lib/Support/APInt.cpp

   1 //===-- APInt.cpp - Implement APInt class ---------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by Sheng Zhou and is distributed under the
   6 // University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements a class to represent arbitrary precision integral
  11 // constant values.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/ADT/APInt.h"
  16 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  17 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  18 #include <cstring>
  19 #include <cstdlib>
  20 using namespace llvm;
  21
  22 // A utility function for allocating memory, checking for allocation failures,
  23 // and ensuring the contents is zeroed.
  24 inline static uint64_t* getClearedMemory(uint32_t numWords) {
  25   uint64_t * result = new uint64_t[numWords];
  26   assert(result && "APInt memory allocation fails!");
  27   memset(result, 0, numWords * sizeof(uint64_t));
  28   return result;
  29 }
  30
  31 // A utility function for allocating memory and checking for allocation failure.
  32 inline static uint64_t* getMemory(uint32_t numWords) {
  33   uint64_t * result = new uint64_t[numWords];
  34   assert(result && "APInt memory allocation fails!");
  35   return result;
  36 }
  37
  38 APInt::APInt(uint32_t numBits, uint64_t val)
  39   : BitWidth(numBits) {
  40   assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
  41   assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
  42   if (isSingleWord())
  43     VAL = val & (~uint64_t(0ULL) >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth));
  44   else {
  45     pVal = getClearedMemory(getNumWords());
  46     pVal[0] = val;
  47   }
  48 }
  49
  50 APInt::APInt(uint32_t numBits, uint32_t numWords, uint64_t bigVal[])
  51   : BitWidth(numBits) {
  52   assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
  53   assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
  54   assert(bigVal && "Null pointer detected!");
  55   if (isSingleWord())
  56     VAL = bigVal[0] & (~uint64_t(0ULL) >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth));
  57   else {
  58     pVal = getMemory(getNumWords());
  59     // Calculate the actual length of bigVal[].
  60     uint32_t maxN = std::max<uint32_t>(numWords, getNumWords());
  61     uint32_t minN = std::min<uint32_t>(numWords, getNumWords());
  62     memcpy(pVal, bigVal, (minN - 1) * sizeof(uint64_t));
  63     pVal[minN-1] = bigVal[minN-1] &
  64                     (~uint64_t(0ULL) >>
  65                      (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth % APINT_BITS_PER_WORD));
  66     if (maxN == getNumWords())
  67       memset(pVal+numWords, 0, (getNumWords() - numWords) * sizeof(uint64_t));
  68   }
  69 }
  70
  71 /// @brief Create a new APInt by translating the char array represented
  72 /// integer value.
  73 APInt::APInt(uint32_t numbits, const char StrStart[], uint32_t slen,
  74              uint8_t radix) {
  75   fromString(numbits, StrStart, slen, radix);
  76 }
  77
  78 /// @brief Create a new APInt by translating the string represented
  79 /// integer value.
  80 APInt::APInt(uint32_t numbits, const std::string& Val, uint8_t radix) {
  81   assert(!Val.empty() && "String empty?");
  82   fromString(numbits, Val.c_str(), Val.size(), radix);
  83 }
  84
  85 APInt::APInt(const APInt& APIVal)
  86   : BitWidth(APIVal.BitWidth) {
  87   if (isSingleWord())
  88     VAL = APIVal.VAL;
  89   else {
  90     pVal = getMemory(getNumWords());
  91     memcpy(pVal, APIVal.pVal, getNumWords() * sizeof(uint64_t));
  92   }
  93 }
  94
  95 APInt::~APInt() {
  96   if (!isSingleWord() && pVal) delete[] pVal;
  97 }
  98
  99 /// @brief Copy assignment operator. Create a new object from the given
 100 /// APInt one by initialization.
 101 APInt& APInt::operator=(const APInt& RHS) {
 102   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 103   if (isSingleWord())
 104     VAL = RHS.VAL;
 105   else
 106     memcpy(pVal, RHS.pVal, getNumWords() * sizeof(uint64_t));
 107   return *this;
 108 }
 109
 110 /// @brief Assignment operator. Assigns a common case integer value to
 111 /// the APInt.
 112 APInt& APInt::operator=(uint64_t RHS) {
 113   if (isSingleWord())
 114     VAL = RHS;
 115   else {
 116     pVal[0] = RHS;
 117     memset(pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * sizeof(uint64_t));
 118   }
 119   return *this;
 120 }
 121
 122 /// add_1 - This function adds a single "digit" integer, y, to the multiple
 123 /// "digit" integer array,  x[]. x[] is modified to reflect the addition and
 124 /// 1 is returned if there is a carry out, otherwise 0 is returned.
 125 /// @returns the carry of the addition.
 126 static uint64_t add_1(uint64_t dest[],
 127                              uint64_t x[], uint32_t len,
 128                              uint64_t y) {
 129   for (uint32_t i = 0; i < len; ++i) {
 130     dest[i] = y + x[i];
 131     if (dest[i] < y)
 132       y = 1;
 133     else {
 134       y = 0;
 135       break;
 136     }
 137   }
 138   return y;
 139 }
 140
 141 /// @brief Prefix increment operator. Increments the APInt by one.
 142 APInt& APInt::operator++() {
 143   if (isSingleWord())
 144     ++VAL;
 145   else
 146     add_1(pVal, pVal, getNumWords(), 1);
 147   clearUnusedBits();
 148   return *this;
 149 }
 150
 151 /// sub_1 - This function subtracts a single "digit" (64-bit word), y, from
 152 /// the multi-digit integer array, x[], propagating the borrowed 1 value until
 153 /// no further borrowing is neeeded or it runs out of "digits" in x.  The result
 154 /// is 1 if "borrowing" exhausted the digits in x, or 0 if x was not exhausted.
 155 /// In other words, if y > x then this function returns 1, otherwise 0.
 156 static uint64_t sub_1(uint64_t x[], uint32_t len,
 157                              uint64_t y) {
 158   for (uint32_t i = 0; i < len; ++i) {
 159     uint64_t X = x[i];
 160     x[i] -= y;
 161     if (y > X)
 162       y = 1;  // We have to "borrow 1" from next "digit"
 163     else {
 164       y = 0;  // No need to borrow
 165       break;  // Remaining digits are unchanged so exit early
 166     }
 167   }
 168   return y;
 169 }
 170
 171 /// @brief Prefix decrement operator. Decrements the APInt by one.
 172 APInt& APInt::operator--() {
 173   if (isSingleWord())
 174     --VAL;
 175   else
 176     sub_1(pVal, getNumWords(), 1);
 177   clearUnusedBits();
 178   return *this;
 179 }
 180
 181 /// add - This function adds the integer array x[] by integer array
 182 /// y[] and returns the carry.
 183 static uint64_t add(uint64_t dest[], uint64_t x[],
 184                            uint64_t y[], uint32_t len) {
 185   uint32_t carry = 0;
 186   for (uint32_t i = 0; i< len; ++i) {
 187     carry += x[i];
 188     dest[i] = carry + y[i];
 189     carry = carry < x[i] ? 1 : (dest[i] < carry ? 1 : 0);
 190   }
 191   return carry;
 192 }
 193
 194 /// @brief Addition assignment operator. Adds this APInt by the given APInt&
 195 /// RHS and assigns the result to this APInt.
 196 APInt& APInt::operator+=(const APInt& RHS) {
 197   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 198   if (isSingleWord()) VAL += RHS.isSingleWord() ? RHS.VAL : RHS.pVal[0];
 199   else {
 200     if (RHS.isSingleWord()) add_1(pVal, pVal, getNumWords(), RHS.VAL);
 201     else {
 202       if (getNumWords() <= RHS.getNumWords())
 203         add(pVal, pVal, RHS.pVal, getNumWords());
 204       else {
 205         uint64_t carry = add(pVal, pVal, RHS.pVal, RHS.getNumWords());
 206         add_1(pVal + RHS.getNumWords(), pVal + RHS.getNumWords(),
 207               getNumWords() - RHS.getNumWords(), carry);
 208       }
 209     }
 210   }
 211   clearUnusedBits();
 212   return *this;
 213 }
 214
 215 /// sub - This function subtracts the integer array x[] by
 216 /// integer array y[], and returns the borrow-out carry.
 217 static uint64_t sub(uint64_t dest[], uint64_t x[],
 218                            uint64_t y[], uint32_t len) {
 219   // Carry indicator.
 220   uint64_t cy = 0;
 221
 222   for (uint32_t i = 0; i < len; ++i) {
 223     uint64_t Y = y[i], X = x[i];
 224     Y += cy;
 225
 226     cy = Y < cy ? 1 : 0;
 227     Y = X - Y;
 228     cy += Y > X ? 1 : 0;
 229     dest[i] = Y;
 230   }
 231   return cy;
 232 }
 233
 234 /// @brief Subtraction assignment operator. Subtracts this APInt by the given
 235 /// APInt &RHS and assigns the result to this APInt.
 236 APInt& APInt::operator-=(const APInt& RHS) {
 237   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 238   if (isSingleWord())
 239     VAL -= RHS.isSingleWord() ? RHS.VAL : RHS.pVal[0];
 240   else {
 241     if (RHS.isSingleWord())
 242       sub_1(pVal, getNumWords(), RHS.VAL);
 243     else {
 244       if (RHS.getNumWords() < getNumWords()) {
 245         uint64_t carry = sub(pVal, pVal, RHS.pVal, RHS.getNumWords());
 246         sub_1(pVal + RHS.getNumWords(), getNumWords() - RHS.getNumWords(),
 247               carry);
 248       }
 249       else
 250         sub(pVal, pVal, RHS.pVal, getNumWords());
 251     }
 252   }
 253   clearUnusedBits();
 254   return *this;
 255 }
 256
 257 /// mul_1 - This function performs the multiplication operation on a
 258 /// large integer (represented as an integer array) and a uint64_t integer.
 259 /// @returns the carry of the multiplication.
 260 static uint64_t mul_1(uint64_t dest[],
 261                              uint64_t x[], uint32_t len,
 262                              uint64_t y) {
 263   // Split y into high 32-bit part and low 32-bit part.
 264   uint64_t ly = y & 0xffffffffULL, hy = y >> 32;
 265   uint64_t carry = 0, lx, hx;
 266   for (uint32_t i = 0; i < len; ++i) {
 267     lx = x[i] & 0xffffffffULL;
 268     hx = x[i] >> 32;
 269     // hasCarry - A flag to indicate if has carry.
 270     // hasCarry == 0, no carry
 271     // hasCarry == 1, has carry
 272     // hasCarry == 2, no carry and the calculation result == 0.
 273     uint8_t hasCarry = 0;
 274     dest[i] = carry + lx * ly;
 275     // Determine if the add above introduces carry.
 276     hasCarry = (dest[i] < carry) ? 1 : 0;
 277     carry = hx * ly + (dest[i] >> 32) + (hasCarry ? (1ULL << 32) : 0);
 278     // The upper limit of carry can be (2^32 - 1)(2^32 - 1) +
 279     // (2^32 - 1) + 2^32 = 2^64.
 280     hasCarry = (!carry && hasCarry) ? 1 : (!carry ? 2 : 0);
 281
 282     carry += (lx * hy) & 0xffffffffULL;
 283     dest[i] = (carry << 32) | (dest[i] & 0xffffffffULL);
 284     carry = (((!carry && hasCarry != 2) || hasCarry == 1) ? (1ULL << 32) : 0) +
 285             (carry >> 32) + ((lx * hy) >> 32) + hx * hy;
 286   }
 287
 288   return carry;
 289 }
 290
 291 /// mul - This function multiplies integer array x[] by integer array y[] and
 292 /// stores the result into integer array dest[].
 293 /// Note the array dest[]'s size should no less than xlen + ylen.
 294 static void mul(uint64_t dest[], uint64_t x[], uint32_t xlen,
 295                 uint64_t y[], uint32_t ylen) {
 296   dest[xlen] = mul_1(dest, x, xlen, y[0]);
 297
 298   for (uint32_t i = 1; i < ylen; ++i) {
 299     uint64_t ly = y[i] & 0xffffffffULL, hy = y[i] >> 32;
 300     uint64_t carry = 0, lx, hx;
 301     for (uint32_t j = 0; j < xlen; ++j) {
 302       lx = x[j] & 0xffffffffULL;
 303       hx = x[j] >> 32;
 304       // hasCarry - A flag to indicate if has carry.
 305       // hasCarry == 0, no carry
 306       // hasCarry == 1, has carry
 307       // hasCarry == 2, no carry and the calculation result == 0.
 308       uint8_t hasCarry = 0;
 309       uint64_t resul = carry + lx * ly;
 310       hasCarry = (resul < carry) ? 1 : 0;
 311       carry = (hasCarry ? (1ULL << 32) : 0) + hx * ly + (resul >> 32);
 312       hasCarry = (!carry && hasCarry) ? 1 : (!carry ? 2 : 0);
 313
 314       carry += (lx * hy) & 0xffffffffULL;
 315       resul = (carry << 32) | (resul & 0xffffffffULL);
 316       dest[i+j] += resul;
 317       carry = (((!carry && hasCarry != 2) || hasCarry == 1) ? (1ULL << 32) : 0)+
 318               (carry >> 32) + (dest[i+j] < resul ? 1 : 0) +
 319               ((lx * hy) >> 32) + hx * hy;
 320     }
 321     dest[i+xlen] = carry;
 322   }
 323 }
 324
 325 /// @brief Multiplication assignment operator. Multiplies this APInt by the
 326 /// given APInt& RHS and assigns the result to this APInt.
 327 APInt& APInt::operator*=(const APInt& RHS) {
 328   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 329   if (isSingleWord()) VAL *= RHS.isSingleWord() ? RHS.VAL : RHS.pVal[0];
 330   else {
 331     // one-based first non-zero bit position.
 332     uint32_t first = getActiveBits();
 333     uint32_t xlen = !first ? 0 : whichWord(first - 1) + 1;
 334     if (!xlen)
 335       return *this;
 336     else if (RHS.isSingleWord())
 337       mul_1(pVal, pVal, xlen, RHS.VAL);
 338     else {
 339       first = RHS.getActiveBits();
 340       uint32_t ylen = !first ? 0 : whichWord(first - 1) + 1;
 341       if (!ylen) {
 342         memset(pVal, 0, getNumWords() * sizeof(uint64_t));
 343         return *this;
 344       }
 345       uint64_t *dest = getMemory(xlen+ylen);
 346       mul(dest, pVal, xlen, RHS.pVal, ylen);
 347       memcpy(pVal, dest, ((xlen + ylen >= getNumWords()) ?
 348                          getNumWords() : xlen + ylen) * sizeof(uint64_t));
 349       delete[] dest;
 350     }
 351   }
 352   clearUnusedBits();
 353   return *this;
 354 }
 355
 356 /// @brief Bitwise AND assignment operator. Performs bitwise AND operation on
 357 /// this APInt and the given APInt& RHS, assigns the result to this APInt.
 358 APInt& APInt::operator&=(const APInt& RHS) {
 359   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 360   if (isSingleWord()) {
 361     VAL &= RHS.VAL;
 362     return *this;
 363   }
 364   uint32_t numWords = getNumWords();
 365   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
 366     pVal[i] &= RHS.pVal[i];
 367   return *this;
 368 }
 369
 370 /// @brief Bitwise OR assignment operator. Performs bitwise OR operation on
 371 /// this APInt and the given APInt& RHS, assigns the result to this APInt.
 372 APInt& APInt::operator|=(const APInt& RHS) {
 373   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 374   if (isSingleWord()) {
 375     VAL |= RHS.VAL;
 376     return *this;
 377   }
 378   uint32_t numWords = getNumWords();
 379   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
 380     pVal[i] |= RHS.pVal[i];
 381   return *this;
 382 }
 383
 384 /// @brief Bitwise XOR assignment operator. Performs bitwise XOR operation on
 385 /// this APInt and the given APInt& RHS, assigns the result to this APInt.
 386 APInt& APInt::operator^=(const APInt& RHS) {
 387   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 388   if (isSingleWord()) {
 389     VAL ^= RHS.VAL;
 390     return *this;
 391   }
 392   uint32_t numWords = getNumWords();
 393   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
 394     pVal[i] ^= RHS.pVal[i];
 395   return *this;
 396 }
 397
 398 /// @brief Bitwise AND operator. Performs bitwise AND operation on this APInt
 399 /// and the given APInt& RHS.
 400 APInt APInt::operator&(const APInt& RHS) const {
 401   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 402   if (isSingleWord())
 403     return APInt(getBitWidth(), VAL & RHS.VAL);
 404
 405   APInt Result(*this);
 406   uint32_t numWords = getNumWords();
 407   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
 408     Result.pVal[i] &= RHS.pVal[i];
 409   return Result;
 410 }
 411
 412 /// @brief Bitwise OR operator. Performs bitwise OR operation on this APInt
 413 /// and the given APInt& RHS.
 414 APInt APInt::operator|(const APInt& RHS) const {
 415   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 416   if (isSingleWord())
 417     return APInt(getBitWidth(), VAL | RHS.VAL);
 418   APInt Result(*this);
 419   uint32_t numWords = getNumWords();
 420   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
 421     Result.pVal[i] |= RHS.pVal[i];
 422   return Result;
 423 }
 424
 425 /// @brief Bitwise XOR operator. Performs bitwise XOR operation on this APInt
 426 /// and the given APInt& RHS.
 427 APInt APInt::operator^(const APInt& RHS) const {
 428   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 429   if (isSingleWord())
 430     return APInt(getBitWidth(), VAL ^ RHS.VAL);
 431   APInt Result(*this);
 432   uint32_t numWords = getNumWords();
 433   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
 434     Result.pVal[i] ^= RHS.pVal[i];
 435   return Result;
 436 }
 437
 438 /// @brief Logical negation operator. Performs logical negation operation on
 439 /// this APInt.
 440 bool APInt::operator !() const {
 441   if (isSingleWord())
 442     return !VAL;
 443
 444   for (uint32_t i = 0; i < getNumWords(); ++i)
 445     if (pVal[i])
 446       return false;
 447   return true;
 448 }
 449
 450 /// @brief Multiplication operator. Multiplies this APInt by the given APInt&
 451 /// RHS.
 452 APInt APInt::operator*(const APInt& RHS) const {
 453   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 454   APInt API(RHS);
 455   API *= *this;
 456   API.clearUnusedBits();
 457   return API;
 458 }
 459
 460 /// @brief Addition operator. Adds this APInt by the given APInt& RHS.
 461 APInt APInt::operator+(const APInt& RHS) const {
 462   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 463   APInt API(*this);
 464   API += RHS;
 465   API.clearUnusedBits();
 466   return API;
 467 }
 468
 469 /// @brief Subtraction operator. Subtracts this APInt by the given APInt& RHS
 470 APInt APInt::operator-(const APInt& RHS) const {
 471   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
 472   APInt API(*this);
 473   API -= RHS;
 474   return API;
 475 }
 476
 477 /// @brief Array-indexing support.
 478 bool APInt::operator[](uint32_t bitPosition) const {
 479   return (maskBit(bitPosition) & (isSingleWord() ?
 480           VAL : pVal[whichWord(bitPosition)])) != 0;
 481 }
 482
 483 /// @brief Equality operator. Compare this APInt with the given APInt& RHS
 484 /// for the validity of the equality relationship.
 485 bool APInt::operator==(const APInt& RHS) const {
 486   uint32_t n1 = getActiveBits();
 487   uint32_t n2 = RHS.getActiveBits();
 488   if (n1 != n2) return false;
 489   else if (isSingleWord())
 490     return VAL == (RHS.isSingleWord() ? RHS.VAL : RHS.pVal[0]);
 491   else {
 492     if (n1 <= APINT_BITS_PER_WORD)
 493       return pVal[0] == (RHS.isSingleWord() ? RHS.VAL : RHS.pVal[0]);
 494     for (int i = whichWord(n1 - 1); i >= 0; --i)
 495       if (pVal[i] != RHS.pVal[i]) return false;
 496   }
 497   return true;
 498 }
 499
 500 /// @brief Equality operator. Compare this APInt with the given uint64_t value
 501 /// for the validity of the equality relationship.
 502 bool APInt::operator==(uint64_t Val) const {
 503   if (isSingleWord())
 504     return VAL == Val;
 505   else {
 506     uint32_t n = getActiveBits();
 507     if (n <= APINT_BITS_PER_WORD)
 508       return pVal[0] == Val;
 509     else
 510       return false;
 511   }
 512 }
 513
 514 /// @brief Unsigned less than comparison
 515 bool APInt::ult(const APInt& RHS) const {
 516   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be same for comparison");
 517   if (isSingleWord())
 518     return VAL < RHS.VAL;
 519   else {
 520     uint32_t n1 = getActiveBits();
 521     uint32_t n2 = RHS.getActiveBits();
 522     if (n1 < n2)
 523       return true;
 524     else if (n2 < n1)
 525       return false;
 526     else if (n1 <= APINT_BITS_PER_WORD && n2 <= APINT_BITS_PER_WORD)
 527       return pVal[0] < RHS.pVal[0];
 528     for (int i = whichWord(n1 - 1); i >= 0; --i) {
 529       if (pVal[i] > RHS.pVal[i]) return false;
 530       else if (pVal[i] < RHS.pVal[i]) return true;
 531     }
 532   }
 533   return false;
 534 }
 535
 536 /// @brief Signed less than comparison
 537 bool APInt::slt(const APInt& RHS) const {
 538   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be same for comparison");
 539   if (isSingleWord())
 540     return VAL < RHS.VAL;
 541   else {
 542     uint32_t n1 = getActiveBits();
 543     uint32_t n2 = RHS.getActiveBits();
 544     if (n1 < n2)
 545       return true;
 546     else if (n2 < n1)
 547       return false;
 548     else if (n1 <= APINT_BITS_PER_WORD && n2 <= APINT_BITS_PER_WORD)
 549       return pVal[0] < RHS.pVal[0];
 550     for (int i = whichWord(n1 - 1); i >= 0; --i) {
 551       if (pVal[i] > RHS.pVal[i]) return false;
 552       else if (pVal[i] < RHS.pVal[i]) return true;
 553     }
 554   }
 555   return false;
 556 }
 557
 558 /// Set the given bit to 1 whose poition is given as "bitPosition".
 559 /// @brief Set a given bit to 1.
 560 APInt& APInt::set(uint32_t bitPosition) {
 561   if (isSingleWord()) VAL |= maskBit(bitPosition);
 562   else pVal[whichWord(bitPosition)] |= maskBit(bitPosition);
 563   return *this;
 564 }
 565
 566 /// @brief Set every bit to 1.
 567 APInt& APInt::set() {
 568   if (isSingleWord())
 569     VAL = ~0ULL >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
 570   else {
 571     for (uint32_t i = 0; i < getNumWords() - 1; ++i)
 572       pVal[i] = -1ULL;
 573     pVal[getNumWords() - 1] = ~0ULL >>
 574       (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth % APINT_BITS_PER_WORD);
 575   }
 576   return *this;
 577 }
 578
 579 /// Set the given bit to 0 whose position is given as "bitPosition".
 580 /// @brief Set a given bit to 0.
 581 APInt& APInt::clear(uint32_t bitPosition) {
 582   if (isSingleWord())
 583     VAL &= ~maskBit(bitPosition);
 584   else
 585     pVal[whichWord(bitPosition)] &= ~maskBit(bitPosition);
 586   return *this;
 587 }
 588
 589 /// @brief Set every bit to 0.
 590 APInt& APInt::clear() {
 591   if (isSingleWord())
 592     VAL = 0;
 593   else
 594     memset(pVal, 0, getNumWords() * sizeof(uint64_t));
 595   return *this;
 596 }
 597
 598 /// @brief Bitwise NOT operator. Performs a bitwise logical NOT operation on
 599 /// this APInt.
 600 APInt APInt::operator~() const {
 601   APInt API(*this);
 602   API.flip();
 603   return API;
 604 }
 605
 606 /// @brief Toggle every bit to its opposite value.
 607 APInt& APInt::flip() {
 608   if (isSingleWord()) VAL = (~(VAL <<
 609         (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth))) >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
 610   else {
 611     uint32_t i = 0;
 612     for (; i < getNumWords() - 1; ++i)
 613       pVal[i] = ~pVal[i];
 614     uint32_t offset =
 615       APINT_BITS_PER_WORD - (BitWidth - APINT_BITS_PER_WORD * (i - 1));
 616     pVal[i] = (~(pVal[i] << offset)) >> offset;
 617   }
 618   return *this;
 619 }
 620
 621 /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given
 622 /// as "bitPosition".
 623 /// @brief Toggles a given bit to its opposite value.
 624 APInt& APInt::flip(uint32_t bitPosition) {
 625   assert(bitPosition < BitWidth && "Out of the bit-width range!");
 626   if ((*this)[bitPosition]) clear(bitPosition);
 627   else set(bitPosition);
 628   return *this;
 629 }
 630
 631 /// to_string - This function translates the APInt into a string.
 632 std::string APInt::toString(uint8_t radix, bool wantSigned) const {
 633   assert((radix == 10 || radix == 8 || radix == 16 || radix == 2) &&
 634          "Radix should be 2, 8, 10, or 16!");
 635   static const char *digits[] = {
 636     "0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","A","B","C","D","E","F"
 637   };
 638   std::string result;
 639   uint32_t bits_used = getActiveBits();
 640   if (isSingleWord()) {
 641     char buf[65];
 642     const char *format = (radix == 10 ? (wantSigned ? "%lld" : "%llu") :
 643        (radix == 16 ? "%llX" : (radix == 8 ? "%llo" : 0)));
 644     if (format) {
 645       if (wantSigned) {
 646         int64_t sextVal = (int64_t(VAL) << (APINT_BITS_PER_WORD-BitWidth)) >>
 647                            (APINT_BITS_PER_WORD-BitWidth);
 648         sprintf(buf, format, sextVal);
 649       } else
 650         sprintf(buf, format, VAL);
 651     } else {
 652       memset(buf, 0, 65);
 653       uint64_t v = VAL;
 654       while (bits_used) {
 655         uint32_t bit = v & 1;
 656         bits_used--;
 657         buf[bits_used] = digits[bit][0];
 658         v >>=1;
 659       }
 660     }
 661     result = buf;
 662     return result;
 663   }
 664
 665   APInt tmp(*this);
 666   APInt divisor(tmp.getBitWidth(), radix);
 667   APInt zero(tmp.getBitWidth(), 0);
 668   size_t insert_at = 0;
 669   if (wantSigned && tmp[BitWidth-1]) {
 670     // They want to print the signed version and it is a negative value
 671     // Flip the bits and add one to turn it into the equivalent positive
 672     // value and put a '-' in the result.
 673     tmp.flip();
 674     tmp++;
 675     result = "-";
 676     insert_at = 1;
 677   }
 678   if (tmp == 0)
 679     result = "0";
 680   else while (tmp.ne(zero)) {
 681     APInt APdigit = APIntOps::urem(tmp,divisor);
 682     uint32_t digit = APdigit.getValue();
 683     assert(digit < radix && "urem failed");
 684     result.insert(insert_at,digits[digit]);
 685     tmp = APIntOps::udiv(tmp, divisor);
 686   }
 687
 688   return result;
 689 }
 690
 691 /// getMaxValue - This function returns the largest value
 692 /// for an APInt of the specified bit-width and if isSign == true,
 693 /// it should be largest signed value, otherwise unsigned value.
 694 APInt APInt::getMaxValue(uint32_t numBits, bool isSign) {
 695   APInt APIVal(numBits, 0);
 696   APIVal.set();
 697   if (isSign) APIVal.clear(numBits - 1);
 698   return APIVal;
 699 }
 700
 701 /// getMinValue - This function returns the smallest value for
 702 /// an APInt of the given bit-width and if isSign == true,
 703 /// it should be smallest signed value, otherwise zero.
 704 APInt APInt::getMinValue(uint32_t numBits, bool isSign) {
 705   APInt APIVal(numBits, 0);
 706   if (isSign) APIVal.set(numBits - 1);
 707   return APIVal;
 708 }
 709
 710 /// getAllOnesValue - This function returns an all-ones value for
 711 /// an APInt of the specified bit-width.
 712 APInt APInt::getAllOnesValue(uint32_t numBits) {
 713   return getMaxValue(numBits, false);
 714 }
 715
 716 /// getNullValue - This function creates an '0' value for an
 717 /// APInt of the specified bit-width.
 718 APInt APInt::getNullValue(uint32_t numBits) {
 719   return getMinValue(numBits, false);
 720 }
 721
 722 /// HiBits - This function returns the high "numBits" bits of this APInt.
 723 APInt APInt::getHiBits(uint32_t numBits) const {
 724   return APIntOps::lshr(*this, BitWidth - numBits);
 725 }
 726
 727 /// LoBits - This function returns the low "numBits" bits of this APInt.
 728 APInt APInt::getLoBits(uint32_t numBits) const {
 729   return APIntOps::lshr(APIntOps::shl(*this, BitWidth - numBits),
 730                         BitWidth - numBits);
 731 }
 732
 733 bool APInt::isPowerOf2() const {
 734   return (!!*this) && !(*this & (*this - APInt(BitWidth,1)));
 735 }
 736
 737 /// countLeadingZeros - This function is a APInt version corresponding to
 738 /// llvm/include/llvm/Support/MathExtras.h's function
 739 /// countLeadingZeros_{32, 64}. It performs platform optimal form of counting
 740 /// the number of zeros from the most significant bit to the first one bit.
 741 /// @returns numWord() * 64 if the value is zero.
 742 uint32_t APInt::countLeadingZeros() const {
 743   if (isSingleWord())
 744     return CountLeadingZeros_64(VAL) - (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
 745   uint32_t Count = 0;
 746   for (uint32_t i = getNumWords(); i > 0u; --i) {
 747     uint32_t tmp = CountLeadingZeros_64(pVal[i-1]);
 748     Count += tmp;
 749     if (tmp != APINT_BITS_PER_WORD)
 750       if (i == getNumWords())
 751         Count -= (APINT_BITS_PER_WORD - whichBit(BitWidth));
 752       break;
 753   }
 754   return Count;
 755 }
 756
 757 /// countTrailingZeros - This function is a APInt version corresponding to
 758 /// llvm/include/llvm/Support/MathExtras.h's function
 759 /// countTrailingZeros_{32, 64}. It performs platform optimal form of counting
 760 /// the number of zeros from the least significant bit to the first one bit.
 761 /// @returns numWord() * 64 if the value is zero.
 762 uint32_t APInt::countTrailingZeros() const {
 763   if (isSingleWord())
 764     return CountTrailingZeros_64(VAL);
 765   APInt Tmp( ~(*this) & ((*this) - APInt(BitWidth,1)) );
 766   return getNumWords() * APINT_BITS_PER_WORD - Tmp.countLeadingZeros();
 767 }
 768
 769 /// countPopulation - This function is a APInt version corresponding to
 770 /// llvm/include/llvm/Support/MathExtras.h's function
 771 /// countPopulation_{32, 64}. It counts the number of set bits in a value.
 772 /// @returns 0 if the value is zero.
 773 uint32_t APInt::countPopulation() const {
 774   if (isSingleWord())
 775     return CountPopulation_64(VAL);
 776   uint32_t Count = 0;
 777   for (uint32_t i = 0; i < getNumWords(); ++i)
 778     Count += CountPopulation_64(pVal[i]);
 779   return Count;
 780 }
 781
 782
 783 /// byteSwap - This function returns a byte-swapped representation of the
 784 /// this APInt.
 785 APInt APInt::byteSwap() const {
 786   assert(BitWidth >= 16 && BitWidth % 16 == 0 && "Cannot byteswap!");
 787   if (BitWidth == 16)
 788     return APInt(BitWidth, ByteSwap_16(VAL));
 789   else if (BitWidth == 32)
 790     return APInt(BitWidth, ByteSwap_32(VAL));
 791   else if (BitWidth == 48) {
 792     uint64_t Tmp1 = ((VAL >> 32) << 16) | (VAL & 0xFFFF);
 793     Tmp1 = ByteSwap_32(Tmp1);
 794     uint64_t Tmp2 = (VAL >> 16) & 0xFFFF;
 795     Tmp2 = ByteSwap_16(Tmp2);
 796     return
 797       APInt(BitWidth,
 798             (Tmp1 & 0xff) | ((Tmp1<<16) & 0xffff00000000ULL) | (Tmp2 << 16));
 799   } else if (BitWidth == 64)
 800     return APInt(BitWidth, ByteSwap_64(VAL));
 801   else {
 802     APInt Result(BitWidth, 0);
 803     char *pByte = (char*)Result.pVal;
 804     for (uint32_t i = 0; i < BitWidth / sizeof(uint64_t) / 2; ++i) {
 805       char Tmp = pByte[i];
 806       pByte[i] = pByte[BitWidth / sizeof(uint64_t) - 1 - i];
 807       pByte[BitWidth / sizeof(uint64_t) - i - 1] = Tmp;
 808     }
 809     return Result;
 810   }
 811 }
 812
 813 /// GreatestCommonDivisor - This function returns the greatest common
 814 /// divisor of the two APInt values using Enclid's algorithm.
 815 APInt llvm::APIntOps::GreatestCommonDivisor(const APInt& API1,
 816                                             const APInt& API2) {
 817   APInt A = API1, B = API2;
 818   while (!!B) {
 819     APInt T = B;
 820     B = APIntOps::urem(A, B);
 821     A = T;
 822   }
 823   return A;
 824 }
 825
 826 /// DoubleRoundToAPInt - This function convert a double value to
 827 /// a APInt value.
 828 APInt llvm::APIntOps::RoundDoubleToAPInt(double Double) {
 829   union {
 830     double D;
 831     uint64_t I;
 832   } T;
 833   T.D = Double;
 834   bool isNeg = T.I >> 63;
 835   int64_t exp = ((T.I >> 52) & 0x7ff) - 1023;
 836   if (exp < 0)
 837     return APInt(64ull, 0u);
 838   uint64_t mantissa = ((T.I << 12) >> 12) | (1ULL << 52);
 839   if (exp < 52)
 840     return isNeg ? -APInt(64u, mantissa >> (52 - exp)) :
 841                     APInt(64u, mantissa >> (52 - exp));
 842   APInt Tmp(exp + 1, mantissa);
 843   Tmp = Tmp.shl(exp - 52);
 844   return isNeg ? -Tmp : Tmp;
 845 }
 846
 847 /// RoundToDouble - This function convert this APInt to a double.
 848 /// The layout for double is as following (IEEE Standard 754):
 849 ///  --------------------------------------
 850 /// |  Sign    Exponent    Fraction    Bias |
 851 /// |-------------------------------------- |
 852 /// |  1[63]   11[62-52]   52[51-00]   1023 |
 853 ///  --------------------------------------
 854 double APInt::roundToDouble(bool isSigned) const {
 855   bool isNeg = isSigned ? (*this)[BitWidth-1] : false;
 856   APInt Tmp(isNeg ? -(*this) : (*this));
 857   if (Tmp.isSingleWord())
 858     return isSigned ? double(int64_t(Tmp.VAL)) : double(Tmp.VAL);
 859   uint32_t n = Tmp.getActiveBits();
 860   if (n <= APINT_BITS_PER_WORD)
 861     return isSigned ? double(int64_t(Tmp.pVal[0])) : double(Tmp.pVal[0]);
 862   // Exponent when normalized to have decimal point directly after
 863   // leading one. This is stored excess 1023 in the exponent bit field.
 864   uint64_t exp = n - 1;
 865
 866   // Gross overflow.
 867   assert(exp <= 1023 && "Infinity value!");
 868
 869   // Number of bits in mantissa including the leading one
 870   // equals to 53.
 871   uint64_t mantissa;
 872   if (n % APINT_BITS_PER_WORD >= 53)
 873     mantissa = Tmp.pVal[whichWord(n - 1)] >> (n % APINT_BITS_PER_WORD - 53);
 874   else
 875     mantissa = (Tmp.pVal[whichWord(n - 1)] << (53 - n % APINT_BITS_PER_WORD)) |
 876                (Tmp.pVal[whichWord(n - 1) - 1] >>
 877                 (11 + n % APINT_BITS_PER_WORD));
 878   // The leading bit of mantissa is implicit, so get rid of it.
 879   mantissa &= ~(1ULL << 52);
 880   uint64_t sign = isNeg ? (1ULL << (APINT_BITS_PER_WORD - 1)) : 0;
 881   exp += 1023;
 882   union {
 883     double D;
 884     uint64_t I;
 885   } T;
 886   T.I = sign | (exp << 52) | mantissa;
 887   return T.D;
 888 }
 889
 890 // Truncate to new width.
 891 void APInt::trunc(uint32_t width) {
 892   assert(width < BitWidth && "Invalid APInt Truncate request");
 893 }
 894
 895 // Sign extend to a new width.
 896 void APInt::sext(uint32_t width) {
 897   assert(width > BitWidth && "Invalid APInt SignExtend request");
 898 }
 899
 900 //  Zero extend to a new width.
 901 void APInt::zext(uint32_t width) {
 902   assert(width > BitWidth && "Invalid APInt ZeroExtend request");
 903 }
 904
 905 /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
 906 /// @brief Arithmetic right-shift function.
 907 APInt APInt::ashr(uint32_t shiftAmt) const {
 908   APInt API(*this);
 909   if (API.isSingleWord())
 910     API.VAL =
 911       (((int64_t(API.VAL) << (APINT_BITS_PER_WORD - API.BitWidth)) >>
 912           (APINT_BITS_PER_WORD - API.BitWidth)) >> shiftAmt) &
 913       (~uint64_t(0UL) >> (APINT_BITS_PER_WORD - API.BitWidth));
 914   else {
 915     if (shiftAmt >= API.BitWidth) {
 916       memset(API.pVal, API[API.BitWidth-1] ? 1 : 0,
 917              (API.getNumWords()-1) * sizeof(uint64_t));
 918       API.pVal[API.getNumWords() - 1] =
 919         ~uint64_t(0UL) >>
 920           (APINT_BITS_PER_WORD - API.BitWidth % APINT_BITS_PER_WORD);
 921     } else {
 922       uint32_t i = 0;
 923       for (; i < API.BitWidth - shiftAmt; ++i)
 924         if (API[i+shiftAmt])
 925           API.set(i);
 926         else
 927           API.clear(i);
 928       for (; i < API.BitWidth; ++i)
 929         if (API[API.BitWidth-1])
 930           API.set(i);
 931         else API.clear(i);
 932     }
 933   }
 934   return API;
 935 }
 936
 937 /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
 938 /// @brief Logical right-shift function.
 939 APInt APInt::lshr(uint32_t shiftAmt) const {
 940   APInt API(*this);
 941   if (API.isSingleWord())
 942     API.VAL >>= shiftAmt;
 943   else {
 944     if (shiftAmt >= API.BitWidth)
 945       memset(API.pVal, 0, API.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
 946     uint32_t i = 0;
 947     for (i = 0; i < API.BitWidth - shiftAmt; ++i)
 948       if (API[i+shiftAmt]) API.set(i);
 949       else API.clear(i);
 950     for (; i < API.BitWidth; ++i)
 951       API.clear(i);
 952   }
 953   return API;
 954 }
 955
 956 /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
 957 /// @brief Left-shift function.
 958 APInt APInt::shl(uint32_t shiftAmt) const {
 959   APInt API(*this);
 960   if (API.isSingleWord())
 961     API.VAL <<= shiftAmt;
 962   else if (shiftAmt >= API.BitWidth)
 963     memset(API.pVal, 0, API.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
 964   else {
 965     if (uint32_t offset = shiftAmt / APINT_BITS_PER_WORD) {
 966       for (uint32_t i = API.getNumWords() - 1; i > offset - 1; --i)
 967         API.pVal[i] = API.pVal[i-offset];
 968       memset(API.pVal, 0, offset * sizeof(uint64_t));
 969     }
 970     shiftAmt %= APINT_BITS_PER_WORD;
 971     uint32_t i;
 972     for (i = API.getNumWords() - 1; i > 0; --i)
 973       API.pVal[i] = (API.pVal[i] << shiftAmt) |
 974                     (API.pVal[i-1] >> (APINT_BITS_PER_WORD - shiftAmt));
 975     API.pVal[i] <<= shiftAmt;
 976   }
 977   API.clearUnusedBits();
 978   return API;
 979 }
 980
 981 /// subMul - This function substracts x[len-1:0] * y from
 982 /// dest[offset+len-1:offset], and returns the most significant
 983 /// word of the product, minus the borrow-out from the subtraction.
 984 static uint32_t subMul(uint32_t dest[], uint32_t offset,
 985                         uint32_t x[], uint32_t len, uint32_t y) {
 986   uint64_t yl = (uint64_t) y & 0xffffffffL;
 987   uint32_t carry = 0;
 988   uint32_t j = 0;
 989   do {
 990     uint64_t prod = ((uint64_t) x[j] & 0xffffffffUL) * yl;
 991     uint32_t prod_low = (uint32_t) prod;
 992     uint32_t prod_high = (uint32_t) (prod >> 32);
 993     prod_low += carry;
 994     carry = (prod_low < carry ? 1 : 0) + prod_high;
 995     uint32_t x_j = dest[offset+j];
 996     prod_low = x_j - prod_low;
 997     if (prod_low > x_j) ++carry;
 998     dest[offset+j] = prod_low;
 999   } while (++j < len);
1000   return carry;
1001 }
1002
1003 /// unitDiv - This function divides N by D,
1004 /// and returns (remainder << 32) | quotient.
1005 /// Assumes (N >> 32) < D.
1006 static uint64_t unitDiv(uint64_t N, uint32_t D) {
1007   uint64_t q, r;                   // q: quotient, r: remainder.
1008   uint64_t a1 = N >> 32;           // a1: high 32-bit part of N.
1009   uint64_t a0 = N & 0xffffffffL;   // a0: low 32-bit part of N
1010   if (a1 < ((D - a1 - (a0 >> 31)) & 0xffffffffL)) {
1011       q = N / D;
1012       r = N % D;
1013   }
1014   else {
1015     // Compute c1*2^32 + c0 = a1*2^32 + a0 - 2^31*d
1016     uint64_t c = N - ((uint64_t) D << 31);
1017     // Divide (c1*2^32 + c0) by d
1018     q = c / D;
1019     r = c % D;
1020     // Add 2^31 to quotient
1021     q += 1 << 31;
1022   }
1023
1024   return (r << 32) | (q & 0xFFFFFFFFl);
1025 }
1026
1027 /// div - This is basically Knuth's formulation of the classical algorithm.
1028 /// Correspondance with Knuth's notation:
1029 /// Knuth's u[0:m+n] == zds[nx:0].
1030 /// Knuth's v[1:n] == y[ny-1:0]
1031 /// Knuth's n == ny.
1032 /// Knuth's m == nx-ny.
1033 /// Our nx == Knuth's m+n.
1034 /// Could be re-implemented using gmp's mpn_divrem:
1035 /// zds[nx] = mpn_divrem (&zds[ny], 0, zds, nx, y, ny).
1036 static void div(uint32_t zds[], uint32_t nx, uint32_t y[], uint32_t ny) {
1037   uint32_t j = nx;
1038   do {                          // loop over digits of quotient
1039     // Knuth's j == our nx-j.
1040     // Knuth's u[j:j+n] == our zds[j:j-ny].
1041     uint32_t qhat;  // treated as unsigned
1042     if (zds[j] == y[ny-1])
1043       qhat = -1U;  // 0xffffffff
1044     else {
1045       uint64_t w = (((uint64_t)(zds[j])) << 32) +
1046                    ((uint64_t)zds[j-1] & 0xffffffffL);
1047       qhat = (uint32_t) unitDiv(w, y[ny-1]);
1048     }
1049     if (qhat) {
1050       uint32_t borrow = subMul(zds, j - ny, y, ny, qhat);
1051       uint32_t save = zds[j];
1052       uint64_t num = ((uint64_t)save&0xffffffffL) -
1053                      ((uint64_t)borrow&0xffffffffL);
1054       while (num) {
1055         qhat--;
1056         uint64_t carry = 0;
1057         for (uint32_t i = 0;  i < ny; i++) {
1058           carry += ((uint64_t) zds[j-ny+i] & 0xffffffffL)
1059             + ((uint64_t) y[i] & 0xffffffffL);
1060           zds[j-ny+i] = (uint32_t) carry;
1061           carry >>= 32;
1062         }
1063         zds[j] += carry;
1064         num = carry - 1;
1065       }
1066     }
1067     zds[j] = qhat;
1068   } while (--j >= ny);
1069 }
1070
1071 /// Unsigned divide this APInt by APInt RHS.
1072 /// @brief Unsigned division function for APInt.
1073 APInt APInt::udiv(const APInt& RHS) const {
1074   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1075
1076   // First, deal with the easy case
1077   if (isSingleWord()) {
1078     assert(RHS.VAL != 0 && "Divide by zero?");
1079     return APInt(BitWidth, VAL / RHS.VAL);
1080   }
1081
1082   // Make a temporary to hold the result
1083   APInt Result(*this);
1084
1085   // Get some facts about the LHS and RHS number of bits and words
1086   uint32_t rhsBits = RHS.getActiveBits();
1087   uint32_t rhsWords = !rhsBits ? 0 : (APInt::whichWord(rhsBits - 1) + 1);
1088   assert(rhsWords && "Divided by zero???");
1089   uint32_t lhsBits = Result.getActiveBits();
1090   uint32_t lhsWords = !lhsBits ? 0 : (APInt::whichWord(lhsBits - 1) + 1);
1091
1092   // Deal with some degenerate cases
1093   if (!lhsWords)
1094     return Result; // 0 / X == 0
1095   else if (lhsWords < rhsWords || Result.ult(RHS))
1096     // X / Y with X < Y == 0
1097     memset(Result.pVal, 0, Result.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
1098   else if (Result == RHS) {
1099     // X / X == 1
1100     memset(Result.pVal, 0, Result.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
1101     Result.pVal[0] = 1;
1102   } else if (lhsWords == 1)
1103     // All high words are zero, just use native divide
1104     Result.pVal[0] /= RHS.pVal[0];
1105   else {
1106     // Compute it the hard way ..
1107     APInt X(BitWidth, 0);
1108     APInt Y(BitWidth, 0);
1109     uint32_t nshift =
1110       (APINT_BITS_PER_WORD - 1) - ((rhsBits - 1) % APINT_BITS_PER_WORD );
1111     if (nshift) {
1112       Y = APIntOps::shl(RHS, nshift);
1113       X = APIntOps::shl(Result, nshift);
1114       ++lhsWords;
1115     }
1116     div((uint32_t*)X.pVal, lhsWords * 2 - 1,
1117         (uint32_t*)(Y.isSingleWord()? &Y.VAL : Y.pVal), rhsWords*2);
1118     memset(Result.pVal, 0, Result.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
1119     memcpy(Result.pVal, X.pVal + rhsWords,
1120            (lhsWords - rhsWords) * sizeof(uint64_t));
1121   }
1122   return Result;
1123 }
1124
1125 /// Unsigned remainder operation on APInt.
1126 /// @brief Function for unsigned remainder operation.
1127 APInt APInt::urem(const APInt& RHS) const {
1128   assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1129   if (isSingleWord()) {
1130     assert(RHS.VAL != 0 && "Remainder by zero?");
1131     return APInt(BitWidth, VAL % RHS.VAL);
1132   }
1133
1134   // Make a temporary to hold the result
1135   APInt Result(*this);
1136
1137   // Get some facts about the RHS
1138   uint32_t rhsBits = RHS.getActiveBits();
1139   uint32_t rhsWords = !rhsBits ? 0 : (APInt::whichWord(rhsBits - 1) + 1);
1140   assert(rhsWords && "Performing remainder operation by zero ???");
1141
1142   // Get some facts about the LHS
1143   uint32_t lhsBits = Result.getActiveBits();
1144   uint32_t lhsWords = !lhsBits ? 0 : (Result.whichWord(lhsBits - 1) + 1);
1145
1146   // Check the degenerate cases
1147   if (lhsWords == 0)
1148     // 0 % Y == 0
1149     memset(Result.pVal, 0, Result.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
1150   else if (lhsWords < rhsWords || Result.ult(RHS))
1151     // X % Y == X iff X < Y
1152     return Result;
1153   else if (Result == RHS)
1154     // X % X == 0;
1155     memset(Result.pVal, 0, Result.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
1156   else if (lhsWords == 1)
1157     // All high words are zero, just use native remainder
1158     Result.pVal[0] %=  RHS.pVal[0];
1159   else {
1160     // Do it the hard way
1161     APInt X((lhsWords+1)*APINT_BITS_PER_WORD, 0);
1162     APInt Y(rhsWords*APINT_BITS_PER_WORD, 0);
1163     uint32_t nshift =
1164       (APINT_BITS_PER_WORD - 1) - (rhsBits - 1) % APINT_BITS_PER_WORD;
1165     if (nshift) {
1166       APIntOps::shl(Y, nshift);
1167       APIntOps::shl(X, nshift);
1168     }
1169     div((uint32_t*)X.pVal, rhsWords*2-1,
1170         (uint32_t*)(Y.isSingleWord()? &Y.VAL : Y.pVal), rhsWords*2);
1171     memset(Result.pVal, 0, Result.getNumWords() * sizeof(uint64_t));
1172     for (uint32_t i = 0; i < rhsWords-1; ++i)
1173       Result.pVal[i] = (X.pVal[i] >> nshift) |
1174                         (X.pVal[i+1] << (APINT_BITS_PER_WORD - nshift));
1175     Result.pVal[rhsWords-1] = X.pVal[rhsWords-1] >> nshift;
1176   }
1177   return Result;
1178 }
1179
1180 /// @brief Converts a char array into an integer.
1181 void APInt::fromString(uint32_t numbits, const char *StrStart, uint32_t slen,
1182                        uint8_t radix) {
1183   assert((radix == 10 || radix == 8 || radix == 16 || radix == 2) &&
1184          "Radix should be 2, 8, 10, or 16!");
1185   assert(StrStart && "String is null?");
1186   uint32_t size = 0;
1187   // If the radix is a power of 2, read the input
1188   // from most significant to least significant.
1189   if ((radix & (radix - 1)) == 0) {
1190     uint32_t nextBitPos = 0;
1191     uint32_t bits_per_digit = radix / 8 + 2;
1192     uint64_t resDigit = 0;
1193     BitWidth = slen * bits_per_digit;
1194     if (getNumWords() > 1)
1195       pVal = getMemory(getNumWords());
1196     for (int i = slen - 1; i >= 0; --i) {
1197       uint64_t digit = StrStart[i] - '0';
1198       resDigit |= digit << nextBitPos;
1199       nextBitPos += bits_per_digit;
1200       if (nextBitPos >= APINT_BITS_PER_WORD) {
1201         if (isSingleWord()) {
1202           VAL = resDigit;
1203            break;
1204         }
1205         pVal[size++] = resDigit;
1206         nextBitPos -= APINT_BITS_PER_WORD;
1207         resDigit = digit >> (bits_per_digit - nextBitPos);
1208       }
1209     }
1210     if (!isSingleWord() && size <= getNumWords())
1211       pVal[size] = resDigit;
1212   } else {   // General case.  The radix is not a power of 2.
1213     // For 10-radix, the max value of 64-bit integer is 18446744073709551615,
1214     // and its digits number is 20.
1215     const uint32_t chars_per_word = 20;
1216     if (slen < chars_per_word ||
1217         (slen == chars_per_word &&             // In case the value <= 2^64 - 1
1218          strcmp(StrStart, "18446744073709551615") <= 0)) {
1219       BitWidth = APINT_BITS_PER_WORD;
1220       VAL = strtoull(StrStart, 0, 10);
1221     } else { // In case the value > 2^64 - 1
1222       BitWidth = (slen / chars_per_word + 1) * APINT_BITS_PER_WORD;
1223       pVal = getClearedMemory(getNumWords());
1224       uint32_t str_pos = 0;
1225       while (str_pos < slen) {
1226         uint32_t chunk = slen - str_pos;
1227         if (chunk > chars_per_word - 1)
1228           chunk = chars_per_word - 1;
1229         uint64_t resDigit = StrStart[str_pos++] - '0';
1230         uint64_t big_base = radix;
1231         while (--chunk > 0) {
1232           resDigit = resDigit * radix + StrStart[str_pos++] - '0';
1233           big_base *= radix;
1234         }
1235
1236         uint64_t carry;
1237         if (!size)
1238           carry = resDigit;
1239         else {
1240           carry = mul_1(pVal, pVal, size, big_base);
1241           carry += add_1(pVal, pVal, size, resDigit);
1242         }
1243
1244         if (carry) pVal[size++] = carry;
1245       }
1246     }
1247   }
1248 }