include/llvm/Support/CFG.h

   1 //===-- llvm/Support/CFG.h - Process LLVM structures as graphs ---*- C++ -*--=//
   2 //
   3 // This file defines specializations of GraphTraits that allow Function and
   4 // BasicBlock graphs to be treated as proper graphs for generic algorithms.
   5 //
   6 //===----------------------------------------------------------------------===//
   7
   8 #ifndef LLVM_CFG_H
   9 #define LLVM_CFG_H
  10
  11 #include "Support/GraphTraits.h"
  12 #include "llvm/Function.h"
  13 #include "llvm/BasicBlock.h"
  14 #include "llvm/InstrTypes.h"
  15 #include "Support/iterator"
  16
  17 //===--------------------------------------------------------------------===//
  18 // BasicBlock pred_iterator definition
  19 //===--------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 template <class _Ptr,  class _USE_iterator> // Predecessor Iterator
  22 class PredIterator : public bidirectional_iterator<_Ptr, ptrdiff_t> {
  23   typedef bidirectional_iterator<_Ptr, ptrdiff_t> super;
  24   _Ptr *BB;
  25   _USE_iterator It;
  26 public:
  27   typedef PredIterator<_Ptr,_USE_iterator> _Self;
  28   typedef typename super::pointer pointer;
  29
  30   inline void advancePastConstants() {
  31     // TODO: This is bad
  32     // Loop to ignore constant pool references
  33     while (It != BB->use_end() && !isa<TerminatorInst>(*It))
  34       ++It;
  35   }
  36
  37   inline PredIterator(_Ptr *bb) : BB(bb), It(bb->use_begin()) {
  38     advancePastConstants();
  39   }
  40   inline PredIterator(_Ptr *bb, bool) : BB(bb), It(bb->use_end()) {}
  41
  42   inline bool operator==(const _Self& x) const { return It == x.It; }
  43   inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
  44
  45   inline pointer operator*() const {
  46     assert(It != BB->use_end() && "pred_iterator out of range!");
  47     return cast<Instruction>(*It)->getParent();
  48   }
  49   inline pointer *operator->() const { return &(operator*()); }
  50
  51   inline _Self& operator++() {   // Preincrement
  52     assert(It != BB->use_end() && "pred_iterator out of range!");
  53     ++It; advancePastConstants();
  54     return *this;
  55   }
  56
  57   inline _Self operator++(int) { // Postincrement
  58     _Self tmp = *this; ++*this; return tmp;
  59   }
  60
  61   inline _Self& operator--() { --It; return *this; }  // Predecrement
  62   inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
  63     _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
  64   }
  65 };
  66
  67 typedef PredIterator<BasicBlock, Value::use_iterator> pred_iterator;
  68 typedef PredIterator<const BasicBlock,
  69                      Value::use_const_iterator> pred_const_iterator;
  70
  71 inline pred_iterator pred_begin(BasicBlock *BB) { return pred_iterator(BB); }
  72 inline pred_const_iterator pred_begin(const BasicBlock *BB) {
  73   return pred_const_iterator(BB);
  74 }
  75 inline pred_iterator pred_end(BasicBlock *BB) { return pred_iterator(BB, true);}
  76 inline pred_const_iterator pred_end(const BasicBlock *BB) {
  77   return pred_const_iterator(BB, true);
  78 }
  79
  80
  81
  82 //===--------------------------------------------------------------------===//
  83 // BasicBlock succ_iterator definition
  84 //===--------------------------------------------------------------------===//
  85
  86 template <class _Term, class _BB>           // Successor Iterator
  87 class SuccIterator : public bidirectional_iterator<_BB, ptrdiff_t> {
  88   const _Term Term;
  89   unsigned idx;
  90   typedef bidirectional_iterator<_BB, ptrdiff_t> super;
  91 public:
  92   typedef SuccIterator<_Term, _BB> _Self;
  93   typedef typename super::pointer pointer;
  94   // TODO: This can be random access iterator, need operator+ and stuff tho
  95
  96   inline SuccIterator(_Term T) : Term(T), idx(0) {         // begin iterator
  97     assert(T && "getTerminator returned null!");
  98   }
  99   inline SuccIterator(_Term T, bool)                       // end iterator
 100     : Term(T), idx(Term->getNumSuccessors()) {
 101     assert(T && "getTerminator returned null!");
 102   }
 103
 104   inline const _Self &operator=(const _Self &I) {
 105     assert(Term == I.Term &&"Cannot assign iterators to two different blocks!");
 106     idx = I.idx;
 107   }
 108
 109   inline bool operator==(const _Self& x) const { return idx == x.idx; }
 110   inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
 111
 112   inline pointer operator*() const { return Term->getSuccessor(idx); }
 113   inline pointer operator->() const { return operator*(); }
 114
 115   inline _Self& operator++() { ++idx; return *this; } // Preincrement
 116   inline _Self operator++(int) { // Postincrement
 117     _Self tmp = *this; ++*this; return tmp;
 118   }
 119
 120   inline _Self& operator--() { --idx; return *this; }  // Predecrement
 121   inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
 122     _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
 123   }
 124 };
 125
 126 typedef SuccIterator<TerminatorInst*, BasicBlock> succ_iterator;
 127 typedef SuccIterator<const TerminatorInst*,
 128                      const BasicBlock> succ_const_iterator;
 129
 130 inline succ_iterator succ_begin(BasicBlock *BB) {
 131   return succ_iterator(BB->getTerminator());
 132 }
 133 inline succ_const_iterator succ_begin(const BasicBlock *BB) {
 134   return succ_const_iterator(BB->getTerminator());
 135 }
 136 inline succ_iterator succ_end(BasicBlock *BB) {
 137   return succ_iterator(BB->getTerminator(), true);
 138 }
 139 inline succ_const_iterator succ_end(const BasicBlock *BB) {
 140   return succ_const_iterator(BB->getTerminator(), true);
 141 }
 142
 143
 144
 145 //===--------------------------------------------------------------------===//
 146 // GraphTraits specializations for basic block graphs (CFGs)
 147 //===--------------------------------------------------------------------===//
 148
 149 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 150 // graph of basic blocks...
 151
 152 template <> struct GraphTraits<BasicBlock*> {
 153   typedef BasicBlock NodeType;
 154   typedef succ_iterator ChildIteratorType;
 155
 156   static NodeType *getEntryNode(BasicBlock *BB) { return BB; }
 157   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 158     return succ_begin(N);
 159   }
 160   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 161     return succ_end(N);
 162   }
 163 };
 164
 165 template <> struct GraphTraits<const BasicBlock*> {
 166   typedef const BasicBlock NodeType;
 167   typedef succ_const_iterator ChildIteratorType;
 168
 169   static NodeType *getEntryNode(const BasicBlock *BB) { return BB; }
 170
 171   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 172     return succ_begin(N);
 173   }
 174   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 175     return succ_end(N);
 176   }
 177 };
 178
 179 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 180 // graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
 181 // a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
 182 // instead of the successor edges.
 183 //
 184 template <> struct GraphTraits<Inverse<BasicBlock*> > {
 185   typedef BasicBlock NodeType;
 186   typedef pred_iterator ChildIteratorType;
 187   static NodeType *getEntryNode(Inverse<BasicBlock *> G) { return G.Graph; }
 188   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 189     return pred_begin(N);
 190   }
 191   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 192     return pred_end(N);
 193   }
 194 };
 195
 196 template <> struct GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*> > {
 197   typedef const BasicBlock NodeType;
 198   typedef pred_const_iterator ChildIteratorType;
 199   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const BasicBlock*> G) {
 200     return G.Graph;
 201   }
 202   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 203     return pred_begin(N);
 204   }
 205   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 206     return pred_end(N);
 207   }
 208 };
 209
 210
 211
 212 //===--------------------------------------------------------------------===//
 213 // GraphTraits specializations for function basic block graphs (CFGs)
 214 //===--------------------------------------------------------------------===//
 215
 216 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 217 // graph of basic blocks... these are the same as the basic block iterators,
 218 // except that the root node is implicitly the first node of the function.
 219 //
 220 template <> struct GraphTraits<Function*> : public GraphTraits<BasicBlock*> {
 221   static NodeType *getEntryNode(Function *F) { return &F->getEntryNode(); }
 222 };
 223 template <> struct GraphTraits<const Function*> :
 224   public GraphTraits<const BasicBlock*> {
 225   static NodeType *getEntryNode(const Function *F) { return &F->getEntryNode();}
 226 };
 227
 228
 229 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 230 // graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
 231 // a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
 232 // instead of the successor edges.
 233 //
 234 template <> struct GraphTraits<Inverse<Function*> > :
 235   public GraphTraits<Inverse<BasicBlock*> > {
 236   static NodeType *getEntryNode(Inverse<Function*> G) {
 237     return &G.Graph->getEntryNode();
 238   }
 239 };
 240 template <> struct GraphTraits<Inverse<const Function*> > :
 241   public GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*> > {
 242   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const Function *> G) {
 243     return &G.Graph->getEntryNode();
 244   }
 245 };
 246
 247 #endif