clang/test/SemaObjCXX/parameterized_classes_subst.mm

   1 // RUN: %clang_cc1 -fblocks -fsyntax-only -std=c++11 %s -verify
   2 //
   3 // Test the substitution of type arguments for type parameters when
   4 // using parameterized classes in Objective-C.
   5
   6 __attribute__((objc_root_class))
   7 @interface NSObject
   8 + (instancetype)alloc;
   9 - (instancetype)init;
  10 @end
  11
  12 @protocol NSCopying
  13 @end
  14
  15 @interface NSString : NSObject <NSCopying>
  16 @end
  17
  18 @interface NSMutableString : NSString
  19 @end
  20
  21 @interface NSNumber : NSObject <NSCopying>
  22 @end
  23
  24 @interface NSArray<T> : NSObject <NSCopying> {
  25 @public
  26   T *data; // don't try this at home
  27 }
  28 - (T)objectAtIndexedSubscript:(int)index;
  29 + (NSArray<T> *)array;
  30 @property (copy,nonatomic) T lastObject;
  31 @end
  32
  33 @interface NSMutableArray<T> : NSArray<T>
  34 -(instancetype)initWithArray:(NSArray<T> *)array; // expected-note{{passing argument}}
  35 - (void)setObject:(T)object atIndexedSubscript:(int)index; // expected-note 2{{passing argument to parameter 'object' here}}
  36 @end
  37
  38 @interface NSStringArray : NSArray<NSString *>
  39 @end
  40
  41 @interface NSSet<T> : NSObject <NSCopying>
  42 - (T)firstObject;
  43 @property (nonatomic, copy) NSArray<T> *allObjects;
  44 @end
  45
  46 // Parameterized inheritance (simple case)
  47 @interface NSMutableSet<U : id<NSCopying>> : NSSet<U>
  48 - (void)addObject:(U)object; // expected-note 7{{passing argument to parameter 'object' here}}
  49 @end
  50
  51 @interface Widget : NSObject <NSCopying>
  52 @end
  53
  54 // Non-parameterized class inheriting from a specialization of a
  55 // parameterized class.
  56 @interface WidgetSet : NSMutableSet<Widget *>
  57 @end
  58
  59 // Parameterized inheritance with a more interesting transformation in
  60 // the specialization.
  61 @interface MutableSetOfArrays<T> : NSMutableSet<NSArray<T>*>
  62 @end
  63
  64 // Inheriting from an unspecialized form of a parameterized type.
  65 @interface UntypedMutableSet : NSMutableSet
  66 @end
  67
  68 @interface Window : NSObject
  69 @end
  70
  71 @interface NSDictionary<K, V> : NSObject <NSCopying>
  72 - (V)objectForKeyedSubscript:(K)key; // expected-note 2{{parameter 'key'}}
  73 @end
  74
  75 @interface NSMutableDictionary<K : id<NSCopying>, V> : NSDictionary<K, V> // expected-note 2{{type parameter 'K' declared here}} \
  76 // expected-note 2{{'NSMutableDictionary' declared here}}
  77 - (void)setObject:(V)object forKeyedSubscript:(K)key;
  78 // expected-note@-1 {{parameter 'object' here}}
  79 // expected-note@-2 {{parameter 'object' here}}
  80 // expected-note@-3 {{parameter 'key' here}}
  81 // expected-note@-4 {{parameter 'key' here}}
  82
  83 @property (strong) K someRandomKey;
  84 @end
  85
  86 @interface WindowArray : NSArray<Window *>
  87 @end
  88
  89 @interface NSSet<T> (Searching)
  90 - (T)findObject:(T)object;
  91 @end
  92
  93
  94 // --------------------------------------------------------------------------
  95 // Message sends.
  96 // --------------------------------------------------------------------------
  97 void test_message_send_result(
  98        NSSet<NSString *> *stringSet,
  99        NSMutableSet<NSString *> *mutStringSet,
 100        WidgetSet *widgetSet,
 101        UntypedMutableSet *untypedMutSet,
 102        MutableSetOfArrays<NSString *> *mutStringArraySet,
 103        NSSet *set,
 104        NSMutableSet *mutSet,
 105        MutableSetOfArrays *mutArraySet,
 106        NSArray<NSString *> *stringArray,
 107        void (^block)(void)) {
 108   int *ip;
 109   ip = [stringSet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 110   ip = [mutStringSet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 111   ip = [widgetSet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'Widget *'}}
 112   ip = [untypedMutSet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 113   ip = [mutStringArraySet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 114   ip = [set firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 115   ip = [mutSet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 116   ip = [mutArraySet firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 117   ip = [block firstObject]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 118
 119   ip = [stringSet findObject:@"blah"]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 120
 121   // Class messages.
 122   ip = [NSSet<NSString *> alloc]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSSet<NSString *> *'}}
 123   ip = [NSSet alloc]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSSet *'}}
 124   ip = [MutableSetOfArrays<NSString *> alloc]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'MutableSetOfArrays<NSString *> *'}}
 125   ip = [MutableSetOfArrays alloc];  // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'MutableSetOfArrays *'}}
 126   ip = [NSArray<NSString *> array]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 127   ip = [NSArray<NSString *><NSCopying> array]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 128
 129   ip = [[NSMutableArray<NSString *> alloc] init];  // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSMutableArray<NSString *> *'}}
 130
 131   [[NSMutableArray alloc] initWithArray: stringArray]; // okay
 132   [[NSMutableArray<NSString *> alloc] initWithArray: stringArray]; // okay
 133   [[NSMutableArray<NSNumber *> alloc] initWithArray: stringArray]; // expected-error{{parameter of type 'NSArray<NSNumber *> *' with an lvalue of type 'NSArray<NSString *> *'}}
 134 }
 135
 136 void test_message_send_param(
 137        NSMutableSet<NSString *> *mutStringSet,
 138        WidgetSet *widgetSet,
 139        UntypedMutableSet *untypedMutSet,
 140        MutableSetOfArrays<NSString *> *mutStringArraySet,
 141        NSMutableSet *mutSet,
 142        MutableSetOfArrays *mutArraySet,
 143        void (^block)(void)) {
 144   Window *window;
 145
 146   [mutStringSet addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'NSString *'}}
 147   [widgetSet addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'Widget *'}}
 148   [untypedMutSet addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'id<NSCopying>'}}
 149   [mutStringArraySet addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'NSArray<NSString *> *'}}
 150   [mutSet addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'id<NSCopying>'}}
 151   [mutArraySet addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'id<NSCopying>'}}
 152   [block addObject: window]; // expected-error{{parameter of type 'id<NSCopying>'}}
 153 }
 154
 155 // --------------------------------------------------------------------------
 156 // Property accesses.
 157 // --------------------------------------------------------------------------
 158 void test_property_read(
 159        NSSet<NSString *> *stringSet,
 160        NSMutableSet<NSString *> *mutStringSet,
 161        WidgetSet *widgetSet,
 162        UntypedMutableSet *untypedMutSet,
 163        MutableSetOfArrays<NSString *> *mutStringArraySet,
 164        NSSet *set,
 165        NSMutableSet *mutSet,
 166        MutableSetOfArrays *mutArraySet,
 167        NSMutableDictionary *mutDict) {
 168   int *ip;
 169   ip = stringSet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 170   ip = mutStringSet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 171   ip = widgetSet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<Widget *> *'}}
 172   ip = untypedMutSet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 173   ip = mutStringArraySet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSArray<NSString *> *> *'}}
 174   ip = set.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 175   ip = mutSet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 176   ip = mutArraySet.allObjects; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 177
 178   ip = mutDict.someRandomKey; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from '__kindof id<NSCopying>'}}
 179 }
 180
 181 void test_property_write(
 182        NSMutableSet<NSString *> *mutStringSet,
 183        WidgetSet *widgetSet,
 184        UntypedMutableSet *untypedMutSet,
 185        MutableSetOfArrays<NSString *> *mutStringArraySet,
 186        NSMutableSet *mutSet,
 187        MutableSetOfArrays *mutArraySet,
 188        NSMutableDictionary *mutDict) {
 189   int *ip;
 190
 191   mutStringSet.allObjects = ip; // expected-error{{to 'NSArray<NSString *> *'}}
 192   widgetSet.allObjects = ip; // expected-error{{to 'NSArray<Widget *> *'}}
 193   untypedMutSet.allObjects = ip; // expected-error{{to 'NSArray *'}}
 194   mutStringArraySet.allObjects = ip; // expected-error{{to 'NSArray<NSArray<NSString *> *> *'}}
 195   mutSet.allObjects = ip; // expected-error{{to 'NSArray *'}}
 196   mutArraySet.allObjects = ip; // expected-error{{to 'NSArray *'}}
 197
 198   mutDict.someRandomKey = ip; // expected-error{{to 'id<NSCopying>'}}
 199 }
 200
 201 // --------------------------------------------------------------------------
 202 // Subscripting
 203 // --------------------------------------------------------------------------
 204 void test_subscripting(
 205        NSArray<NSString *> *stringArray,
 206        NSMutableArray<NSString *> *mutStringArray,
 207        NSArray *array,
 208        NSMutableArray *mutArray,
 209        NSDictionary<NSString *, Widget *> *stringWidgetDict,
 210        NSMutableDictionary<NSString *, Widget *> *mutStringWidgetDict,
 211        NSDictionary *dict,
 212        NSMutableDictionary *mutDict) {
 213   int *ip;
 214   NSString *string;
 215   Widget *widget;
 216   Window *window;
 217
 218   ip = stringArray[0]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 219
 220   ip = mutStringArray[0]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 221   mutStringArray[0] = ip; // expected-error{{parameter of type 'NSString *'}}
 222
 223   ip = array[0]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 224
 225   ip = mutArray[0]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 226   mutArray[0] = ip; // expected-error{{parameter of type 'id'}}
 227
 228   ip = stringWidgetDict[string]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'Widget *'}}
 229   widget = stringWidgetDict[widget]; // expected-error{{parameter of type 'NSString *'}}
 230
 231   ip = mutStringWidgetDict[string]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'Widget *'}}
 232   widget = mutStringWidgetDict[widget]; // expected-error{{parameter of type 'NSString *'}}
 233   mutStringWidgetDict[string] = ip; // expected-error{{parameter of type 'Widget *'}}
 234   mutStringWidgetDict[widget] = widget; // expected-error{{parameter of type 'NSString *'}}
 235
 236   ip = dict[string]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 237
 238   ip = mutDict[string]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id'}}
 239   mutDict[string] = ip; // expected-error{{parameter of type 'id'}}
 240
 241   widget = mutDict[window];
 242   mutDict[window] = widget; // expected-error{{parameter of type 'id<NSCopying>'}}
 243 }
 244
 245 // --------------------------------------------------------------------------
 246 // Instance variable access.
 247 // --------------------------------------------------------------------------
 248 void test_instance_variable(NSArray<NSString *> *stringArray,
 249                             NSArray *array) {
 250   int *ip;
 251
 252   ip = stringArray->data; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString **'}}
 253   ip = array->data; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'id *'}}
 254 }
 255
 256 @implementation WindowArray
 257 - (void)testInstanceVariable {
 258   int *ip;
 259
 260   ip = data; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'Window **'}}
 261 }
 262 @end
 263
 264 // --------------------------------------------------------------------------
 265 // Implicit conversions.
 266 // --------------------------------------------------------------------------
 267 void test_implicit_conversions(NSArray<NSString *> *stringArray,
 268                                NSArray<NSNumber *> *numberArray,
 269                                NSMutableArray<NSString *> *mutStringArray,
 270                                NSArray *array,
 271                                NSMutableArray *mutArray) {
 272   // Specialized -> unspecialized (same level)
 273   array = stringArray;
 274
 275   // Unspecialized -> specialized (same level)
 276   stringArray = array;
 277
 278   // Specialized -> specialized failure (same level).
 279   stringArray = numberArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'NSArray<NSString *> *' from 'NSArray<NSNumber *> *'}}
 280
 281   // Specialized -> specialized (different levels).
 282   stringArray = mutStringArray;
 283
 284   // Specialized -> specialized failure (different levels).
 285   numberArray = mutStringArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'NSArray<NSNumber *> *' from 'NSMutableArray<NSString *> *'}}
 286
 287   // Unspecialized -> specialized (different levels).
 288   stringArray = mutArray;
 289
 290   // Specialized -> unspecialized (different levels).
 291   array = mutStringArray;
 292 }
 293
 294 @interface NSCovariant1<__covariant T>
 295 @end
 296
 297 @interface NSContravariant1<__contravariant T>
 298 @end
 299
 300 void test_variance(NSCovariant1<NSString *> *covariant1,
 301                    NSCovariant1<NSMutableString *> *covariant2,
 302                    NSCovariant1<NSString *(^)(void)> *covariant3,
 303                    NSCovariant1<NSMutableString *(^)(void)> *covariant4,
 304                    NSCovariant1<id> *covariant5,
 305                    NSCovariant1<id<NSCopying>> *covariant6,
 306                    NSContravariant1<NSString *> *contravariant1,
 307                    NSContravariant1<NSMutableString *> *contravariant2) {
 308   covariant1 = covariant2; // okay
 309   covariant2 = covariant1; // expected-warning{{incompatible pointer types assigning to 'NSCovariant1<NSMutableString *> *' from 'NSCovariant1<NSString *> *'}}
 310
 311   covariant3 = covariant4; // okay
 312   covariant4 = covariant3; // expected-warning{{incompatible pointer types assigning to 'NSCovariant1<NSMutableString *(^)()> *' from 'NSCovariant1<NSString *(^)()> *'}}
 313
 314   covariant5 = covariant1; // okay
 315   covariant1 = covariant5; // okay: id is promiscuous
 316
 317   covariant5 = covariant3; // okay
 318   covariant3 = covariant5; // okay
 319
 320   contravariant1 = contravariant2; // expected-warning{{incompatible pointer types assigning to 'NSContravariant1<NSString *> *' from 'NSContravariant1<NSMutableString *> *'}}
 321   contravariant2 = contravariant1; // okay
 322 }
 323
 324 // --------------------------------------------------------------------------
 325 // Ternary operator
 326 // --------------------------------------------------------------------------
 327 void test_ternary_operator(NSArray<NSString *> *stringArray,
 328                            NSArray<NSNumber *> *numberArray,
 329                            NSMutableArray<NSString *> *mutStringArray,
 330                            NSStringArray *stringArray2,
 331                            NSArray *array,
 332                            NSMutableArray *mutArray,
 333                            int cond) {
 334   int *ip;
 335   id object;
 336
 337   ip = cond ? stringArray : mutStringArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 338   ip = cond ? mutStringArray : stringArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 339
 340   ip = cond ? stringArray2 : mutStringArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 341   ip = cond ? mutStringArray : stringArray2; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 342
 343   ip = cond ? stringArray : mutArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 344
 345   ip = cond ? stringArray2 : mutArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 346
 347   ip = cond ? mutArray : stringArray; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 348
 349   ip = cond ? mutArray : stringArray2; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray *'}}
 350
 351   object = cond ? stringArray : numberArray; // expected-warning{{incompatible operand types ('NSArray<NSString *> *' and 'NSArray<NSNumber *> *')}}
 352 }
 353
 354 // --------------------------------------------------------------------------
 355 // super
 356 // --------------------------------------------------------------------------
 357 @implementation NSStringArray
 358 - (void)useSuperMethod {
 359   int *ip;
 360   ip = super.lastObject; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 361   ip = [super objectAtIndexedSubscript:0]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSString *'}}
 362 }
 363
 364 + (void)useSuperMethod {
 365   int *ip;
 366   ip = super.array; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 367   ip = [super array]; // expected-error{{incompatible pointer types assigning to 'int *' from 'NSArray<NSString *> *'}}
 368 }
 369 @end
 370
 371 // --------------------------------------------------------------------------
 372 // Template instantiation
 373 // --------------------------------------------------------------------------
 374 template<typename K, typename V>
 375 struct NSMutableDictionaryOf {
 376   typedef NSMutableDictionary<K, V> *type; // expected-error{{type argument 'NSObject *' does not satisfy the bound ('id<NSCopying>') of type parameter 'K'}}
 377 };
 378
 379 template<typename ...Args>
 380 struct VariadicNSMutableDictionaryOf {
 381   typedef NSMutableDictionary<Args...> *type; // expected-error{{type argument 'NSObject *' does not satisfy the bound ('id<NSCopying>') of type parameter 'K'}}
 382   // expected-error@-1{{too many type arguments for class 'NSMutableDictionary' (have 3, expected 2)}}
 383   // expected-error@-2{{too few type arguments for class 'NSMutableDictionary' (have 1, expected 2)}}
 384 };
 385
 386 void testInstantiation() {
 387   int *ip;
 388
 389   typedef NSMutableDictionaryOf<NSString *, NSObject *>::type Dict1;
 390   Dict1 d1 = ip; // expected-error{{cannot initialize a variable of type 'Dict1' (aka 'NSMutableDictionary<NSString *,NSObject *> *')}}
 391
 392   typedef NSMutableDictionaryOf<NSObject *, NSString *>::type Dict2; // expected-note{{in instantiation of template}}
 393 }
 394
 395 void testVariadicInstantiation() {
 396   int *ip;
 397
 398   typedef VariadicNSMutableDictionaryOf<NSString *, NSObject *>::type Dict1;
 399   Dict1 d1 = ip; // expected-error{{cannot initialize a variable of type 'Dict1' (aka 'NSMutableDictionary<NSString *,NSObject *> *')}}
 400
 401   typedef VariadicNSMutableDictionaryOf<NSObject *, NSString *>::type Dict2; // expected-note{{in instantiation of template}}
 402
 403   typedef VariadicNSMutableDictionaryOf<NSString *, NSObject *, NSObject *>::type Dict3; // expected-note{{in instantiation of template}}
 404
 405   typedef VariadicNSMutableDictionaryOf<NSString *>::type Dict3; // expected-note{{in instantiation of template}}
 406 }
 407
 408 // --------------------------------------------------------------------------
 409 // Parameterized classes are not templates
 410 // --------------------------------------------------------------------------
 411 template<template<typename T, typename U> class TT>
 412 struct AcceptsTemplateTemplate { };
 413
 414 typedef AcceptsTemplateTemplate<NSMutableDictionary> TemplateTemplateFail1; // expected-error{{template argument for template template parameter must be a class template or type alias template}}
 415
 416 template<typename T>
 417 struct DependentTemplate {
 418   typedef typename T::template apply<NSString *, NSObject *> type; // expected-error{{'apply' following the 'template' keyword does not refer to a template}}
 419 };
 420
 421 struct NSMutableDictionaryBuilder {
 422   typedef NSMutableDictionary apply; // expected-note 2{{declared as a non-template here}}
 423 };
 424
 425 typedef DependentTemplate<NSMutableDictionaryBuilder>::type DependentTemplateFail1; // expected-note{{in instantiation of template class}}
 426
 427 template<typename K, typename V>
 428 struct NonDependentTemplate {
 429   typedef NSMutableDictionaryBuilder::template apply<NSString *, NSObject *> type; // expected-error{{'apply' following the 'template' keyword does not refer to a template}}
 430 };
 431
 432 // However, one can use an alias template to turn a parameterized
 433 // class into a template.
 434 template<typename K, typename V>
 435 using NSMutableDictionaryAlias = NSMutableDictionary<K, V>;
 436
 437 typedef AcceptsTemplateTemplate<NSMutableDictionaryAlias> TemplateTemplateAlias1; // okay
 438
 439