include/llvm/IR/Function.h

   1 //===-- llvm/Function.h - Class to represent a single function --*- 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 contains the declaration of the Function class, which represents a
  11 // single function/procedure in LLVM.
  12 //
  13 // A function basically consists of a list of basic blocks, a list of arguments,
  14 // and a symbol table.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #ifndef LLVM_IR_FUNCTION_H
  19 #define LLVM_IR_FUNCTION_H
  20
  21 #include "llvm/IR/Argument.h"
  22 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  23 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
  24 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  25 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  26 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  27
  28 namespace llvm {
  29
  30 class FunctionType;
  31 class LLVMContext;
  32
  33 // Traits for intrusive list of basic blocks...
  34 template<> struct ilist_traits<BasicBlock>
  35   : public SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function> {
  36
  37   // createSentinel is used to get hold of the node that marks the end of the
  38   // list... (same trick used here as in ilist_traits<Instruction>)
  39   BasicBlock *createSentinel() const {
  40     return static_cast<BasicBlock*>(&Sentinel);
  41   }
  42   static void destroySentinel(BasicBlock*) {}
  43
  44   BasicBlock *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  45   BasicBlock *ensureHead(BasicBlock*) const { return createSentinel(); }
  46   static void noteHead(BasicBlock*, BasicBlock*) {}
  47
  48   static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
  49 private:
  50   mutable ilist_half_node<BasicBlock> Sentinel;
  51 };
  52
  53 template<> struct ilist_traits<Argument>
  54   : public SymbolTableListTraits<Argument, Function> {
  55
  56   Argument *createSentinel() const {
  57     return static_cast<Argument*>(&Sentinel);
  58   }
  59   static void destroySentinel(Argument*) {}
  60
  61   Argument *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  62   Argument *ensureHead(Argument*) const { return createSentinel(); }
  63   static void noteHead(Argument*, Argument*) {}
  64
  65   static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
  66 private:
  67   mutable ilist_half_node<Argument> Sentinel;
  68 };
  69
  70 class Function : public GlobalValue,
  71                  public ilist_node<Function> {
  72 public:
  73   typedef iplist<Argument> ArgumentListType;
  74   typedef iplist<BasicBlock> BasicBlockListType;
  75
  76   // BasicBlock iterators...
  77   typedef BasicBlockListType::iterator iterator;
  78   typedef BasicBlockListType::const_iterator const_iterator;
  79
  80   typedef ArgumentListType::iterator arg_iterator;
  81   typedef ArgumentListType::const_iterator const_arg_iterator;
  82
  83 private:
  84   // Important things that make up a function!
  85   BasicBlockListType  BasicBlocks;        ///< The basic blocks
  86   mutable ArgumentListType ArgumentList;  ///< The formal arguments
  87   ValueSymbolTable *SymTab;               ///< Symbol table of args/instructions
  88   AttributeSet AttributeSets;             ///< Parameter attributes
  89
  90   // HasLazyArguments is stored in Value::SubclassData.
  91   /*bool HasLazyArguments;*/
  92
  93   // The Calling Convention is stored in Value::SubclassData.
  94   /*CallingConv::ID CallingConvention;*/
  95
  96   friend class SymbolTableListTraits<Function, Module>;
  97
  98   void setParent(Module *parent);
  99
 100   /// hasLazyArguments/CheckLazyArguments - The argument list of a function is
 101   /// built on demand, so that the list isn't allocated until the first client
 102   /// needs it.  The hasLazyArguments predicate returns true if the arg list
 103   /// hasn't been set up yet.
 104   bool hasLazyArguments() const {
 105     return getSubclassDataFromValue() & 1;
 106   }
 107   void CheckLazyArguments() const {
 108     if (hasLazyArguments())
 109       BuildLazyArguments();
 110   }
 111   void BuildLazyArguments() const;
 112
 113   Function(const Function&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 114   void operator=(const Function&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 115
 116   /// Function ctor - If the (optional) Module argument is specified, the
 117   /// function is automatically inserted into the end of the function list for
 118   /// the module.
 119   ///
 120   Function(FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 121            const Twine &N = "", Module *M = 0);
 122
 123 public:
 124   static Function *Create(FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 125                           const Twine &N = "", Module *M = 0) {
 126     return new(0) Function(Ty, Linkage, N, M);
 127   }
 128
 129   ~Function();
 130
 131   Type *getReturnType() const;           // Return the type of the ret val
 132   FunctionType *getFunctionType() const; // Return the FunctionType for me
 133
 134   /// getContext - Return a pointer to the LLVMContext associated with this
 135   /// function, or NULL if this function is not bound to a context yet.
 136   LLVMContext &getContext() const;
 137
 138   /// isVarArg - Return true if this function takes a variable number of
 139   /// arguments.
 140   bool isVarArg() const;
 141
 142   /// getIntrinsicID - This method returns the ID number of the specified
 143   /// function, or Intrinsic::not_intrinsic if the function is not an
 144   /// instrinsic, or if the pointer is null.  This value is always defined to be
 145   /// zero to allow easy checking for whether a function is intrinsic or not.
 146   /// The particular intrinsic functions which correspond to this value are
 147   /// defined in llvm/Intrinsics.h.
 148   ///
 149   unsigned getIntrinsicID() const LLVM_READONLY;
 150   bool isIntrinsic() const { return getName().startswith("llvm."); }
 151
 152   /// getCallingConv()/setCallingConv(CC) - These method get and set the
 153   /// calling convention of this function.  The enum values for the known
 154   /// calling conventions are defined in CallingConv.h.
 155   CallingConv::ID getCallingConv() const {
 156     return static_cast<CallingConv::ID>(getSubclassDataFromValue() >> 1);
 157   }
 158   void setCallingConv(CallingConv::ID CC) {
 159     setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & 1) |
 160                          (static_cast<unsigned>(CC) << 1));
 161   }
 162
 163   /// getAttributes - Return the attribute list for this Function.
 164   ///
 165   AttributeSet getAttributes() const { return AttributeSets; }
 166
 167   /// setAttributes - Set the attribute list for this Function.
 168   ///
 169   void setAttributes(AttributeSet attrs) { AttributeSets = attrs; }
 170
 171   /// addFnAttr - Add function attributes to this function.
 172   ///
 173   void addFnAttr(Attribute::AttrKind N) {
 174     setAttributes(AttributeSets.addAttribute(getContext(),
 175                                              AttributeSet::FunctionIndex, N));
 176   }
 177
 178   /// \brief Return true if the function has the attribute.
 179   bool hasFnAttribute(Attribute::AttrKind Kind) const {
 180     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Kind);
 181   }
 182   bool hasFnAttribute(StringRef Kind) const {
 183     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Kind);
 184   }
 185
 186   /// hasGC/getGC/setGC/clearGC - The name of the garbage collection algorithm
 187   ///                             to use during code generation.
 188   bool hasGC() const;
 189   const char *getGC() const;
 190   void setGC(const char *Str);
 191   void clearGC();
 192
 193   /// @brief adds the attribute to the list of attributes.
 194   void addAttribute(unsigned i, Attribute::AttrKind attr);
 195
 196   /// @brief adds the attributes to the list of attributes.
 197   void addAttributes(unsigned i, AttributeSet attrs);
 198
 199   /// @brief removes the attributes from the list of attributes.
 200   void removeAttributes(unsigned i, AttributeSet attr);
 201
 202   /// @brief Extract the alignment for a call or parameter (0=unknown).
 203   unsigned getParamAlignment(unsigned i) const {
 204     return AttributeSets.getParamAlignment(i);
 205   }
 206
 207   /// @brief Determine if the function does not access memory.
 208   bool doesNotAccessMemory() const {
 209     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 210                                       Attribute::ReadNone);
 211   }
 212   void setDoesNotAccessMemory() {
 213     addFnAttr(Attribute::ReadNone);
 214   }
 215
 216   /// @brief Determine if the function does not access or only reads memory.
 217   bool onlyReadsMemory() const {
 218     return doesNotAccessMemory() ||
 219       AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 220                                  Attribute::ReadOnly);
 221   }
 222   void setOnlyReadsMemory() {
 223     addFnAttr(Attribute::ReadOnly);
 224   }
 225
 226   /// @brief Determine if the function cannot return.
 227   bool doesNotReturn() const {
 228     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 229                                       Attribute::NoReturn);
 230   }
 231   void setDoesNotReturn() {
 232     addFnAttr(Attribute::NoReturn);
 233   }
 234
 235   /// @brief Determine if the function cannot unwind.
 236   bool doesNotThrow() const {
 237     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 238                                       Attribute::NoUnwind);
 239   }
 240   void setDoesNotThrow() {
 241     addFnAttr(Attribute::NoUnwind);
 242   }
 243
 244   /// @brief Determine if the call cannot be duplicated.
 245   bool cannotDuplicate() const {
 246     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 247                                       Attribute::NoDuplicate);
 248   }
 249   void setCannotDuplicate() {
 250     addFnAttr(Attribute::NoDuplicate);
 251   }
 252
 253   /// @brief True if the ABI mandates (or the user requested) that this
 254   /// function be in a unwind table.
 255   bool hasUWTable() const {
 256     return AttributeSets.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 257                                       Attribute::UWTable);
 258   }
 259   void setHasUWTable() {
 260     addFnAttr(Attribute::UWTable);
 261   }
 262
 263   /// @brief True if this function needs an unwind table.
 264   bool needsUnwindTableEntry() const {
 265     return hasUWTable() || !doesNotThrow();
 266   }
 267
 268   /// @brief Determine if the function returns a structure through first
 269   /// pointer argument.
 270   bool hasStructRetAttr() const {
 271     return AttributeSets.hasAttribute(1, Attribute::StructRet);
 272   }
 273
 274   /// @brief Determine if the parameter does not alias other parameters.
 275   /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
 276   bool doesNotAlias(unsigned n) const {
 277     return AttributeSets.hasAttribute(n, Attribute::NoAlias);
 278   }
 279   void setDoesNotAlias(unsigned n) {
 280     addAttribute(n, Attribute::NoAlias);
 281   }
 282
 283   /// @brief Determine if the parameter can be captured.
 284   /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
 285   bool doesNotCapture(unsigned n) const {
 286     return AttributeSets.hasAttribute(n, Attribute::NoCapture);
 287   }
 288   void setDoesNotCapture(unsigned n) {
 289     addAttribute(n, Attribute::NoCapture);
 290   }
 291
 292   /// copyAttributesFrom - copy all additional attributes (those not needed to
 293   /// create a Function) from the Function Src to this one.
 294   void copyAttributesFrom(const GlobalValue *Src);
 295
 296   /// deleteBody - This method deletes the body of the function, and converts
 297   /// the linkage to external.
 298   ///
 299   void deleteBody() {
 300     dropAllReferences();
 301     setLinkage(ExternalLinkage);
 302   }
 303
 304   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module,
 305   /// but does not delete it.
 306   ///
 307   virtual void removeFromParent();
 308
 309   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module
 310   /// and deletes it.
 311   ///
 312   virtual void eraseFromParent();
 313
 314
 315   /// Get the underlying elements of the Function... the basic block list is
 316   /// empty for external functions.
 317   ///
 318   const ArgumentListType &getArgumentList() const {
 319     CheckLazyArguments();
 320     return ArgumentList;
 321   }
 322   ArgumentListType &getArgumentList() {
 323     CheckLazyArguments();
 324     return ArgumentList;
 325   }
 326   static iplist<Argument> Function::*getSublistAccess(Argument*) {
 327     return &Function::ArgumentList;
 328   }
 329
 330   const BasicBlockListType &getBasicBlockList() const { return BasicBlocks; }
 331         BasicBlockListType &getBasicBlockList()       { return BasicBlocks; }
 332   static iplist<BasicBlock> Function::*getSublistAccess(BasicBlock*) {
 333     return &Function::BasicBlocks;
 334   }
 335
 336   const BasicBlock       &getEntryBlock() const   { return front(); }
 337         BasicBlock       &getEntryBlock()         { return front(); }
 338
 339   //===--------------------------------------------------------------------===//
 340   // Symbol Table Accessing functions...
 341
 342   /// getSymbolTable() - Return the symbol table...
 343   ///
 344   inline       ValueSymbolTable &getValueSymbolTable()       { return *SymTab; }
 345   inline const ValueSymbolTable &getValueSymbolTable() const { return *SymTab; }
 346
 347
 348   //===--------------------------------------------------------------------===//
 349   // BasicBlock iterator forwarding functions
 350   //
 351   iterator                begin()       { return BasicBlocks.begin(); }
 352   const_iterator          begin() const { return BasicBlocks.begin(); }
 353   iterator                end  ()       { return BasicBlocks.end();   }
 354   const_iterator          end  () const { return BasicBlocks.end();   }
 355
 356   size_t                   size() const { return BasicBlocks.size();  }
 357   bool                    empty() const { return BasicBlocks.empty(); }
 358   const BasicBlock       &front() const { return BasicBlocks.front(); }
 359         BasicBlock       &front()       { return BasicBlocks.front(); }
 360   const BasicBlock        &back() const { return BasicBlocks.back();  }
 361         BasicBlock        &back()       { return BasicBlocks.back();  }
 362
 363   //===--------------------------------------------------------------------===//
 364   // Argument iterator forwarding functions
 365   //
 366   arg_iterator arg_begin() {
 367     CheckLazyArguments();
 368     return ArgumentList.begin();
 369   }
 370   const_arg_iterator arg_begin() const {
 371     CheckLazyArguments();
 372     return ArgumentList.begin();
 373   }
 374   arg_iterator arg_end() {
 375     CheckLazyArguments();
 376     return ArgumentList.end();
 377   }
 378   const_arg_iterator arg_end() const {
 379     CheckLazyArguments();
 380     return ArgumentList.end();
 381   }
 382
 383   size_t arg_size() const;
 384   bool arg_empty() const;
 385
 386   /// viewCFG - This function is meant for use from the debugger.  You can just
 387   /// say 'call F->viewCFG()' and a ghostview window should pop up from the
 388   /// program, displaying the CFG of the current function with the code for each
 389   /// basic block inside.  This depends on there being a 'dot' and 'gv' program
 390   /// in your path.
 391   ///
 392   void viewCFG() const;
 393
 394   /// viewCFGOnly - This function is meant for use from the debugger.  It works
 395   /// just like viewCFG, but it does not include the contents of basic blocks
 396   /// into the nodes, just the label.  If you are only interested in the CFG
 397   /// this can make the graph smaller.
 398   ///
 399   void viewCFGOnly() const;
 400
 401   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 402   static inline bool classof(const Value *V) {
 403     return V->getValueID() == Value::FunctionVal;
 404   }
 405
 406   /// dropAllReferences() - This method causes all the subinstructions to "let
 407   /// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
 408   /// 'delete' a whole module at a time, even though there may be circular
 409   /// references... first all references are dropped, and all use counts go to
 410   /// zero.  Then everything is deleted for real.  Note that no operations are
 411   /// valid on an object that has "dropped all references", except operator
 412   /// delete.
 413   ///
 414   /// Since no other object in the module can have references into the body of a
 415   /// function, dropping all references deletes the entire body of the function,
 416   /// including any contained basic blocks.
 417   ///
 418   void dropAllReferences();
 419
 420   /// hasAddressTaken - returns true if there are any uses of this function
 421   /// other than direct calls or invokes to it, or blockaddress expressions.
 422   /// Optionally passes back an offending user for diagnostic purposes.
 423   ///
 424   bool hasAddressTaken(const User** = 0) const;
 425
 426   /// isDefTriviallyDead - Return true if it is trivially safe to remove
 427   /// this function definition from the module (because it isn't externally
 428   /// visible, does not have its address taken, and has no callers).  To make
 429   /// this more accurate, call removeDeadConstantUsers first.
 430   bool isDefTriviallyDead() const;
 431
 432   /// callsFunctionThatReturnsTwice - Return true if the function has a call to
 433   /// setjmp or other function that gcc recognizes as "returning twice".
 434   bool callsFunctionThatReturnsTwice() const;
 435
 436 private:
 437   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
 438   // subclasses cannot accidentally use it.
 439   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
 440     Value::setValueSubclassData(D);
 441   }
 442 };
 443
 444 inline ValueSymbolTable *
 445 ilist_traits<BasicBlock>::getSymTab(Function *F) {
 446   return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
 447 }
 448
 449 inline ValueSymbolTable *
 450 ilist_traits<Argument>::getSymTab(Function *F) {
 451   return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
 452 }
 453
 454 } // End llvm namespace
 455
 456 #endif