line_map below and
-   then come back here.
-   
    The offset from START_LOCATION is used to index into
    MACRO_LOCATIONS; this holds the original location of the token.  */
-struct GTY(()) line_map_macro {
-  /* The cpp macro which expansion gave birth to this macro map.  */
-  struct cpp_hashnode * GTY ((nested_ptr (union tree_node,
-                                  "%h ? CPP_HASHNODE (GCC_IDENT_TO_HT_IDENT (%h)) : NULL",
-                                  "%h ? HT_IDENT_TO_GCC_IDENT (HT_NODE (%h)) : NULL")))
-    macro;
+struct GTY((tag ("2"))) line_map_macro : public line_map {
+  /* Base is 4 bytes.  */
 
   /* The number of tokens inside the replacement-list of MACRO.  */
   unsigned int n_tokens;
 
+  /* Pointer alignment boundary.  */
+
+  /* The cpp macro whose expansion gave birth to this macro map.  */
+  struct cpp_hashnode *
+    GTY ((nested_ptr (union tree_node,
+                     "%h ? CPP_HASHNODE (GCC_IDENT_TO_HT_IDENT (%h)) : NULL",
+                     "%h ? HT_IDENT_TO_GCC_IDENT (HT_NODE (%h)) : NULL")))
+    macro;
+
   /* This array of location is actually an array of pairs of
      locations. The elements inside it thus look like:
 
@@ -165,89 +524,213 @@ struct GTY(()) line_map_macro {
      In the example above x1 (for token "+") is going to be the same
      as y1.  x0 is the spelling location for the argument token "1",
      and x2 is the spelling location for the argument token "2".  */
-  source_location * GTY((atomic)) macro_locations;
+  location_t * GTY((atomic)) macro_locations;
 
   /* This is the location of the expansion point of the current macro
      map.  It's the location of the macro name.  That location is held
      by the map that was current right before the current one. It
      could have been either a macro or an ordinary map, depending on
      if we are in a nested expansion context not.  */
-  source_location expansion;
+  location_t expansion;
+
+  /* Size is 20 or 32 (4 bytes padding on 64-bit).  */
 };
 
-/* A line_map encodes a sequence of locations.
-   There are two kinds of maps. Ordinary maps and macro expansion
-   maps, a.k.a macro maps.
+#if CHECKING_P && (GCC_VERSION >= 2007)
 
-   A macro map encodes source locations of tokens that are part of a
-   macro replacement-list, at a macro expansion point. E.g, in:
+/* Assertion macro to be used in line-map code.  */
+#define linemap_assert(EXPR)                  \
+  do {                                                \
+    if (! (EXPR))                             \
+      abort ();                                       \
+  } while (0)
 
-            #define PLUS(A,B) A + B
+/* Assert that becomes a conditional expression when checking is disabled at
+   compilation time.  Use this for conditions that should not happen but if
+   they happen, it is better to handle them gracefully rather than crash
+   randomly later.
+   Usage:
 
-   No macro map is going to be created there, because we are not at a
-   macro expansion point. We are at a macro /definition/ point. So the
-   locations of the tokens of the macro replacement-list (i.e, A + B)
-   will be locations in an ordinary map, not a macro map.
+   if (linemap_assert_fails(EXPR)) handle_error(); */
+#define linemap_assert_fails(EXPR) __extension__ \
+  ({linemap_assert (EXPR); false;})
 
-   On the other hand, if we later do:
+#else
+/* Include EXPR, so that unused variable warnings do not occur.  */
+#define linemap_assert(EXPR) ((void)(0 && (EXPR)))
+#define linemap_assert_fails(EXPR) (! (EXPR))
+#endif
 
-        int a = PLUS (1,2);
+/* Get whether location LOC is an ad-hoc, ordinary or macro location.  */
 
-   The invocation of PLUS here is a macro expansion. So we are at a
-   macro expansion point. The preprocessor expands PLUS (1,2) and
-   replaces it with the tokens of its replacement-list: 1 + 2. A macro
-   map is going to be created to hold (or rather to map, haha ...) the
-   locations of the tokens 1, + and 2. The macro map also records the
-   location of the expansion point of PLUS. That location is mapped in
-   the map that is active right before the location of the invocation
-   of PLUS.  */
-struct GTY(()) line_map {
-  source_location start_location;
+inline bool
+IS_ORDINARY_LOC (location_t loc)
+{
+  return loc < LINE_MAP_MAX_LOCATION;
+}
 
-  /* The reason for creation of this line map.  */
-  ENUM_BITFIELD (lc_reason) reason : CHAR_BIT;
+inline bool
+IS_ADHOC_LOC (location_t loc)
+{
+  return loc > MAX_LOCATION_T;
+}
 
-  union map_u {
-    struct line_map_ordinary GTY((tag ("0"))) ordinary;
-    struct line_map_macro GTY((tag ("1"))) macro;
-  } GTY((desc ("%1.reason == LC_ENTER_MACRO"))) d;
-};
+inline bool
+IS_MACRO_LOC (location_t loc)
+{
+  return !IS_ORDINARY_LOC (loc) && !IS_ADHOC_LOC (loc);
+}
+
+/* Categorize line map kinds.  */
+
+inline bool
+MAP_ORDINARY_P (const line_map *map)
+{
+  return IS_ORDINARY_LOC (map->start_location);
+}
+
+/* Return TRUE if MAP encodes locations coming from a macro
+   replacement-list at macro expansion point.  */
+bool
+linemap_macro_expansion_map_p (const line_map *);
+
+/* Assert that MAP encodes locations of tokens that are not part of
+   the replacement-list of a macro expansion, downcasting from
+   line_map * to line_map_ordinary *.  */
+
+inline line_map_ordinary *
+linemap_check_ordinary (line_map *map)
+{
+  linemap_assert (MAP_ORDINARY_P (map));
+  return (line_map_ordinary *)map;
+}
+
+/* Assert that MAP encodes locations of tokens that are not part of
+   the replacement-list of a macro expansion, downcasting from
+   const line_map * to const line_map_ordinary *.  */
+
+inline const line_map_ordinary *
+linemap_check_ordinary (const line_map *map)
+{
+  linemap_assert (MAP_ORDINARY_P (map));
+  return (const line_map_ordinary *)map;
+}
+
+/* Assert that MAP is a macro expansion and downcast to the appropriate
+   subclass.  */
+
+inline line_map_macro *linemap_check_macro (line_map *map)
+{
+  linemap_assert (!MAP_ORDINARY_P (map));
+  return (line_map_macro *)map;
+}
+
+/* Assert that MAP is a macro expansion and downcast to the appropriate
+   subclass.  */
+
+inline const line_map_macro *
+linemap_check_macro (const line_map *map)
+{
+  linemap_assert (!MAP_ORDINARY_P (map));
+  return (const line_map_macro *)map;
+}
+
+/* Read the start location of MAP.  */
+
+inline location_t
+MAP_START_LOCATION (const line_map *map)
+{
+  return map->start_location;
+}
+
+/* Get the starting line number of ordinary map MAP.  */
 
-#define MAP_START_LOCATION(MAP) (MAP)->start_location
+inline linenum_type
+ORDINARY_MAP_STARTING_LINE_NUMBER (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->to_line;
+}
 
-#define ORDINARY_MAP_FILE_NAME(MAP) \
-  linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.to_file
+/* Return a positive value if map encodes locations from a system
+   header, 0 otherwise. Returns 1 if ordinary map MAP encodes locations
+   in a system header and 2 if it encodes locations in a C system header
+   that therefore needs to be extern "C" protected in C++.  */
 
-#define ORDINARY_MAP_STARTING_LINE_NUMBER(MAP) \
-  linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.to_line
+inline unsigned char
+ORDINARY_MAP_IN_SYSTEM_HEADER_P (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->sysp;
+}
 
-#define ORDINARY_MAP_INCLUDER_FILE_INDEX(MAP) \
-  linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.included_from
+/* Get the filename of ordinary map MAP.  */
 
-#define ORDINARY_MAP_IN_SYSTEM_HEADER_P(MAP) \
-  linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.sysp
+inline const char *
+ORDINARY_MAP_FILE_NAME (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->to_file;
+}
 
-#define ORDINARY_MAP_NUMBER_OF_COLUMN_BITS(MAP) \
-  linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.column_bits
+/* Get the cpp macro whose expansion gave birth to macro map MAP.  */
 
-#define MACRO_MAP_MACRO(MAP) (MAP)->d.macro.macro
+inline cpp_hashnode *
+MACRO_MAP_MACRO (const line_map_macro *macro_map)
+{
+  return macro_map->macro;
+}
 
-#define MACRO_MAP_NUM_MACRO_TOKENS(MAP) (MAP)->d.macro.n_tokens
+/* Get the number of tokens inside the replacement-list of the macro
+   that led to macro map MAP.  */
 
-#define MACRO_MAP_LOCATIONS(MAP) (MAP)->d.macro.macro_locations
+inline unsigned int
+MACRO_MAP_NUM_MACRO_TOKENS (const line_map_macro *macro_map)
+{
+  return macro_map->n_tokens;
+}
 
-#define MACRO_MAP_EXPANSION_POINT_LOCATION(MAP) (MAP)->d.macro.expansion
+/* Get the array of pairs of locations within macro map MAP.
+   See the declaration of line_map_macro for more information.  */
+
+inline location_t *
+MACRO_MAP_LOCATIONS (const line_map_macro *macro_map)
+{
+  return macro_map->macro_locations;
+}
+
+/* Get the location of the expansion point of the macro map MAP.  */
+
+inline location_t
+MACRO_MAP_EXPANSION_POINT_LOCATION (const line_map_macro *macro_map)
+{
+  return macro_map->expansion;
+}
 
 /* The abstraction of a set of location maps. There can be several
    types of location maps. This abstraction contains the attributes
-   that are independent from the type of the map.  */
-struct GTY(()) maps_info {
-  /* This array contains the different line maps.
-     A line map is created for the following events:
-       - when a new preprocessing unit start. 
-       - when a preprocessing unit ends.
-       - when a macro expansion occurs.  */
-  struct line_map * GTY ((length ("%h.used"))) maps;
+   that are independent from the type of the map.
+
+   Essentially this is just a vector of T_linemap_subclass,
+   which can only ever grow in size.  */
+
+struct GTY(()) maps_info_ordinary {
+  /* This array contains the "ordinary" line maps, for all
+     events other than macro expansion
+     (e.g. when a new preprocessing unit starts or ends).  */
+  line_map_ordinary * GTY ((length ("%h.used"))) maps;
+
+  /* The total number of allocated maps.  */
+  unsigned int allocated;
+
+  /* The number of elements used in maps. This number is smaller
+     or equal to ALLOCATED.  */
+  unsigned int used;
+
+  mutable unsigned int cache;
+};
+
+struct GTY(()) maps_info_macro {
+  /* This array contains the macro line maps.
+     A macro line map is created whenever a macro expansion occurs.  */
+  line_map_macro * GTY ((length ("%h.used"))) maps;
 
   /* The total number of allocated maps.  */
   unsigned int allocated;
@@ -256,15 +739,45 @@ struct GTY(()) maps_info {
      or equal to ALLOCATED.  */
   unsigned int used;
 
-  unsigned int cache;
+  mutable unsigned int cache;
+};
+
+/* Data structure to associate a source_range together with an arbitrary
+   data pointer with a source location.  */
+struct GTY(()) location_adhoc_data {
+  location_t locus;
+  source_range src_range;
+  void * GTY((skip)) data;
+};
+
+struct htab;
+
+/* The following data structure encodes a location with some adhoc data
+   and maps it to a new unsigned integer (called an adhoc location)
+   that replaces the original location to represent the mapping.
+
+   The new adhoc_loc uses the highest bit as the enabling bit, i.e. if the
+   highest bit is 1, then the number is adhoc_loc. Otherwise, it serves as
+   the original location. Once identified as the adhoc_loc, the lower 31
+   bits of the integer is used to index the location_adhoc_data array,
+   in which the locus and associated data is stored.  */
+
+struct GTY(()) location_adhoc_data_map {
+  struct htab * GTY((skip)) htab;
+  location_t curr_loc;
+  unsigned int allocated;
+  struct location_adhoc_data GTY((length ("%h.allocated"))) *data;
 };
 
 /* A set of chronological line_map structures.  */
-struct GTY(()) line_maps {
+class GTY(()) line_maps {
+public:
+
+  ~line_maps ();
   
-  struct maps_info info_ordinary;
+  maps_info_ordinary info_ordinary;
 
-  struct maps_info info_macro;
+  maps_info_macro info_macro;
 
   /* Depth of the include stack, including the current file.  */
   unsigned int depth;
@@ -272,157 +785,296 @@ struct GTY(()) line_maps {
   /* If true, prints an include trace a la -H.  */
   bool trace_includes;
 
-  /* Highest source_location "given out".  */
-  source_location highest_location;
+  /* Highest location_t "given out".  */
+  location_t highest_location;
 
-  /* Start of line of highest source_location "given out".  */
-  source_location highest_line;
+  /* Start of line of highest location_t "given out".  */
+  location_t highest_line;
 
   /* The maximum column number we can quickly allocate.  Higher numbers
      may require allocating a new line_map.  */
   unsigned int max_column_hint;
 
-  /* If non-null, the allocator to use when resizing 'maps'.  If null,
-     xrealloc is used.  */
+  /* The allocator to use when resizing 'maps', defaults to xrealloc.  */
   line_map_realloc reallocator;
 
   /* The allocators' function used to know the actual size it
      allocated, for a certain allocation size requested.  */
   line_map_round_alloc_size_func round_alloc_size;
-};
 
-/* Returns the pointer to the memory region where information about
-   maps are stored in the line table SET. MACRO_MAP_P is a flag
-   telling if we want macro or ordinary maps.  */
-#define LINEMAPS_MAP_INFO(SET, MACRO_MAP_P)                            \
-  ((MACRO_MAP_P)                                                       \
-   ? &((SET)->info_macro)                                              \
-   : &((SET)->info_ordinary))
+  struct location_adhoc_data_map location_adhoc_data_map;
+
+  /* The special location value that is used as spelling location for
+     built-in tokens.  */
+  location_t builtin_location;
+
+  /* True if we've seen a #line or # 44 "file" directive.  */
+  bool seen_line_directive;
 
-/* Returns the pointer to the memory region where maps are stored in
-   the line table SET. MAP_KIND shall be TRUE if we are interested in
-   macro maps false otherwise.  */
-#define LINEMAPS_MAPS(SET, MAP_KIND) \
-  (LINEMAPS_MAP_INFO (SET, MAP_KIND))->maps
+  /* The default value of range_bits in ordinary line maps.  */
+  unsigned int default_range_bits;
+
+  unsigned int num_optimized_ranges;
+  unsigned int num_unoptimized_ranges;
+};
 
 /* Returns the number of allocated maps so far. MAP_KIND shall be TRUE
    if we are interested in macro maps, FALSE otherwise.  */
-#define LINEMAPS_ALLOCATED(SET, MAP_KIND) \
-  (LINEMAPS_MAP_INFO (SET, MAP_KIND))->allocated
+inline unsigned int
+LINEMAPS_ALLOCATED (const line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  if (map_kind)
+    return set->info_macro.allocated;
+  else
+    return set->info_ordinary.allocated;
+}
+
+/* As above, but by reference (e.g. as an lvalue).  */
+
+inline unsigned int &
+LINEMAPS_ALLOCATED (line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  if (map_kind)
+    return set->info_macro.allocated;
+  else
+    return set->info_ordinary.allocated;
+}
 
 /* Returns the number of used maps so far. MAP_KIND shall be TRUE if
    we are interested in macro maps, FALSE otherwise.*/
-#define LINEMAPS_USED(SET, MAP_KIND) \
-  (LINEMAPS_MAP_INFO (SET, MAP_KIND))->used
+inline unsigned int
+LINEMAPS_USED (const line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  if (map_kind)
+    return set->info_macro.used;
+  else
+    return set->info_ordinary.used;
+}
+
+/* As above, but by reference (e.g. as an lvalue).  */
+
+inline unsigned int &
+LINEMAPS_USED (line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  if (map_kind)
+    return set->info_macro.used;
+  else
+    return set->info_ordinary.used;
+}
 
 /* Returns the index of the last map that was looked up with
    linemap_lookup. MAP_KIND shall be TRUE if we are interested in
    macro maps, FALSE otherwise.  */
-#define LINEMAPS_CACHE(SET, MAP_KIND) \
-  (LINEMAPS_MAP_INFO (SET, MAP_KIND))->cache
+inline unsigned int &
+LINEMAPS_CACHE (const line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  if (map_kind)
+    return set->info_macro.cache;
+  else
+    return set->info_ordinary.cache;
+}
 
 /* Return the map at a given index.  */
-#define LINEMAPS_MAP_AT(SET, MAP_KIND, INDEX)  \
-  (&((LINEMAPS_MAPS (SET, MAP_KIND))[(INDEX)]))
+inline line_map *
+LINEMAPS_MAP_AT (const line_maps *set, bool map_kind, int index)
+{
+  if (map_kind)
+    return &set->info_macro.maps[index];
+  else
+    return &set->info_ordinary.maps[index];
+}
 
 /* Returns the last map used in the line table SET. MAP_KIND
    shall be TRUE if we are interested in macro maps, FALSE
    otherwise.*/
-#define LINEMAPS_LAST_MAP(SET, MAP_KIND) \
-  LINEMAPS_MAP_AT (SET, MAP_KIND, (LINEMAPS_USED (SET, MAP_KIND) - 1))
+inline line_map *
+LINEMAPS_LAST_MAP (const line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  return LINEMAPS_MAP_AT (set, map_kind,
+                         LINEMAPS_USED (set, map_kind) - 1);
+}
 
 /* Returns the last map that was allocated in the line table SET.
    MAP_KIND shall be TRUE if we are interested in macro maps, FALSE
    otherwise.*/
-#define LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MAP(SET, MAP_KIND) \
-  LINEMAPS_MAP_AT (SET, MAP_KIND, LINEMAPS_ALLOCATED (SET, MAP_KIND) - 1)
+inline line_map *
+LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MAP (const line_maps *set, bool map_kind)
+{
+  return LINEMAPS_MAP_AT (set, map_kind,
+                         LINEMAPS_ALLOCATED (set, map_kind) - 1);
+}
 
 /* Returns a pointer to the memory region where ordinary maps are
    allocated in the line table SET.  */
-#define LINEMAPS_ORDINARY_MAPS(SET) \
-  LINEMAPS_MAPS (SET, false)
+inline line_map_ordinary *
+LINEMAPS_ORDINARY_MAPS (const line_maps *set)
+{
+  return set->info_ordinary.maps;
+}
 
 /* Returns the INDEXth ordinary map.  */
-#define LINEMAPS_ORDINARY_MAP_AT(SET, INDEX)   \
-  LINEMAPS_MAP_AT (SET, false, INDEX)
+inline line_map_ordinary *
+LINEMAPS_ORDINARY_MAP_AT (const line_maps *set, int index)
+{
+  linemap_assert (index >= 0
+                 && (unsigned int)index < LINEMAPS_USED (set, false));
+  return (line_map_ordinary *)LINEMAPS_MAP_AT (set, false, index);
+}
 
 /* Return the number of ordinary maps allocated in the line table
    SET.  */
-#define LINEMAPS_ORDINARY_ALLOCATED(SET) \
-  LINEMAPS_ALLOCATED(SET, false)
+inline unsigned int
+LINEMAPS_ORDINARY_ALLOCATED (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_ALLOCATED (set, false);
+}
 
 /* Return the number of ordinary maps used in the line table SET.  */
-#define LINEMAPS_ORDINARY_USED(SET) \
-  LINEMAPS_USED(SET, false)
+inline unsigned int
+LINEMAPS_ORDINARY_USED (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_USED (set, false);
+}
 
 /* Return the index of the last ordinary map that was looked up with
    linemap_lookup.  */
-#define LINEMAPS_ORDINARY_CACHE(SET) \
-  LINEMAPS_CACHE(SET, false)
+inline unsigned int &
+LINEMAPS_ORDINARY_CACHE (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_CACHE (set, false);
+}
 
 /* Returns a pointer to the last ordinary map used in the line table
    SET.  */
-#define LINEMAPS_LAST_ORDINARY_MAP(SET) \
-  LINEMAPS_LAST_MAP(SET, false)
+inline line_map_ordinary *
+LINEMAPS_LAST_ORDINARY_MAP (const line_maps *set)
+{
+  return (line_map_ordinary *)LINEMAPS_LAST_MAP (set, false);
+}
 
 /* Returns a pointer to the last ordinary map allocated the line table
    SET.  */
-#define LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_ORDINARY_MAP(SET) \
-  LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MAP(SET, false)
+inline line_map_ordinary *
+LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_ORDINARY_MAP (const line_maps *set)
+{
+  return (line_map_ordinary *)LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MAP (set, false);
+}
 
 /* Returns a pointer to the beginning of the region where macro maps
-   are allcoated.  */
-#define LINEMAPS_MACRO_MAPS(SET) \
-  LINEMAPS_MAPS(SET, true)
+   are allocated.  */
+inline line_map_macro *
+LINEMAPS_MACRO_MAPS (const line_maps *set)
+{
+  return set->info_macro.maps;
+}
 
 /* Returns the INDEXth macro map.  */
-#define LINEMAPS_MACRO_MAP_AT(SET, INDEX)      \
-  LINEMAPS_MAP_AT (SET, true, INDEX)
+inline line_map_macro *
+LINEMAPS_MACRO_MAP_AT (const line_maps *set, int index)
+{
+  linemap_assert (index >= 0
+                 && (unsigned int)index < LINEMAPS_USED (set, true));
+  return (line_map_macro *)LINEMAPS_MAP_AT (set, true, index);
+}
 
 /* Returns the number of macro maps that were allocated in the line
    table SET.  */
-#define LINEMAPS_MACRO_ALLOCATED(SET) \
-  LINEMAPS_ALLOCATED(SET, true)
+inline unsigned int
+LINEMAPS_MACRO_ALLOCATED (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_ALLOCATED (set, true);
+}
 
 /* Returns the number of macro maps used in the line table SET.  */
-#define LINEMAPS_MACRO_USED(SET) \
-  LINEMAPS_USED(SET, true)
+inline unsigned int
+LINEMAPS_MACRO_USED (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_USED (set, true);
+}
 
-/* Returns the index of the last macro map looked up with
+/* Return the index of the last macro map that was looked up with
    linemap_lookup.  */
-#define LINEMAPS_MACRO_CACHE(SET) \
-  LINEMAPS_CACHE(SET, true)
+inline unsigned int &
+LINEMAPS_MACRO_CACHE (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_CACHE (set, true);
+}
+
+/* Returns the last macro map used in the line table SET.  */
+inline line_map_macro *
+LINEMAPS_LAST_MACRO_MAP (const line_maps *set)
+{
+  return (line_map_macro *)LINEMAPS_LAST_MAP (set, true);
+}
 
 /* Returns the lowest location [of a token resulting from macro
    expansion] encoded in this line table.  */
-#define LINEMAPS_MACRO_LOWEST_LOCATION(SET)                    \
-  (LINEMAPS_MACRO_USED (set)                                   \
-   ? MAP_START_LOCATION (LINEMAPS_LAST_MACRO_MAP (set))                \
-   : MAX_SOURCE_LOCATION)
-
-/* Returns the last macro map used in the line table SET.  */
-#define LINEMAPS_LAST_MACRO_MAP(SET) \
-  LINEMAPS_LAST_MAP (SET, true)
+inline location_t
+LINEMAPS_MACRO_LOWEST_LOCATION (const line_maps *set)
+{
+  return LINEMAPS_MACRO_USED (set)
+         ? MAP_START_LOCATION (LINEMAPS_LAST_MACRO_MAP (set))
+         : MAX_LOCATION_T + 1;
+}
 
 /* Returns the last macro map allocated in the line table SET.  */
-#define LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MACRO_MAP(SET) \
-  LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MAP (SET, true)
+inline line_map_macro *
+LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MACRO_MAP (const line_maps *set)
+{
+  return (line_map_macro *)LINEMAPS_LAST_ALLOCATED_MAP (set, true);
+}
+
+extern location_t get_combined_adhoc_loc (line_maps *, location_t,
+                                         source_range, void *);
+extern void *get_data_from_adhoc_loc (const line_maps *, location_t);
+extern location_t get_location_from_adhoc_loc (const line_maps *,
+                                              location_t);
+
+extern source_range get_range_from_loc (line_maps *set, location_t loc);
+
+/* Get whether location LOC is a "pure" location, or
+   whether it is an ad-hoc location, or embeds range information.  */
+
+bool
+pure_location_p (line_maps *set, location_t loc);
+
+/* Given location LOC within SET, strip away any packed range information
+   or ad-hoc information.  */
 
-/* Initialize a line map set.  */
-extern void linemap_init (struct line_maps *);
+extern location_t get_pure_location (line_maps *set, location_t loc);
+
+/* Combine LOC and BLOCK, giving a combined adhoc location.  */
+
+inline location_t
+COMBINE_LOCATION_DATA (class line_maps *set,
+                      location_t loc,
+                      source_range src_range,
+                      void *block)
+{
+  return get_combined_adhoc_loc (set, loc, src_range, block);
+}
+
+extern void rebuild_location_adhoc_htab (class line_maps *);
+
+/* Initialize a line map set.  SET is the line map set to initialize
+   and BUILTIN_LOCATION is the special location value to be used as
+   spelling location for built-in tokens.  This BUILTIN_LOCATION has
+   to be strictly less than RESERVED_LOCATION_COUNT.  */
+extern void linemap_init (class line_maps *set,
+                         location_t builtin_location);
 
 /* Check for and warn about line_maps entered but not exited.  */
 
-extern void linemap_check_files_exited (struct line_maps *);
+extern void linemap_check_files_exited (class line_maps *);
 
-/* Return a source_location for the start (i.e. column==0) of
+/* Return a location_t for the start (i.e. column==0) of
    (physical) line TO_LINE in the current source file (as in the
    most recent linemap_add).   MAX_COLUMN_HINT is the highest column
    number we expect to use in this line (but it does not change
    the highest_location).  */
 
-extern source_location linemap_line_start
-(struct line_maps *set, linenum_type to_line,  unsigned int max_column_hint);
+extern location_t linemap_line_start
+(class line_maps *set, linenum_type to_line,  unsigned int max_column_hint);
 
 /* Add a mapping of logical source line to physical source file and
    line number. This function creates an "ordinary map", which is a
@@ -437,8 +1089,8 @@ extern source_location linemap_line_start
 
    A call to this function can relocate the previous set of
    maps, so any stored line_map pointers should not be used.  */
-extern const struct line_map *linemap_add
-  (struct line_maps *, enum lc_reason, unsigned int sysp,
+extern const line_map *linemap_add
+  (class line_maps *, enum lc_reason, unsigned int sysp,
    const char *to_file, linenum_type to_line);
 
 /* Given a logical source location, returns the map which the
@@ -447,19 +1099,15 @@ extern const struct line_map *linemap_add
    monotonic increasing, and so the list is sorted and we can use a
    binary search. If no line map have been allocated yet, this
    function returns NULL.  */
-extern const struct line_map *linemap_lookup
-  (struct line_maps *, source_location);
+extern const line_map *linemap_lookup
+  (const line_maps *, location_t);
 
 /* Returns TRUE if the line table set tracks token locations across
    macro expansion, FALSE otherwise.  */
-bool linemap_tracks_macro_expansion_locs_p (struct line_maps *);
-
-/* Return TRUE if MAP encodes locations coming from a macro
-   replacement-list at macro expansion point.  */
-bool linemap_macro_expansion_map_p (const struct line_map *);
+bool linemap_tracks_macro_expansion_locs_p (class line_maps *);
 
 /* Return the name of the macro associated to MACRO_MAP.  */
-const char* linemap_map_get_macro_name (const struct line_map*);
+const char* linemap_map_get_macro_name (const line_map_macro *);
 
 /* Return a positive value if LOCATION is the locus of a token that is
    located in a system header, O otherwise. It returns 1 if LOCATION
@@ -470,119 +1118,131 @@ const char* linemap_map_get_macro_name (const struct line_map*);
    Note that this function returns 1 if LOCATION belongs to a token
    that is part of a macro replacement-list defined in a system
    header, but expanded in a non-system file.  */
-int linemap_location_in_system_header_p (struct line_maps *,
-                                        source_location);
+int linemap_location_in_system_header_p (class line_maps *,
+                                        location_t);
 
-/* Return TRUE if LOCATION is a source code location of a token coming
-   from a macro replacement-list at a macro expansion point, FALSE
-   otherwise.  */
-bool linemap_location_from_macro_expansion_p (struct line_maps *,
-                                             source_location);
+/* Return TRUE if LOCATION is a source code location of a token that is part of
+   a macro expansion, FALSE otherwise.  */
+bool linemap_location_from_macro_expansion_p (const line_maps *,
+                                             location_t);
+
+/* TRUE if LOCATION is a source code location of a token that is part of the
+   definition of a macro, FALSE otherwise.  */
+bool linemap_location_from_macro_definition_p (class line_maps *,
+                                              location_t);
 
-/* source_location values from 0 to RESERVED_LOCATION_COUNT-1 will
+/* With the precondition that LOCATION is the locus of a token that is
+   an argument of a function-like macro MACRO_MAP and appears in the
+   expansion of MACRO_MAP, return the locus of that argument in the
+   context of the caller of MACRO_MAP.  */
+
+extern location_t linemap_macro_map_loc_unwind_toward_spelling
+  (line_maps *set, const line_map_macro *macro_map, location_t location);
+
+/* location_t values from 0 to RESERVED_LOCATION_COUNT-1 will
    be reserved for libcpp user as special values, no token from libcpp
    will contain any of those locations.  */
-#define RESERVED_LOCATION_COUNT        2
-
-/* Converts a map and a source_location to source line.  */
-#define SOURCE_LINE(MAP, LOC)                                          \
-  (((((LOC) - linemap_check_ordinary (MAP)->start_location)            \
-     >> (MAP)->d.ordinary.column_bits) + (MAP)->d.ordinary.to_line))
-
-/* Convert a map and source_location to source column number.  */
-#define SOURCE_COLUMN(MAP, LOC)                                                \
-  ((((LOC) - linemap_check_ordinary (MAP)->start_location)             \
-    & ((1 << (MAP)->d.ordinary.column_bits) - 1)))
-
-/* Returns the last source line number within an ordinary map.  This
-   is the (last) line of the #include, or other directive, that caused
-   a map change.  */
-#define LAST_SOURCE_LINE(MAP) \
-  SOURCE_LINE (MAP, LAST_SOURCE_LINE_LOCATION (MAP))
-
-/* Return the last column number within an ordinary map.  */
-#define LAST_SOURCE_COLUMN(MAP) \
-  SOURCE_COLUMN (MAP, LAST_SOURCE_LINE_LOCATION (MAP))
-
-/* Return the location of the last source line within an ordinary
-   map.  */
-#define LAST_SOURCE_LINE_LOCATION(MAP)                                 \
-  ((((linemap_check_ordinary (MAP)[1].start_location - 1               \
-      - (MAP)->start_location)                                         \
-     & ~((1 << (MAP)->d.ordinary.column_bits) - 1))                    \
-    + (MAP)->start_location))
-
-/* Returns the map a given map was included from, or NULL if the map
-   belongs to the main file, i.e, a file that wasn't included by
-   another one.  */
-#define INCLUDED_FROM(SET, MAP)                                                \
-  ((linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.included_from == -1)      \
-   ? NULL                                                              \
-   : (&LINEMAPS_ORDINARY_MAPS (SET)[(MAP)->d.ordinary.included_from]))
-
-/* Nonzero if the map is at the bottom of the include stack.  */
-#define MAIN_FILE_P(MAP)                                               \
-  ((linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.included_from < 0))
-
-#if defined ENABLE_CHECKING && (GCC_VERSION >= 2007)
+const location_t RESERVED_LOCATION_COUNT = 2;
 
-/* Assertion macro to be used in line-map code.  */
-#define linemap_assert(EXPR)                   \
-  do {                                         \
-    if (! (EXPR))                              \
-      abort ();                                        \
-  } while (0)
+/* Converts a map and a location_t to source line.  */
+inline linenum_type
+SOURCE_LINE (const line_map_ordinary *ord_map, location_t loc)
+{
+  return ((loc - ord_map->start_location)
+         >> ord_map->m_column_and_range_bits) + ord_map->to_line;
+}
 
-/* Assert that MAP encodes locations of tokens that are not part of
-   the replacement-list of a macro expansion.  */
-#define linemap_check_ordinary(LINE_MAP) __extension__         \
-  ({linemap_assert (!linemap_macro_expansion_map_p (LINE_MAP)); \
-    (LINE_MAP);})
-#else
-#define linemap_assert(EXPR)
-#define linemap_check_ordinary(LINE_MAP) (LINE_MAP)
-#endif
+/* Convert a map and location_t to source column number.  */
+inline linenum_type
+SOURCE_COLUMN (const line_map_ordinary *ord_map, location_t loc)
+{
+  return ((loc - ord_map->start_location)
+         & ((1 << ord_map->m_column_and_range_bits) - 1)) >> ord_map->m_range_bits;
+}
 
-/* Encode and return a source_location from a column number. The
+
+inline location_t
+linemap_included_from (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->included_from;
+}
+
+/* The linemap containing the included-from location of MAP.  */
+const line_map_ordinary *linemap_included_from_linemap
+  (line_maps *set, const line_map_ordinary *map);
+
+/* True if the map is at the bottom of the include stack.  */
+
+inline bool
+MAIN_FILE_P (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->included_from == 0;
+}
+
+/* Encode and return a location_t from a column number. The
    source line considered is the last source line used to call
    linemap_line_start, i.e, the last source line which a location was
    encoded from.  */
-extern source_location
-linemap_position_for_column (struct line_maps *, unsigned int);
+extern location_t
+linemap_position_for_column (class line_maps *, unsigned int);
 
 /* Encode and return a source location from a given line and
    column.  */
-source_location linemap_position_for_line_and_column (struct line_map *,
-                                                     linenum_type,
-                                                     unsigned int);
+location_t
+linemap_position_for_line_and_column (line_maps *set,
+                                     const line_map_ordinary *,
+                                     linenum_type, unsigned int);
+
+/* Encode and return a location_t starting from location LOC and
+   shifting it by OFFSET columns.  This function does not support
+   virtual locations.  */
+location_t
+linemap_position_for_loc_and_offset (class line_maps *set,
+                                    location_t loc,
+                                    unsigned int offset);
+
 /* Return the file this map is for.  */
-#define LINEMAP_FILE(MAP)                                      \
-  (linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.to_file)
+inline const char *
+LINEMAP_FILE (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->to_file;
+}
 
 /* Return the line number this map started encoding location from.  */
-#define LINEMAP_LINE(MAP)                                      \
-  (linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.to_line)
+inline linenum_type
+LINEMAP_LINE (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->to_line;
+}
 
 /* Return a positive value if map encodes locations from a system
    header, 0 otherwise. Returns 1 if MAP encodes locations in a
    system header and 2 if it encodes locations in a C system header
    that therefore needs to be extern "C" protected in C++.  */
-#define LINEMAP_SYSP(MAP)                                      \
-  (linemap_check_ordinary (MAP)->d.ordinary.sysp)
+inline unsigned char
+LINEMAP_SYSP (const line_map_ordinary *ord_map)
+{
+  return ord_map->sysp;
+}
 
 /* Return a positive value if PRE denotes the location of a token that
    comes before the token of POST, 0 if PRE denotes the location of
    the same token as the token for POST, and a negative value
    otherwise.  */
-int linemap_compare_locations (struct line_maps *set,
-                              source_location   pre,
-                              source_location   post);
+int linemap_compare_locations (class line_maps *set,
+                              location_t   pre,
+                              location_t   post);
 
 /* Return TRUE if LOC_A denotes the location a token that comes
    topogically before the token denoted by location LOC_B, or if they
    are equal.  */
-#define linemap_location_before_p(SET, LOC_A, LOC_B)   \
-  (linemap_compare_locations ((SET), (LOC_A), (LOC_B)) >= 0)
+inline bool
+linemap_location_before_p (class line_maps *set,
+                          location_t loc_a,
+                          location_t loc_b)
+{
+  return linemap_compare_locations (set, loc_a, loc_b) >= 0;
+}
 
 typedef struct
 {
@@ -594,10 +1254,631 @@ typedef struct
 
   int column;
 
+  void *data;
+
   /* In a system header?. */
   bool sysp;
 } expanded_location;
 
+class range_label;
+
+/* A hint to diagnostic_show_locus on how to print a source range within a
+   rich_location.
+
+   Typically this is SHOW_RANGE_WITH_CARET for the 0th range, and
+   SHOW_RANGE_WITHOUT_CARET for subsequent ranges,
+   but the Fortran frontend uses SHOW_RANGE_WITH_CARET repeatedly for
+   printing things like:
+
+       x = x + y
+           1   2
+       Error: Shapes for operands at (1) and (2) are not conformable
+
+   where "1" and "2" are notionally carets.  */
+
+enum range_display_kind
+{
+  /* Show the pertinent source line(s), the caret, and underline(s).  */
+  SHOW_RANGE_WITH_CARET,
+
+  /* Show the pertinent source line(s) and underline(s), but don't
+     show the caret (just an underline).  */
+  SHOW_RANGE_WITHOUT_CARET,
+
+  /* Just show the source lines; don't show the range itself.
+     This is for use when displaying some line-insertion fix-it hints (for
+     showing the user context on the change, for when it doesn't make sense
+     to highlight the first column on the next line).  */
+  SHOW_LINES_WITHOUT_RANGE
+};
+
+/* A location within a rich_location: a caret&range, with
+   the caret potentially flagged for display, and an optional
+   label.  */
+
+struct location_range
+{
+  location_t m_loc;
+
+  enum range_display_kind m_range_display_kind;
+
+  /* If non-NULL, the label for this range.  */
+  const range_label *m_label;
+};
+
+/* A partially-embedded vec for use within rich_location for storing
+   ranges and fix-it hints.
+
+   Elements [0..NUM_EMBEDDED) are allocated within m_embed, after
+   that they are within the dynamically-allocated m_extra.
+
+   This allows for static allocation in the common case, whilst
+   supporting the rarer case of an arbitrary number of elements.
+
+   Dynamic allocation is not performed unless it's needed.  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+class semi_embedded_vec
+{
+ public:
+  semi_embedded_vec ();
+  ~semi_embedded_vec ();
+
+  unsigned int count () const { return m_num; }
+  T& operator[] (int idx);
+  const T& operator[] (int idx) const;
+
+  void push (const T&);
+  void truncate (int len);
+
+ private:
+  int m_num;
+  T m_embedded[NUM_EMBEDDED];
+  int m_alloc;
+  T *m_extra;
+};
+
+/* Constructor for semi_embedded_vec.  In particular, no dynamic allocation
+   is done.  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+semi_embedded_vec<T, NUM_EMBEDDED>::semi_embedded_vec ()
+: m_num (0), m_alloc (0), m_extra (NULL)
+{
+}
+
+/* semi_embedded_vec's dtor.  Release any dynamically-allocated memory.  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+semi_embedded_vec<T, NUM_EMBEDDED>::~semi_embedded_vec ()
+{
+  XDELETEVEC (m_extra);
+}
+
+/* Look up element IDX, mutably.  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+T&
+semi_embedded_vec<T, NUM_EMBEDDED>::operator[] (int idx)
+{
+  linemap_assert (idx < m_num);
+  if (idx < NUM_EMBEDDED)
+    return m_embedded[idx];
+  else
+    {
+      linemap_assert (m_extra != NULL);
+      return m_extra[idx - NUM_EMBEDDED];
+    }
+}
+
+/* Look up element IDX (const).  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+const T&
+semi_embedded_vec<T, NUM_EMBEDDED>::operator[] (int idx) const
+{
+  linemap_assert (idx < m_num);
+  if (idx < NUM_EMBEDDED)
+    return m_embedded[idx];
+  else
+    {
+      linemap_assert (m_extra != NULL);
+      return m_extra[idx - NUM_EMBEDDED];
+    }
+}
+
+/* Append VALUE to the end of the semi_embedded_vec.  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+void
+semi_embedded_vec<T, NUM_EMBEDDED>::push (const T& value)
+{
+  int idx = m_num++;
+  if (idx < NUM_EMBEDDED)
+    m_embedded[idx] = value;
+  else
+    {
+      /* Offset "idx" to be an index within m_extra.  */
+      idx -= NUM_EMBEDDED;
+      if (NULL == m_extra)
+       {
+         linemap_assert (m_alloc == 0);
+         m_alloc = 16;
+         m_extra = XNEWVEC (T, m_alloc);
+       }
+      else if (idx >= m_alloc)
+       {
+         linemap_assert (m_alloc > 0);
+         m_alloc *= 2;
+         m_extra = XRESIZEVEC (T, m_extra, m_alloc);
+       }
+      linemap_assert (m_extra);
+      linemap_assert (idx < m_alloc);
+      m_extra[idx] = value;
+    }
+}
+
+/* Truncate to length LEN.  No deallocation is performed.  */
+
+template <typename T, int NUM_EMBEDDED>
+void
+semi_embedded_vec<T, NUM_EMBEDDED>::truncate (int len)
+{
+  linemap_assert (len <= m_num);
+  m_num = len;
+}
+
+class fixit_hint;
+class diagnostic_path;
+
+/* A "rich" source code location, for use when printing diagnostics.
+   A rich_location has one or more carets&ranges, where the carets
+   are optional.  These are referred to as "ranges" from here.
+   Typically the zeroth range has a caret; other ranges sometimes
+   have carets.
+
+   The "primary" location of a rich_location is the caret of range 0,
+   used for determining the line/column when printing diagnostic
+   text, such as:
+
+      some-file.c:3:1: error: ...etc...
+
+   Additional ranges may be added to help the user identify other
+   pertinent clauses in a diagnostic.
+
+   Ranges can (optionally) be given labels via class range_label.
+
+   rich_location instances are intended to be allocated on the stack
+   when generating diagnostics, and to be short-lived.
+
+   Examples of rich locations
+   --------------------------
+
+   Example A
+   *********
+      int i = "foo";
+              ^
+   This "rich" location is simply a single range (range 0), with
+   caret = start = finish at the given point.
+
+   Example B
+   *********
+      a = (foo && bar)
+          ~~~~~^~~~~~~
+   This rich location has a single range (range 0), with the caret
+   at the first "&", and the start/finish at the parentheses.
+   Compare with example C below.
+
+   Example C
+   *********
+      a = (foo && bar)
+           ~~~ ^~ ~~~
+   This rich location has three ranges:
+   - Range 0 has its caret and start location at the first "&" and
+     end at the second "&.
+   - Range 1 has its start and finish at the "f" and "o" of "foo";
+     the caret is not flagged for display, but is perhaps at the "f"
+     of "foo".
+   - Similarly, range 2 has its start and finish at the "b" and "r" of
+     "bar"; the caret is not flagged for display, but is perhaps at the
+     "b" of "bar".
+   Compare with example B above.
+
+   Example D (Fortran frontend)
+   ****************************
+       x = x + y
+           1   2
+   This rich location has range 0 at "1", and range 1 at "2".
+   Both are flagged for caret display.  Both ranges have start/finish
+   equal to their caret point.  The frontend overrides the diagnostic
+   context's default caret character for these ranges.
+
+   Example E (range labels)
+   ************************
+      printf ("arg0: %i  arg1: %s arg2: %i",
+                               ^~
+                               |
+                               const char *
+              100, 101, 102);
+                   ~~~
+                   |
+                   int
+   This rich location has two ranges:
+   - range 0 is at the "%s" with start = caret = "%" and finish at
+     the "s".  It has a range_label ("const char *").
+   - range 1 has start/finish covering the "101" and is not flagged for
+     caret printing.  The caret is at the start of "101", where its
+     range_label is printed ("int").
+
+   Fix-it hints
+   ------------
+
+   Rich locations can also contain "fix-it hints", giving suggestions
+   for the user on how to edit their code to fix a problem.  These
+   can be expressed as insertions, replacements, and removals of text.
+   The edits by default are relative to the zeroth range within the
+   rich_location, but optionally they can be expressed relative to
+   other locations (using various overloaded methods of the form
+   rich_location::add_fixit_*).
+
+   For example:
+
+   Example F: fix-it hint: insert_before
+   *************************************
+      ptr = arr[0];
+           ^~~~~~
+           &
+   This rich location has a single range (range 0) covering "arr[0]",
+   with the caret at the start.  The rich location has a single
+   insertion fix-it hint, inserted before range 0, added via
+     richloc.add_fixit_insert_before ("&");
+
+   Example G: multiple fix-it hints: insert_before and insert_after
+   ****************************************************************
+      #define FN(ARG0, ARG1, ARG2) fn(ARG0, ARG1, ARG2)
+                                     ^~~~  ^~~~  ^~~~
+                                     (   ) (   ) (   )
+   This rich location has three ranges, covering "arg0", "arg1",
+   and "arg2", all with caret-printing enabled.
+   The rich location has 6 insertion fix-it hints: each arg
+   has a pair of insertion fix-it hints, suggesting wrapping
+   them with parentheses: one a '(' inserted before,
+   the other a ')' inserted after, added via
+     richloc.add_fixit_insert_before (LOC, "(");
+   and
+     richloc.add_fixit_insert_after (LOC, ")");
+
+   Example H: fix-it hint: removal
+   *******************************
+     struct s {int i};;
+                     ^
+                     -
+   This rich location has a single range at the stray trailing
+   semicolon, along with a single removal fix-it hint, covering
+   the same range, added via:
+     richloc.add_fixit_remove ();
+
+   Example I: fix-it hint: replace
+   *******************************
+      c = s.colour;
+           ^~~~~~
+           color
+   This rich location has a single range (range 0) covering "colour",
+   and a single "replace" fix-it hint, covering the same range,
+   added via
+     richloc.add_fixit_replace ("color");
+
+   Example J: fix-it hint: line insertion
+   **************************************
+
+     3 | #include <stddef.h>
+     + |+#include <stdio.h>
+     4 | int the_next_line;
+
+   This rich location has a single range at line 4 column 1, marked
+   with SHOW_LINES_WITHOUT_RANGE (to avoid printing a meaningless caret
+   on the "i" of int).  It has a insertion fix-it hint of the string
+   "#include <stdio.h>\n".
+
+   Adding a fix-it hint can fail: for example, attempts to insert content
+   at the transition between two line maps may fail due to there being no
+   location_t value to express the new location.
+
+   Attempts to add a fix-it hint within a macro expansion will fail.
+
+   There is only limited support for newline characters in fix-it hints:
+   only hints with newlines which insert an entire new line are permitted,
+   inserting at the start of a line, and finishing with a newline
+   (with no interior newline characters).  Other attempts to add
+   fix-it hints containing newline characters will fail.
+   Similarly, attempts to delete or replace a range *affecting* multiple
+   lines will fail.
+
+   The rich_location API handles these failures gracefully, so that
+   diagnostics can attempt to add fix-it hints without each needing
+   extensive checking.
+
+   Fix-it hints within a rich_location are "atomic": if any hints can't
+   be applied, none of them will be (tracked by the m_seen_impossible_fixit
+   flag), and no fix-its hints will be displayed for that rich_location.
+   This implies that diagnostic messages need to be worded in such a way
+   that they make sense whether or not the fix-it hints are displayed,
+   or that richloc.seen_impossible_fixit_p () should be checked before
+   issuing the diagnostics.  */
+
+class rich_location
+{
+ public:
+  /* Constructors.  */
+
+  /* Constructing from a location.  */
+  rich_location (line_maps *set, location_t loc,
+                const range_label *label = NULL);
+
+  /* Destructor.  */
+  ~rich_location ();
+
+  /* Accessors.  */
+  location_t get_loc () const { return get_loc (0); }
+  location_t get_loc (unsigned int idx) const;
+
+  void
+  add_range (location_t loc,
+            enum range_display_kind range_display_kind
+              = SHOW_RANGE_WITHOUT_CARET,
+            const range_label *label = NULL);
+
+  void
+  set_range (unsigned int idx, location_t loc,
+            enum range_display_kind range_display_kind);
+
+  unsigned int get_num_locations () const { return m_ranges.count (); }
+
+  const location_range *get_range (unsigned int idx) const;
+  location_range *get_range (unsigned int idx);
+
+  expanded_location get_expanded_location (unsigned int idx);
+
+  void
+  override_column (int column);
+
+  /* Fix-it hints.  */
+
+  /* Methods for adding insertion fix-it hints.  */
+
+  /* Suggest inserting NEW_CONTENT immediately before the primary
+     range's start.  */
+  void
+  add_fixit_insert_before (const char *new_content);
+
+  /* Suggest inserting NEW_CONTENT immediately before the start of WHERE.  */
+  void
+  add_fixit_insert_before (location_t where,
+                          const char *new_content);
+
+  /* Suggest inserting NEW_CONTENT immediately after the end of the primary
+     range.  */
+  void
+  add_fixit_insert_after (const char *new_content);
+
+  /* Suggest inserting NEW_CONTENT immediately after the end of WHERE.  */
+  void
+  add_fixit_insert_after (location_t where,
+                         const char *new_content);
+
+  /* Methods for adding removal fix-it hints.  */
+
+  /* Suggest removing the content covered by range 0.  */
+  void
+  add_fixit_remove ();
+
+  /* Suggest removing the content covered between the start and finish
+     of WHERE.  */
+  void
+  add_fixit_remove (location_t where);
+
+  /* Suggest removing the content covered by SRC_RANGE.  */
+  void
+  add_fixit_remove (source_range src_range);
+
+  /* Methods for adding "replace" fix-it hints.  */
+
+  /* Suggest replacing the content covered by range 0 with NEW_CONTENT.  */
+  void
+  add_fixit_replace (const char *new_content);
+
+  /* Suggest replacing the content between the start and finish of
+     WHERE with NEW_CONTENT.  */
+  void
+  add_fixit_replace (location_t where,
+                    const char *new_content);
+
+  /* Suggest replacing the content covered by SRC_RANGE with
+     NEW_CONTENT.  */
+  void
+  add_fixit_replace (source_range src_range,
+                    const char *new_content);
+
+  unsigned int get_num_fixit_hints () const { return m_fixit_hints.count (); }
+  fixit_hint *get_fixit_hint (int idx) const { return m_fixit_hints[idx]; }
+  fixit_hint *get_last_fixit_hint () const;
+  bool seen_impossible_fixit_p () const { return m_seen_impossible_fixit; }
+
+  /* Set this if the fix-it hints are not suitable to be
+     automatically applied.
+
+     For example, if you are suggesting more than one
+     mutually exclusive solution to a problem, then
+     it doesn't make sense to apply all of the solutions;
+     manual intervention is required.
+
+     If set, then the fix-it hints in the rich_location will
+     be printed, but will not be added to generated patches,
+     or affect the modified version of the file.  */
+  void fixits_cannot_be_auto_applied ()
+  {
+    m_fixits_cannot_be_auto_applied = true;
+  }
+
+  bool fixits_can_be_auto_applied_p () const
+  {
+    return !m_fixits_cannot_be_auto_applied;
+  }
+
+  /* An optional path through the code.  */
+  const diagnostic_path *get_path () const { return m_path; }
+  void set_path (const diagnostic_path *path) { m_path = path; }
+
+private:
+  bool reject_impossible_fixit (location_t where);
+  void stop_supporting_fixits ();
+  void maybe_add_fixit (location_t start,
+                       location_t next_loc,
+                       const char *new_content);
+
+public:
+  static const int STATICALLY_ALLOCATED_RANGES = 3;
+
+protected:
+  line_maps *m_line_table;
+  semi_embedded_vec <location_range, STATICALLY_ALLOCATED_RANGES> m_ranges;
+
+  int m_column_override;
+
+  bool m_have_expanded_location;
+  expanded_location m_expanded_location;
+
+  static const int MAX_STATIC_FIXIT_HINTS = 2;
+  semi_embedded_vec <fixit_hint *, MAX_STATIC_FIXIT_HINTS> m_fixit_hints;
+
+  bool m_seen_impossible_fixit;
+  bool m_fixits_cannot_be_auto_applied;
+
+  const diagnostic_path *m_path;
+};
+
+/* A struct for the result of range_label::get_text: a NUL-terminated buffer
+   of localized text, and a flag to determine if the caller should "free" the
+   buffer.  */
+
+class label_text
+{
+public:
+  label_text ()
+  : m_buffer (NULL), m_caller_owned (false)
+  {}
+
+  void maybe_free ()
+  {
+    if (m_caller_owned)
+      free (m_buffer);
+  }
+
+  /* Create a label_text instance that borrows BUFFER from a
+     longer-lived owner.  */
+  static label_text borrow (const char *buffer)
+  {
+    return label_text (const_cast <char *> (buffer), false);
+  }
+
+  /* Create a label_text instance that takes ownership of BUFFER.  */
+  static label_text take (char *buffer)
+  {
+    return label_text (buffer, true);
+  }
+
+  /* Take ownership of the buffer, copying if necessary.  */
+  char *take_or_copy ()
+  {
+    if (m_caller_owned)
+      return m_buffer;
+    else
+      return xstrdup (m_buffer);
+  }
+
+  char *m_buffer;
+  bool m_caller_owned;
+
+private:
+  label_text (char *buffer, bool owned)
+  : m_buffer (buffer), m_caller_owned (owned)
+  {}
+};
+
+/* Abstract base class for labelling a range within a rich_location
+   (e.g. for labelling expressions with their type).
+
+   Generating the text could require non-trivial work, so this work
+   is delayed (via the "get_text" virtual function) until the diagnostic
+   printing code "knows" it needs it, thus avoiding doing it e.g. for
+   warnings that are filtered by command-line flags.  This virtual
+   function also isolates libcpp and the diagnostics subsystem from
+   the front-end and middle-end-specific code for generating the text
+   for the labels.
+
+   Like the rich_location instances they annotate, range_label instances
+   are intended to be allocated on the stack when generating diagnostics,
+   and to be short-lived.  */
+
+class range_label
+{
+ public:
+  virtual ~range_label () {}
+
+  /* Get localized text for the label.
+     The RANGE_IDX is provided, allowing for range_label instances to be
+     shared by multiple ranges if need be (the "flyweight" design pattern).  */
+  virtual label_text get_text (unsigned range_idx) const = 0;
+};
+
+/* A fix-it hint: a suggested insertion, replacement, or deletion of text.
+   We handle these three types of edit with one class, by representing
+   them as replacement of a half-open range:
+       [start, next_loc)
+   Insertions have start == next_loc: "replace" the empty string at the
+   start location with the new string.
+   Deletions are replacement with the empty string.
+
+   There is only limited support for newline characters in fix-it hints
+   as noted above in the comment for class rich_location.
+   A fixit_hint instance can have at most one newline character; if
+   present, the newline character must be the final character of
+   the content (preventing e.g. fix-its that split a pre-existing line).  */
+
+class fixit_hint
+{
+ public:
+  fixit_hint (location_t start,
+             location_t next_loc,
+             const char *new_content);
+  ~fixit_hint () { free (m_bytes); }
+
+  bool affects_line_p (const char *file, int line) const;
+  location_t get_start_loc () const { return m_start; }
+  location_t get_next_loc () const { return m_next_loc; }
+  bool maybe_append (location_t start,
+                    location_t next_loc,
+                    const char *new_content);
+
+  const char *get_string () const { return m_bytes; }
+  size_t get_length () const { return m_len; }
+
+  bool insertion_p () const { return m_start == m_next_loc; }
+
+  bool ends_with_newline_p () const;
+
+ private:
+  /* We don't use source_range here since, unlike most places,
+     this is a half-open/half-closed range:
+       [start, next_loc)
+     so that we can support insertion via start == next_loc.  */
+  location_t m_start;
+  location_t m_next_loc;
+  char *m_bytes;
+  size_t m_len;
+};
+
+
 /* This is enum is used by the function linemap_resolve_location
    below.  The meaning of the values is explained in the comment of
    that function.  */
@@ -656,10 +1937,10 @@ enum location_resolution_kind
    resolves to a location reserved for the client code, like
    UNKNOWN_LOCATION or BUILTINS_LOCATION in GCC.  */
 
-source_location linemap_resolve_location (struct line_maps *,
-                                         source_location loc,
-                                         enum location_resolution_kind lrk,
-                                         const struct line_map **loc_map);
+location_t linemap_resolve_location (class line_maps *,
+                                    location_t loc,
+                                    enum location_resolution_kind lrk,
+                                    const line_map_ordinary **loc_map);
 
 /* Suppose that LOC is the virtual location of a token coming from the
    expansion of a macro M.  This function then steps up to get the
@@ -668,9 +1949,9 @@ source_location linemap_resolve_location (struct line_maps *,
    the point where M' was expanded.  LOC_MAP is an output parameter.
    When non-NULL, *LOC_MAP is set to the map of the returned
    location.  */
-source_location linemap_unwind_toward_expansion (struct line_maps *,
-                                                source_location loc,
-                                                const struct line_map **loc_map);
+location_t linemap_unwind_toward_expansion (class line_maps *,
+                                           location_t loc,
+                                           const line_map **loc_map);
 
 /* If LOC is the virtual location of a token coming from the expansion
    of a macro M and if its spelling location is reserved (e.g, a
@@ -686,17 +1967,17 @@ source_location linemap_unwind_toward_expansion (struct line_maps *,
 
    *MAP is set to the map of the returned location if the later is
    different from LOC.  */
-source_location linemap_unwind_to_first_non_reserved_loc (struct line_maps *,
-                                                         source_location loc,
-                                                         const struct line_map **map);
+location_t linemap_unwind_to_first_non_reserved_loc (class line_maps *,
+                                                    location_t loc,
+                                                    const line_map **map);
 
 /* Expand source code location LOC and return a user readable source
    code location.  LOC must be a spelling (non-virtual) location.  If
    it's a location < RESERVED_LOCATION_COUNT a zeroed expanded source
    location is returned.  */
-expanded_location linemap_expand_location (struct line_maps *,
-                                          const struct line_map *,
-                                          source_location loc);
+expanded_location linemap_expand_location (class line_maps *,
+                                          const line_map *,
+                                          location_t loc);
 
 /* Statistics about maps allocation and usage as returned by
    linemap_get_statistics.  */
@@ -713,24 +1994,53 @@ struct linemap_stats
   long macro_maps_used_size;
   long macro_maps_locations_size;
   long duplicated_macro_maps_locations_size;
+  long adhoc_table_size;
+  long adhoc_table_entries_used;
 };
 
+/* Return the highest location emitted for a given file for which
+   there is a line map in SET.  FILE_NAME is the file name to
+   consider.  If the function returns TRUE, *LOC is set to the highest
+   location emitted for that file.  */
+bool linemap_get_file_highest_location (class line_maps * set,
+                                       const char *file_name,
+                                       location_t *loc);
+
 /* Compute and return statistics about the memory consumption of some
    parts of the line table SET.  */
-void linemap_get_statistics (struct line_maps *, struct linemap_stats *);
+void linemap_get_statistics (line_maps *, struct linemap_stats *);
 
 /* Dump debugging information about source location LOC into the file
    stream STREAM. SET is the line map set LOC comes from.  */
-void linemap_dump_location (struct line_maps *, source_location, FILE *);
+void linemap_dump_location (line_maps *, location_t, FILE *);
 
 /* Dump line map at index IX in line table SET to STREAM.  If STREAM
    is NULL, use stderr.  IS_MACRO is true if the caller wants to
    dump a macro map, false otherwise.  */
-void linemap_dump (FILE *, struct line_maps *, unsigned, bool);
+void linemap_dump (FILE *, line_maps *, unsigned, bool);
 
 /* Dump line table SET to STREAM.  If STREAM is NULL, stderr is used.
    NUM_ORDINARY specifies how many ordinary maps to dump.  NUM_MACRO
    specifies how many macro maps to dump.  */
-void line_table_dump (FILE *, struct line_maps *, unsigned int, unsigned int);
+void line_table_dump (FILE *, line_maps *, unsigned int, unsigned int);
+
+/* An enum for distinguishing the various parts within a location_t.  */
+
+enum location_aspect
+{
+  LOCATION_ASPECT_CARET,
+  LOCATION_ASPECT_START,
+  LOCATION_ASPECT_FINISH
+};
+
+/* The rich_location class requires a way to expand location_t instances.
+   We would directly use expand_location_to_spelling_point, which is
+   implemented in gcc/input.c, but we also need to use it for rich_location
+   within genmatch.c.
+   Hence we require client code of libcpp to implement the following
+   symbol.  */
+extern expanded_location
+linemap_client_expand_location_to_spelling_point (location_t,
+                                                 enum location_aspect);
 
 #endif /* !LIBCPP_LINE_MAP_H  */