include/llvm/ADT/APSInt.h

   1 //===-- llvm/ADT/APSInt.h - Arbitrary Precision Signed Int -----*- C++ -*--===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the APSInt class, which is a simple class that
  11 // represents an arbitrary sized integer that knows its signedness.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_ADT_APSINT_H
  16 #define LLVM_ADT_APSINT_H
  17
  18 #include "llvm/ADT/APInt.h"
  19
  20 namespace llvm {
  21
  22 class APSInt : public APInt {
  23   bool IsUnsigned;
  24
  25 public:
  26   /// Default constructor that creates an uninitialized APInt.
  27   explicit APSInt() : IsUnsigned(false) {}
  28
  29   /// APSInt ctor - Create an APSInt with the specified width, default to
  30   /// unsigned.
  31   explicit APSInt(uint32_t BitWidth, bool isUnsigned = true)
  32    : APInt(BitWidth, 0), IsUnsigned(isUnsigned) {}
  33
  34   explicit APSInt(APInt I, bool isUnsigned = true)
  35    : APInt(std::move(I)), IsUnsigned(isUnsigned) {}
  36
  37   /// Construct an APSInt from a string representation.
  38   ///
  39   /// This constructor interprets the string \p Str using the radix of 10.
  40   /// The interpretation stops at the end of the string. The bit width of the
  41   /// constructed APSInt is determined automatically.
  42   ///
  43   /// \param Str the string to be interpreted.
  44   explicit APSInt(StringRef Str);
  45
  46   APSInt &operator=(APInt RHS) {
  47     // Retain our current sign.
  48     APInt::operator=(std::move(RHS));
  49     return *this;
  50   }
  51
  52   APSInt &operator=(uint64_t RHS) {
  53     // Retain our current sign.
  54     APInt::operator=(RHS);
  55     return *this;
  56   }
  57
  58   // Query sign information.
  59   bool isSigned() const { return !IsUnsigned; }
  60   bool isUnsigned() const { return IsUnsigned; }
  61   void setIsUnsigned(bool Val) { IsUnsigned = Val; }
  62   void setIsSigned(bool Val) { IsUnsigned = !Val; }
  63
  64   /// toString - Append this APSInt to the specified SmallString.
  65   void toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
  66     APInt::toString(Str, Radix, isSigned());
  67   }
  68   /// toString - Converts an APInt to a std::string.  This is an inefficient
  69   /// method; you should prefer passing in a SmallString instead.
  70   std::string toString(unsigned Radix) const {
  71     return APInt::toString(Radix, isSigned());
  72   }
  73   using APInt::toString;
  74
  75   /// \brief Get the correctly-extended \c int64_t value.
  76   int64_t getExtValue() const {
  77     assert(getMinSignedBits() <= 64 && "Too many bits for int64_t");
  78     return isSigned() ? getSExtValue() : getZExtValue();
  79   }
  80
  81   APSInt LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT trunc(uint32_t width) const {
  82     return APSInt(APInt::trunc(width), IsUnsigned);
  83   }
  84
  85   APSInt LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT extend(uint32_t width) const {
  86     if (IsUnsigned)
  87       return APSInt(zext(width), IsUnsigned);
  88     else
  89       return APSInt(sext(width), IsUnsigned);
  90   }
  91
  92   APSInt LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT extOrTrunc(uint32_t width) const {
  93       if (IsUnsigned)
  94         return APSInt(zextOrTrunc(width), IsUnsigned);
  95       else
  96         return APSInt(sextOrTrunc(width), IsUnsigned);
  97   }
  98
  99   const APSInt &operator%=(const APSInt &RHS) {
 100     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 101     if (IsUnsigned)
 102       *this = urem(RHS);
 103     else
 104       *this = srem(RHS);
 105     return *this;
 106   }
 107   const APSInt &operator/=(const APSInt &RHS) {
 108     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 109     if (IsUnsigned)
 110       *this = udiv(RHS);
 111     else
 112       *this = sdiv(RHS);
 113     return *this;
 114   }
 115   APSInt operator%(const APSInt &RHS) const {
 116     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 117     return IsUnsigned ? APSInt(urem(RHS), true) : APSInt(srem(RHS), false);
 118   }
 119   APSInt operator/(const APSInt &RHS) const {
 120     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 121     return IsUnsigned ? APSInt(udiv(RHS), true) : APSInt(sdiv(RHS), false);
 122   }
 123
 124   APSInt operator>>(unsigned Amt) const {
 125     return IsUnsigned ? APSInt(lshr(Amt), true) : APSInt(ashr(Amt), false);
 126   }
 127   APSInt& operator>>=(unsigned Amt) {
 128     *this = *this >> Amt;
 129     return *this;
 130   }
 131
 132   inline bool operator<(const APSInt& RHS) const {
 133     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 134     return IsUnsigned ? ult(RHS) : slt(RHS);
 135   }
 136   inline bool operator>(const APSInt& RHS) const {
 137     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 138     return IsUnsigned ? ugt(RHS) : sgt(RHS);
 139   }
 140   inline bool operator<=(const APSInt& RHS) const {
 141     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 142     return IsUnsigned ? ule(RHS) : sle(RHS);
 143   }
 144   inline bool operator>=(const APSInt& RHS) const {
 145     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 146     return IsUnsigned ? uge(RHS) : sge(RHS);
 147   }
 148   inline bool operator==(const APSInt& RHS) const {
 149     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 150     return eq(RHS);
 151   }
 152   inline bool operator!=(const APSInt& RHS) const {
 153     return !((*this) == RHS);
 154   }
 155
 156   bool operator==(int64_t RHS) const {
 157     return compareValues(*this, get(RHS)) == 0;
 158   }
 159   bool operator!=(int64_t RHS) const {
 160     return compareValues(*this, get(RHS)) != 0;
 161   }
 162   bool operator<=(int64_t RHS) const {
 163     return compareValues(*this, get(RHS)) <= 0;
 164   }
 165   bool operator>=(int64_t RHS) const {
 166     return compareValues(*this, get(RHS)) >= 0;
 167   }
 168   bool operator<(int64_t RHS) const {
 169     return compareValues(*this, get(RHS)) < 0;
 170   }
 171   bool operator>(int64_t RHS) const {
 172     return compareValues(*this, get(RHS)) > 0;
 173   }
 174
 175   // The remaining operators just wrap the logic of APInt, but retain the
 176   // signedness information.
 177
 178   APSInt operator<<(unsigned Bits) const {
 179     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) << Bits, IsUnsigned);
 180   }
 181   APSInt& operator<<=(unsigned Amt) {
 182     *this = *this << Amt;
 183     return *this;
 184   }
 185
 186   APSInt& operator++() {
 187     ++(static_cast<APInt&>(*this));
 188     return *this;
 189   }
 190   APSInt& operator--() {
 191     --(static_cast<APInt&>(*this));
 192     return *this;
 193   }
 194   APSInt operator++(int) {
 195     return APSInt(++static_cast<APInt&>(*this), IsUnsigned);
 196   }
 197   APSInt operator--(int) {
 198     return APSInt(--static_cast<APInt&>(*this), IsUnsigned);
 199   }
 200   APSInt operator-() const {
 201     return APSInt(-static_cast<const APInt&>(*this), IsUnsigned);
 202   }
 203   APSInt& operator+=(const APSInt& RHS) {
 204     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 205     static_cast<APInt&>(*this) += RHS;
 206     return *this;
 207   }
 208   APSInt& operator-=(const APSInt& RHS) {
 209     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 210     static_cast<APInt&>(*this) -= RHS;
 211     return *this;
 212   }
 213   APSInt& operator*=(const APSInt& RHS) {
 214     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 215     static_cast<APInt&>(*this) *= RHS;
 216     return *this;
 217   }
 218   APSInt& operator&=(const APSInt& RHS) {
 219     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 220     static_cast<APInt&>(*this) &= RHS;
 221     return *this;
 222   }
 223   APSInt& operator|=(const APSInt& RHS) {
 224     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 225     static_cast<APInt&>(*this) |= RHS;
 226     return *this;
 227   }
 228   APSInt& operator^=(const APSInt& RHS) {
 229     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 230     static_cast<APInt&>(*this) ^= RHS;
 231     return *this;
 232   }
 233
 234   APSInt operator&(const APSInt& RHS) const {
 235     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 236     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) & RHS, IsUnsigned);
 237   }
 238   APSInt LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT And(const APSInt& RHS) const {
 239     return this->operator&(RHS);
 240   }
 241
 242   APSInt operator|(const APSInt& RHS) const {
 243     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 244     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) | RHS, IsUnsigned);
 245   }
 246   APSInt LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT Or(const APSInt& RHS) const {
 247     return this->operator|(RHS);
 248   }
 249
 250   APSInt operator^(const APSInt &RHS) const {
 251     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 252     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) ^ RHS, IsUnsigned);
 253   }
 254   APSInt LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT Xor(const APSInt& RHS) const {
 255     return this->operator^(RHS);
 256   }
 257
 258   APSInt operator*(const APSInt& RHS) const {
 259     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 260     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) * RHS, IsUnsigned);
 261   }
 262   APSInt operator+(const APSInt& RHS) const {
 263     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 264     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) + RHS, IsUnsigned);
 265   }
 266   APSInt operator-(const APSInt& RHS) const {
 267     assert(IsUnsigned == RHS.IsUnsigned && "Signedness mismatch!");
 268     return APSInt(static_cast<const APInt&>(*this) - RHS, IsUnsigned);
 269   }
 270   APSInt operator~() const {
 271     return APSInt(~static_cast<const APInt&>(*this), IsUnsigned);
 272   }
 273
 274   /// getMaxValue - Return the APSInt representing the maximum integer value
 275   ///  with the given bit width and signedness.
 276   static APSInt getMaxValue(uint32_t numBits, bool Unsigned) {
 277     return APSInt(Unsigned ? APInt::getMaxValue(numBits)
 278                            : APInt::getSignedMaxValue(numBits), Unsigned);
 279   }
 280
 281   /// getMinValue - Return the APSInt representing the minimum integer value
 282   ///  with the given bit width and signedness.
 283   static APSInt getMinValue(uint32_t numBits, bool Unsigned) {
 284     return APSInt(Unsigned ? APInt::getMinValue(numBits)
 285                            : APInt::getSignedMinValue(numBits), Unsigned);
 286   }
 287
 288   /// \brief Determine if two APSInts have the same value, zero- or
 289   /// sign-extending as needed.
 290   static bool isSameValue(const APSInt &I1, const APSInt &I2) {
 291     return !compareValues(I1, I2);
 292   }
 293
 294   /// \brief Compare underlying values of two numbers.
 295   static int compareValues(const APSInt &I1, const APSInt &I2) {
 296     if (I1.getBitWidth() == I2.getBitWidth() && I1.isSigned() == I2.isSigned())
 297       return I1 == I2 ? 0 : I1 > I2 ? 1 : -1;
 298
 299     // Check for a bit-width mismatch.
 300     if (I1.getBitWidth() > I2.getBitWidth())
 301       return compareValues(I1, I2.extend(I1.getBitWidth()));
 302     else if (I2.getBitWidth() > I1.getBitWidth())
 303       return compareValues(I1.extend(I2.getBitWidth()), I2);
 304
 305     // We have a signedness mismatch. Check for negative values and do an
 306     // unsigned compare if both are positive.
 307     if (I1.isSigned()) {
 308       assert(!I2.isSigned() && "Expected signed mismatch");
 309       if (I1.isNegative())
 310         return -1;
 311     } else {
 312       assert(I2.isSigned() && "Expected signed mismatch");
 313       if (I2.isNegative())
 314         return 1;
 315     }
 316
 317     return I1.eq(I2) ? 0 : I1.ugt(I2) ? 1 : -1;
 318   }
 319
 320   static APSInt get(int64_t X) { return APSInt(APInt(64, X), false); }
 321   static APSInt getUnsigned(uint64_t X) { return APSInt(APInt(64, X), true); }
 322
 323   /// Profile - Used to insert APSInt objects, or objects that contain APSInt
 324   ///  objects, into FoldingSets.
 325   void Profile(FoldingSetNodeID& ID) const;
 326 };
 327
 328 inline bool operator==(int64_t V1, const APSInt &V2) { return V2 == V1; }
 329 inline bool operator!=(int64_t V1, const APSInt &V2) { return V2 != V1; }
 330 inline bool operator<=(int64_t V1, const APSInt &V2) { return V2 >= V1; }
 331 inline bool operator>=(int64_t V1, const APSInt &V2) { return V2 <= V1; }
 332 inline bool operator<(int64_t V1, const APSInt &V2) { return V2 > V1; }
 333 inline bool operator>(int64_t V1, const APSInt &V2) { return V2 < V1; }
 334
 335 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const APSInt &I) {
 336   I.print(OS, I.isSigned());
 337   return OS;
 338 }
 339
 340 } // end namespace llvm
 341
 342 #endif