c++: Fix defaulted <=> fallback to < and == [PR96299]
authorJason Merrill <jason@redhat.com>
Sat, 5 Dec 2020 02:48:43 +0000 (21:48 -0500)
committerJason Merrill <jason@redhat.com>
Tue, 8 Dec 2020 20:12:25 +0000 (15:12 -0500)
I thought I had implemented P1186R3, but apparently I didn't read it closely
enough to understand the point of the paper, namely that for a defaulted
operator<=>, if a member type doesn't have a viable operator<=>, we will use
its operator< and operator== if the defaulted operator has an specific
comparison category as its return type; the compiler can't guess if it
should be strong_ordering or something else, but the user can make that
choice explicit.

The libstdc++ test change was necessary because of the change in
genericize_spaceship from op0 > op1 to op1 < op0; this should be equivalent,
but isn't because of PR88173.

gcc/cp/ChangeLog:

PR c++/96299
* cp-tree.h (build_new_op): Add overload that omits some parms.
(genericize_spaceship): Add location_t parm.
* constexpr.c (cxx_eval_binary_expression): Pass it.
* cp-gimplify.c (genericize_spaceship): Pass it.
* method.c (genericize_spaceship): Handle class-type arguments.
(build_comparison_op): Fall back to op</== when appropriate.

gcc/testsuite/ChangeLog:

PR c++/96299
* g++.dg/cpp2a/spaceship-synth-neg2.C: Move error.
* g++.dg/cpp2a/spaceship-p1186.C: New test.

libstdc++-v3/ChangeLog:

PR c++/96299
* testsuite/18_support/comparisons/algorithms/partial_order.cc:
One more line needs to use VERIFY instead of static_assert.

gcc/cp/constexpr.c
gcc/cp/cp-gimplify.c
gcc/cp/cp-tree.h
gcc/cp/method.c
gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/spaceship-p1186.C [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/spaceship-synth-neg2.C
libstdc++-v3/testsuite/18_support/comparisons/algorithms/partial_order.cc

index cb477c848d111af602bebd4757791114498aa9c5..2ef6de83830f185b75c75fc369f562efba0c88d6 100644 (file)
@@ -3159,7 +3159,7 @@ cxx_eval_binary_expression (const constexpr_ctx *ctx, tree t,
                                          overflow_p);
   else if (code == SPACESHIP_EXPR)
     {
-      r = genericize_spaceship (type, lhs, rhs);
+      r = genericize_spaceship (loc, type, lhs, rhs);
       return cxx_eval_constant_expression (ctx, r, lval, non_constant_p,
                                           overflow_p);
     }
index 8bbcf01736982f062c2b7457e2b776d10b85a594..4f62398dfb039622fb7e19608e032ea588987309 100644 (file)
@@ -882,7 +882,7 @@ static tree genericize_spaceship (tree expr)
   tree type = TREE_TYPE (expr);
   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
-  return genericize_spaceship (type, op0, op1);
+  return genericize_spaceship (input_location, type, op0, op1);
 }
 
 /* If EXPR involves an anonymous VLA type, prepend a DECL_EXPR for that type
index 66ad114567d64262edd9ac9ad0ab1156d2ac6380..6270fadfe2bfe37308f39c4ca3ead37e5f6c5dd9 100644 (file)
@@ -6335,6 +6335,13 @@ extern tree build_new_op                 (const op_location_t &,
                                                 enum tree_code,
                                                 int, tree, tree, tree, tree *,
                                                 tsubst_flags_t);
+/* Wrapper that leaves out the usually-null op3 and overload parms.  */
+inline tree build_new_op (const op_location_t &loc, enum tree_code code,
+                         int flags, tree arg1, tree arg2,
+                         tsubst_flags_t complain)
+{
+  return build_new_op (loc, code, flags, arg1, arg2, NULL_TREE, NULL, complain);
+}
 extern tree build_op_call                      (tree, vec<tree, va_gc> **,
                                                 tsubst_flags_t);
 extern bool aligned_allocation_fn_p            (tree);
@@ -7807,7 +7814,7 @@ extern tree merge_types                           (tree, tree);
 extern tree strip_array_domain                 (tree);
 extern tree check_return_expr                  (tree, bool *);
 extern tree spaceship_type                     (tree, tsubst_flags_t = tf_warning_or_error);
-extern tree genericize_spaceship               (tree, tree, tree);
+extern tree genericize_spaceship               (location_t, tree, tree, tree);
 extern tree cp_build_binary_op                  (const op_location_t &,
                                                 enum tree_code, tree, tree,
                                                 tsubst_flags_t);
index 4de192fac00597c746bef214c39e47d1dbf47199..da580a868b8e6cd479d36cfb91f31004c4f3c8c4 100644 (file)
@@ -1063,43 +1063,60 @@ spaceship_type (tree optype, tsubst_flags_t complain)
   return lookup_comparison_category (tag, complain);
 }
 
-/* Turn <=> with type TYPE and operands OP0 and OP1 into GENERIC.  */
+/* Turn <=> with type TYPE and operands OP0 and OP1 into GENERIC.
+   This is also used by build_comparison_op for fallback to op< and op==
+   in a defaulted op<=>.  */
 
 tree
-genericize_spaceship (tree type, tree op0, tree op1)
+genericize_spaceship (location_t loc, tree type, tree op0, tree op1)
 {
   /* ??? maybe optimize based on knowledge of representation? */
   comp_cat_tag tag = cat_tag_for (type);
+
+  if (tag == cc_last && is_auto (type))
+    {
+      /* build_comparison_op is checking to see if we want to suggest changing
+        the op<=> return type from auto to a specific comparison category; any
+        category will do for now.  */
+      tag = cc_strong_ordering;
+      type = lookup_comparison_category (tag, tf_none);
+      if (type == error_mark_node)
+       return error_mark_node;
+    }
+
   gcc_checking_assert (tag < cc_last);
 
   tree r;
-  op0 = save_expr (op0);
-  op1 = save_expr (op1);
+  if (SCALAR_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
+    {
+      op0 = save_expr (op0);
+      op1 = save_expr (op1);
+    }
 
   tree gt = lookup_comparison_result (tag, type, 1);
 
+  int flags = LOOKUP_NORMAL;
+  tsubst_flags_t complain = tf_none;
+
   if (tag == cc_partial_ordering)
     {
       /* op0 == op1 ? equivalent : op0 < op1 ? less :
-        op0 > op1 ? greater : unordered */
+        op1 < op0 ? greater : unordered */
       tree uo = lookup_comparison_result (tag, type, 3);
-      tree comp = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, op0, op1);
-      r = fold_build3 (COND_EXPR, type, comp, gt, uo);
+      tree comp = build_new_op (loc, LT_EXPR, flags, op1, op0, complain);
+      r = build_conditional_expr (loc, comp, gt, uo, complain);
     }
   else
     /* op0 == op1 ? equal : op0 < op1 ? less : greater */
     r = gt;
 
   tree lt = lookup_comparison_result (tag, type, 2);
-  tree comp = fold_build2 (LT_EXPR, boolean_type_node, op0, op1);
-  r = fold_build3 (COND_EXPR, type, comp, lt, r);
+  tree comp = build_new_op (loc, LT_EXPR, flags, op0, op1, complain);
+  r = build_conditional_expr (loc, comp, lt, r, complain);
 
   tree eq = lookup_comparison_result (tag, type, 0);
-  comp = fold_build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, op1);
-  r = fold_build3 (COND_EXPR, type, comp, eq, r);
-
-  /* Wrap the whole thing in a TARGET_EXPR like build_conditional_expr_1.  */
-  r = get_target_expr (r);
+  comp = build_new_op (loc, EQ_EXPR, flags, op0, op1, complain);
+  r = build_conditional_expr (loc, comp, eq, r, complain);
 
   return r;
 }
@@ -1323,7 +1340,7 @@ build_comparison_op (tree fndecl, tsubst_flags_t complain)
   if (!info.defining && !(complain & tf_error) && !DECL_MAYBE_DELETED (fndecl))
     return;
 
-  int flags = LOOKUP_NORMAL | LOOKUP_NONVIRTUAL | LOOKUP_DEFAULTED;
+  int flags = LOOKUP_NORMAL;
   const ovl_op_info_t *op = IDENTIFIER_OVL_OP_INFO (DECL_NAME (fndecl));
   tree_code code = op->tree_code;
 
@@ -1364,6 +1381,10 @@ build_comparison_op (tree fndecl, tsubst_flags_t complain)
 
   if (code == EQ_EXPR || code == SPACESHIP_EXPR)
     {
+      comp_cat_tag retcat = cc_last;
+      if (code == SPACESHIP_EXPR && !FNDECL_USED_AUTO (fndecl))
+       retcat = cat_tag_for (rettype);
+
       bool bad = false;
       auto_vec<tree> comps;
 
@@ -1375,13 +1396,15 @@ build_comparison_op (tree fndecl, tsubst_flags_t complain)
        {
          tree expr_type = TREE_TYPE (field);
 
+         location_t field_loc = DECL_SOURCE_LOCATION (field);
+
          /* A defaulted comparison operator function for class C is defined as
             deleted if any non-static data member of C is of reference type or
             C has variant members.  */
          if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE)
            {
              if (complain & tf_error)
-               inform (DECL_SOURCE_LOCATION (field), "cannot default compare "
+               inform (field_loc, "cannot default compare "
                        "reference member %qD", field);
              bad = true;
              continue;
@@ -1390,7 +1413,7 @@ build_comparison_op (tree fndecl, tsubst_flags_t complain)
                   && next_initializable_field (TYPE_FIELDS (expr_type)))
            {
              if (complain & tf_error)
-               inform (DECL_SOURCE_LOCATION (field), "cannot default compare "
+               inform (field_loc, "cannot default compare "
                        "anonymous union member");
              bad = true;
              continue;
@@ -1400,25 +1423,69 @@ build_comparison_op (tree fndecl, tsubst_flags_t complain)
                                 NULL_TREE);
          tree rhs_mem = build3 (COMPONENT_REF, expr_type, rhs, field,
                                 NULL_TREE);
-         tree comp = build_new_op (info.loc, code, flags, lhs_mem, rhs_mem,
-                                   NULL_TREE, NULL, complain);
+         tree overload = NULL_TREE;
+         tree comp = build_new_op (field_loc, code, flags, lhs_mem, rhs_mem,
+                                   NULL_TREE, &overload,
+                                   retcat != cc_last ? tf_none : complain);
          if (comp == error_mark_node)
            {
-             bad = true;
-             continue;
+             if (overload == NULL_TREE && code == SPACESHIP_EXPR
+                 && (retcat != cc_last || complain))
+               {
+                 tree comptype = (retcat != cc_last ? rettype
+                                  : DECL_SAVED_AUTO_RETURN_TYPE (fndecl));
+                 /* No viable <=>, try using op< and op==.  */
+                 tree lteq = genericize_spaceship (field_loc, comptype,
+                                                   lhs_mem, rhs_mem);
+                 if (lteq != error_mark_node)
+                   {
+                     /* We found usable < and ==.  */
+                     if (retcat != cc_last)
+                       /* Return type is a comparison category, use them.  */
+                       comp = lteq;
+                     else if (complain & tf_error)
+                       /* Return type is auto, suggest changing it.  */
+                       inform (info.loc, "changing the return type from %qs "
+                               "to a comparison category type will allow the "
+                               "comparison to use %qs and %qs", "auto",
+                               "operator<", "operator==");
+                   }
+                 else if (retcat != cc_last && complain != tf_none)
+                   /* No usable < and ==, give an error for op<=>.  */
+                   build_new_op (field_loc, code, flags, lhs_mem, rhs_mem,
+                                 complain);
+               }
+             if (comp == error_mark_node)
+               {
+                 bad = true;
+                 continue;
+               }
            }
-         if (code == SPACESHIP_EXPR
-             && cat_tag_for (TREE_TYPE (comp)) == cc_last)
+         if (code != SPACESHIP_EXPR)
+           ;
+         else if (FNDECL_USED_AUTO (fndecl)
+                  && cat_tag_for (TREE_TYPE (comp)) == cc_last)
            {
              /* The operator function is defined as deleted if ... Ri is not a
                 comparison category type.  */
              if (complain & tf_error)
-               inform (DECL_SOURCE_LOCATION (field),
+               inform (field_loc,
                        "three-way comparison of %qD has type %qT, not a "
                        "comparison category type", field, TREE_TYPE (comp));
              bad = true;
              continue;
            }
+         else if (!FNDECL_USED_AUTO (fndecl)
+                  && !can_convert (rettype, TREE_TYPE (comp), complain))
+           {
+             if (complain & tf_error)
+               error_at (field_loc,
+                         "three-way comparison of %qD has type %qT, which "
+                         "does not convert to %qT",
+                         field, TREE_TYPE (comp), rettype);
+             bad = true;
+             continue;
+           }
          comps.safe_push (comp);
        }
       if (code == SPACESHIP_EXPR && is_auto (rettype))
diff --git a/gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/spaceship-p1186.C b/gcc/testsuite/g++.dg/cpp2a/spaceship-p1186.C
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a979fcb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,117 @@
+// PR c++/96299
+// P1186R3
+// { dg-do compile { target c++20 } }
+
+#include <compare>
+
+struct H {
+  bool operator==(H const &) const;
+  bool operator<(H const &) const;
+};
+
+// Can't deduce category from op< and op==.
+struct A {
+  int i;
+  char c;
+  H h;                         // { dg-error "operator<=>" }
+  auto operator<=>(A const &) const = default;
+};
+
+// OK, explicit return type tells us how to interpret op</==.
+struct B {
+  int i;
+  char c;
+  H h;
+  std::strong_ordering operator<=>(B const &) const = default;
+};
+
+struct C {
+  bool operator<(C const &) const;
+};
+
+// C's op< isn't enough, need op== as well.
+struct D {
+  C c;                         // { dg-error "operator<=>" }
+  std::strong_ordering operator<=>(D const &) const = default;
+};
+
+struct E {
+  std::partial_ordering operator<=>(E const &) const;
+};
+
+// Can't use a weak op<=> to build a strong op<=>.
+struct F {
+  E e;                         // { dg-error "strong_ordering" }
+  H h;
+  std::strong_ordering operator<=>(F const &) const = default;
+};
+
+struct G {
+  std::strong_ordering operator<=>(G const &) const;
+};
+
+// OK, uses op<=> for g and op</op== for h.
+struct I {
+  G g;
+  H h;
+  std::partial_ordering operator<=>(I const &) const = default;
+};
+
+template <class T>
+struct J {
+  T t;                         // { dg-error "no match|ambiguous" }
+  auto operator<=>(J const &) const = default;
+};
+
+template <class T>
+struct K {
+  T t;                         // { dg-error "no match" }
+  std::partial_ordering operator<=>(K const &) const = default;
+};
+
+template <class T>
+struct M {
+  T t;                         // { dg-error "no match|strong_ordering" }
+  std::strong_ordering operator<=>(M const &) const = default;
+};
+
+// Test that we don't fall back to </== if <=> is ambiguous.
+struct N {
+  bool operator==(N const &) const;
+  bool operator<(N const &) const;
+};
+template <class T>
+std::partial_ordering operator<=>(N const &, T&&);
+template <class T>
+std::partial_ordering operator<=>(T&&, N const &);
+
+void
+foo (A &a1, A &a2, B &b1, B &b2, D& d1, D& d2, F& f1, F& f2, I& i1, I& i2)
+{
+  auto a = a1 < a2;            // { dg-error "deleted" }
+  auto b = b1 < b2;
+  auto d = d1 < d2;            // { dg-error "deleted" }
+  auto f = f1 < f2;            // { dg-error "deleted" }
+  auto i = i1 < i2;
+
+  auto j1 = J<int>() < J<int>();
+  auto j2 = J<H>() < J<H>();   // { dg-error "deleted" }
+  auto j3 = J<C>() < J<C>();   // { dg-error "deleted" }
+  auto j4 = J<E>() < J<E>();
+  auto j5 = J<G>() < J<G>();
+  auto j6 = J<N>() < J<N>();   // { dg-error "deleted" }
+
+  auto k1 = K<int>() < K<int>();
+  auto k2 = K<H>() < K<H>();
+  auto k3 = K<C>() < K<C>();   // { dg-error "deleted" }
+  auto k4 = K<E>() < K<E>();
+  auto k5 = K<G>() < K<G>();
+  auto k6 = K<N>() < K<N>();   // { dg-error "deleted" }
+
+  auto m1 = M<int>() < M<int>();
+  auto m2 = M<H>() < M<H>();
+  auto m3 = M<C>() < M<C>();   // { dg-error "deleted" }
+  auto m4 = M<E>() < M<E>();   // { dg-error "deleted" }
+  auto m5 = M<G>() < M<G>();
+  auto m6 = M<N>() < M<N>();   // { dg-error "deleted" }
+}
index 486db6cbbf9c047cbbfed89ddb37e48ccc83a06e..c6acb7b5a80236bd6ed10c3e26a6fc74b53dd672 100644 (file)
@@ -14,9 +14,9 @@ bool operator<(const X<T>&, const X<T>&) { return true; }
 struct Y
 {
   int a;
-  X<int> c;
+  X<int> c;                    // { dg-error "no match" }
 
-  auto operator <=>(Y const&) const = default; // { dg-error "no match" }
+  auto operator <=>(Y const&) const = default;
 };
 
 void f()
index 62b379a98cbed15e93a1d07c51d695c1677399f1..094ac70287458fbee4176e439aaadc41bce305e3 100644 (file)
@@ -70,7 +70,7 @@ test03()
   constexpr double epsilon = std::numeric_limits<double>::epsilon();
   static_assert( partial_order(denorm, smallest) == partial_ordering::less );
   static_assert( partial_order(denorm, 0.0) == partial_ordering::greater );
-  // FIXME: these should all use static_assert
+  // FIXME: these should all use static_assert.  See PR88173.
   VERIFY( partial_order(0.0, nan) == partial_ordering::unordered );
   VERIFY( partial_order(nan, nan) == partial_ordering::unordered );
   VERIFY( partial_order(nan, 0.0) == partial_ordering::unordered );
@@ -81,7 +81,7 @@ test03()
   VERIFY( partial_order(-inf, -nan) == partial_ordering::unordered );
   static_assert( partial_order(max, inf) == partial_ordering::less );
   static_assert( partial_order(inf, max) == partial_ordering::greater );
-  static_assert( partial_order(inf, nan) == partial_ordering::unordered );
+  VERIFY( partial_order(inf, nan) == partial_ordering::unordered );
   static_assert( partial_order(1.0, 1.0+epsilon) == partial_ordering::less );
 }