lib/Support/ConstantRange.cpp

   1 //===-- ConstantRange.cpp - ConstantRange implementation ------------------===//
   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 // Represent a range of possible values that may occur when the program is run
  11 // for an integral value.  This keeps track of a lower and upper bound for the
  12 // constant, which MAY wrap around the end of the numeric range.  To do this, it
  13 // keeps track of a [lower, upper) bound, which specifies an interval just like
  14 // STL iterators.  When used with boolean values, the following are important
  15 // ranges (other integral ranges use min/max values for special range values):
  16 //
  17 //  [F, F) = {}     = Empty set
  18 //  [T, F) = {T}
  19 //  [F, T) = {F}
  20 //  [T, T) = {F, T} = Full set
  21 //
  22 //===----------------------------------------------------------------------===//
  23
  24 #include "llvm/InstrTypes.h"
  25 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  26 #include "llvm/Support/Debug.h"
  27 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  28 using namespace llvm;
  29
  30 /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified type.
  31 ///
  32 ConstantRange::ConstantRange(uint32_t BitWidth, bool Full) {
  33   if (Full)
  34     Lower = Upper = APInt::getMaxValue(BitWidth);
  35   else
  36     Lower = Upper = APInt::getMinValue(BitWidth);
  37 }
  38
  39 /// Initialize a range to hold the single specified value.
  40 ///
  41 ConstantRange::ConstantRange(const APInt &V) : Lower(V), Upper(V + 1) {}
  42
  43 ConstantRange::ConstantRange(const APInt &L, const APInt &U) :
  44   Lower(L), Upper(U) {
  45   assert(L.getBitWidth() == U.getBitWidth() &&
  46          "ConstantRange with unequal bit widths");
  47   assert((L != U || (L.isMaxValue() || L.isMinValue())) &&
  48          "Lower == Upper, but they aren't min or max value!");
  49 }
  50
  51 ConstantRange ConstantRange::makeICmpRegion(unsigned Pred,
  52                                             const ConstantRange &CR) {
  53   if (CR.isEmptySet())
  54     return CR;
  55
  56   uint32_t W = CR.getBitWidth();
  57   switch (Pred) {
  58     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp predicate to makeICmpRegion()");
  59     case CmpInst::ICMP_EQ:
  60       return CR;
  61     case CmpInst::ICMP_NE:
  62       if (CR.isSingleElement())
  63         return ConstantRange(CR.getUpper(), CR.getLower());
  64       return ConstantRange(W);
  65     case CmpInst::ICMP_ULT: {
  66       APInt UMax(CR.getUnsignedMax());
  67       if (UMax.isMinValue())
  68         return ConstantRange(W, /* empty */ false);
  69       return ConstantRange(APInt::getMinValue(W), UMax);
  70     }
  71     case CmpInst::ICMP_SLT: {
  72       APInt SMax(CR.getSignedMax());
  73       if (SMax.isMinSignedValue())
  74         return ConstantRange(W, /* empty */ false);
  75       return ConstantRange(APInt::getSignedMinValue(W), SMax);
  76     }
  77     case CmpInst::ICMP_ULE: {
  78       APInt UMax(CR.getUnsignedMax());
  79       if (UMax.isMaxValue())
  80         return ConstantRange(W);
  81       return ConstantRange(APInt::getMinValue(W), UMax + 1);
  82     }
  83     case CmpInst::ICMP_SLE: {
  84       APInt SMax(CR.getSignedMax());
  85       if (SMax.isMaxSignedValue())
  86         return ConstantRange(W);
  87       return ConstantRange(APInt::getSignedMinValue(W), SMax + 1);
  88     }
  89     case CmpInst::ICMP_UGT: {
  90       APInt UMin(CR.getUnsignedMin());
  91       if (UMin.isMaxValue())
  92         return ConstantRange(W, /* empty */ false);
  93       return ConstantRange(UMin + 1, APInt::getNullValue(W));
  94     }
  95     case CmpInst::ICMP_SGT: {
  96       APInt SMin(CR.getSignedMin());
  97       if (SMin.isMaxSignedValue())
  98         return ConstantRange(W, /* empty */ false);
  99       return ConstantRange(SMin + 1, APInt::getSignedMinValue(W));
 100     }
 101     case CmpInst::ICMP_UGE: {
 102       APInt UMin(CR.getUnsignedMin());
 103       if (UMin.isMinValue())
 104         return ConstantRange(W);
 105       return ConstantRange(UMin, APInt::getNullValue(W));
 106     }
 107     case CmpInst::ICMP_SGE: {
 108       APInt SMin(CR.getSignedMin());
 109       if (SMin.isMinSignedValue())
 110         return ConstantRange(W);
 111       return ConstantRange(SMin, APInt::getSignedMinValue(W));
 112     }
 113   }
 114 }
 115
 116 /// isFullSet - Return true if this set contains all of the elements possible
 117 /// for this data-type
 118 bool ConstantRange::isFullSet() const {
 119   return Lower == Upper && Lower.isMaxValue();
 120 }
 121
 122 /// isEmptySet - Return true if this set contains no members.
 123 ///
 124 bool ConstantRange::isEmptySet() const {
 125   return Lower == Upper && Lower.isMinValue();
 126 }
 127
 128 /// isWrappedSet - Return true if this set wraps around the top of the range,
 129 /// for example: [100, 8)
 130 ///
 131 bool ConstantRange::isWrappedSet() const {
 132   return Lower.ugt(Upper);
 133 }
 134
 135 /// isSignWrappedSet - Return true if this set wraps around the INT_MIN of
 136 /// its bitwidth, for example: i8 [120, 140).
 137 ///
 138 bool ConstantRange::isSignWrappedSet() const {
 139   return contains(APInt::getSignedMaxValue(getBitWidth())) &&
 140          contains(APInt::getSignedMinValue(getBitWidth()));
 141 }
 142
 143 /// getSetSize - Return the number of elements in this set.
 144 ///
 145 APInt ConstantRange::getSetSize() const {
 146   if (isEmptySet())
 147     return APInt(getBitWidth()+1, 0);
 148
 149   if (isFullSet())
 150     return APInt::getMaxValue(getBitWidth()).zext(getBitWidth()+1) + 1;
 151
 152   if (isWrappedSet()) {
 153     APInt Result = Upper + (APInt::getMaxValue(getBitWidth()) - Lower + 1);
 154     return Result.zext(getBitWidth()+1);
 155   }
 156
 157   return (Upper - Lower).zext(getBitWidth()+1);
 158 }
 159
 160 /// getUnsignedMax - Return the largest unsigned value contained in the
 161 /// ConstantRange.
 162 ///
 163 APInt ConstantRange::getUnsignedMax() const {
 164   if (isFullSet() || isWrappedSet())
 165     return APInt::getMaxValue(getBitWidth());
 166   return getUpper() - 1;
 167 }
 168
 169 /// getUnsignedMin - Return the smallest unsigned value contained in the
 170 /// ConstantRange.
 171 ///
 172 APInt ConstantRange::getUnsignedMin() const {
 173   if (isFullSet() || (isWrappedSet() && getUpper() != 0))
 174     return APInt::getMinValue(getBitWidth());
 175   return getLower();
 176 }
 177
 178 /// getSignedMax - Return the largest signed value contained in the
 179 /// ConstantRange.
 180 ///
 181 APInt ConstantRange::getSignedMax() const {
 182   APInt SignedMax(APInt::getSignedMaxValue(getBitWidth()));
 183   if (!isWrappedSet()) {
 184     if (getLower().sle(getUpper() - 1))
 185       return getUpper() - 1;
 186     return SignedMax;
 187   }
 188   if (getLower().isNegative() == getUpper().isNegative())
 189     return SignedMax;
 190   return getUpper() - 1;
 191 }
 192
 193 /// getSignedMin - Return the smallest signed value contained in the
 194 /// ConstantRange.
 195 ///
 196 APInt ConstantRange::getSignedMin() const {
 197   APInt SignedMin(APInt::getSignedMinValue(getBitWidth()));
 198   if (!isWrappedSet()) {
 199     if (getLower().sle(getUpper() - 1))
 200       return getLower();
 201     return SignedMin;
 202   }
 203   if ((getUpper() - 1).slt(getLower())) {
 204     if (getUpper() != SignedMin)
 205       return SignedMin;
 206   }
 207   return getLower();
 208 }
 209
 210 /// contains - Return true if the specified value is in the set.
 211 ///
 212 bool ConstantRange::contains(const APInt &V) const {
 213   if (Lower == Upper)
 214     return isFullSet();
 215
 216   if (!isWrappedSet())
 217     return Lower.ule(V) && V.ult(Upper);
 218   return Lower.ule(V) || V.ult(Upper);
 219 }
 220
 221 /// contains - Return true if the argument is a subset of this range.
 222 /// Two equal sets contain each other. The empty set contained by all other
 223 /// sets.
 224 ///
 225 bool ConstantRange::contains(const ConstantRange &Other) const {
 226   if (isFullSet() || Other.isEmptySet()) return true;
 227   if (isEmptySet() || Other.isFullSet()) return false;
 228
 229   if (!isWrappedSet()) {
 230     if (Other.isWrappedSet())
 231       return false;
 232
 233     return Lower.ule(Other.getLower()) && Other.getUpper().ule(Upper);
 234   }
 235
 236   if (!Other.isWrappedSet())
 237     return Other.getUpper().ule(Upper) ||
 238            Lower.ule(Other.getLower());
 239
 240   return Other.getUpper().ule(Upper) && Lower.ule(Other.getLower());
 241 }
 242
 243 /// subtract - Subtract the specified constant from the endpoints of this
 244 /// constant range.
 245 ConstantRange ConstantRange::subtract(const APInt &Val) const {
 246   assert(Val.getBitWidth() == getBitWidth() && "Wrong bit width");
 247   // If the set is empty or full, don't modify the endpoints.
 248   if (Lower == Upper)
 249     return *this;
 250   return ConstantRange(Lower - Val, Upper - Val);
 251 }
 252
 253 /// \brief Subtract the specified range from this range (aka relative complement
 254 /// of the sets).
 255 ConstantRange ConstantRange::difference(const ConstantRange &CR) const {
 256   return intersectWith(CR.inverse());
 257 }
 258
 259 /// intersectWith - Return the range that results from the intersection of this
 260 /// range with another range.  The resultant range is guaranteed to include all
 261 /// elements contained in both input ranges, and to have the smallest possible
 262 /// set size that does so.  Because there may be two intersections with the
 263 /// same set size, A.intersectWith(B) might not be equal to B.intersectWith(A).
 264 ConstantRange ConstantRange::intersectWith(const ConstantRange &CR) const {
 265   assert(getBitWidth() == CR.getBitWidth() &&
 266          "ConstantRange types don't agree!");
 267
 268   // Handle common cases.
 269   if (   isEmptySet() || CR.isFullSet()) return *this;
 270   if (CR.isEmptySet() ||    isFullSet()) return CR;
 271
 272   if (!isWrappedSet() && CR.isWrappedSet())
 273     return CR.intersectWith(*this);
 274
 275   if (!isWrappedSet() && !CR.isWrappedSet()) {
 276     if (Lower.ult(CR.Lower)) {
 277       if (Upper.ule(CR.Lower))
 278         return ConstantRange(getBitWidth(), false);
 279
 280       if (Upper.ult(CR.Upper))
 281         return ConstantRange(CR.Lower, Upper);
 282
 283       return CR;
 284     }
 285     if (Upper.ult(CR.Upper))
 286       return *this;
 287
 288     if (Lower.ult(CR.Upper))
 289       return ConstantRange(Lower, CR.Upper);
 290
 291     return ConstantRange(getBitWidth(), false);
 292   }
 293
 294   if (isWrappedSet() && !CR.isWrappedSet()) {
 295     if (CR.Lower.ult(Upper)) {
 296       if (CR.Upper.ult(Upper))
 297         return CR;
 298
 299       if (CR.Upper.ule(Lower))
 300         return ConstantRange(CR.Lower, Upper);
 301
 302       if (getSetSize().ult(CR.getSetSize()))
 303         return *this;
 304       return CR;
 305     }
 306     if (CR.Lower.ult(Lower)) {
 307       if (CR.Upper.ule(Lower))
 308         return ConstantRange(getBitWidth(), false);
 309
 310       return ConstantRange(Lower, CR.Upper);
 311     }
 312     return CR;
 313   }
 314
 315   if (CR.Upper.ult(Upper)) {
 316     if (CR.Lower.ult(Upper)) {
 317       if (getSetSize().ult(CR.getSetSize()))
 318         return *this;
 319       return CR;
 320     }
 321
 322     if (CR.Lower.ult(Lower))
 323       return ConstantRange(Lower, CR.Upper);
 324
 325     return CR;
 326   }
 327   if (CR.Upper.ule(Lower)) {
 328     if (CR.Lower.ult(Lower))
 329       return *this;
 330
 331     return ConstantRange(CR.Lower, Upper);
 332   }
 333   if (getSetSize().ult(CR.getSetSize()))
 334     return *this;
 335   return CR;
 336 }
 337
 338
 339 /// unionWith - Return the range that results from the union of this range with
 340 /// another range.  The resultant range is guaranteed to include the elements of
 341 /// both sets, but may contain more.  For example, [3, 9) union [12,15) is
 342 /// [3, 15), which includes 9, 10, and 11, which were not included in either
 343 /// set before.
 344 ///
 345 ConstantRange ConstantRange::unionWith(const ConstantRange &CR) const {
 346   assert(getBitWidth() == CR.getBitWidth() &&
 347          "ConstantRange types don't agree!");
 348
 349   if (   isFullSet() || CR.isEmptySet()) return *this;
 350   if (CR.isFullSet() ||    isEmptySet()) return CR;
 351
 352   if (!isWrappedSet() && CR.isWrappedSet()) return CR.unionWith(*this);
 353
 354   if (!isWrappedSet() && !CR.isWrappedSet()) {
 355     if (CR.Upper.ult(Lower) || Upper.ult(CR.Lower)) {
 356       // If the two ranges are disjoint, find the smaller gap and bridge it.
 357       APInt d1 = CR.Lower - Upper, d2 = Lower - CR.Upper;
 358       if (d1.ult(d2))
 359         return ConstantRange(Lower, CR.Upper);
 360       return ConstantRange(CR.Lower, Upper);
 361     }
 362
 363     APInt L = Lower, U = Upper;
 364     if (CR.Lower.ult(L))
 365       L = CR.Lower;
 366     if ((CR.Upper - 1).ugt(U - 1))
 367       U = CR.Upper;
 368
 369     if (L == 0 && U == 0)
 370       return ConstantRange(getBitWidth());
 371
 372     return ConstantRange(L, U);
 373   }
 374
 375   if (!CR.isWrappedSet()) {
 376     // ------U   L-----  and  ------U   L----- : this
 377     //   L--U                            L--U  : CR
 378     if (CR.Upper.ule(Upper) || CR.Lower.uge(Lower))
 379       return *this;
 380
 381     // ------U   L----- : this
 382     //    L---------U   : CR
 383     if (CR.Lower.ule(Upper) && Lower.ule(CR.Upper))
 384       return ConstantRange(getBitWidth());
 385
 386     // ----U       L---- : this
 387     //       L---U       : CR
 388     //    <d1>  <d2>
 389     if (Upper.ule(CR.Lower) && CR.Upper.ule(Lower)) {
 390       APInt d1 = CR.Lower - Upper, d2 = Lower - CR.Upper;
 391       if (d1.ult(d2))
 392         return ConstantRange(Lower, CR.Upper);
 393       return ConstantRange(CR.Lower, Upper);
 394     }
 395
 396     // ----U     L----- : this
 397     //        L----U    : CR
 398     if (Upper.ult(CR.Lower) && Lower.ult(CR.Upper))
 399       return ConstantRange(CR.Lower, Upper);
 400
 401     // ------U    L---- : this
 402     //    L-----U       : CR
 403     assert(CR.Lower.ult(Upper) && CR.Upper.ult(Lower) &&
 404            "ConstantRange::unionWith missed a case with one range wrapped");
 405     return ConstantRange(Lower, CR.Upper);
 406   }
 407
 408   // ------U    L----  and  ------U    L---- : this
 409   // -U  L-----------  and  ------------U  L : CR
 410   if (CR.Lower.ule(Upper) || Lower.ule(CR.Upper))
 411     return ConstantRange(getBitWidth());
 412
 413   APInt L = Lower, U = Upper;
 414   if (CR.Upper.ugt(U))
 415     U = CR.Upper;
 416   if (CR.Lower.ult(L))
 417     L = CR.Lower;
 418
 419   return ConstantRange(L, U);
 420 }
 421
 422 /// zeroExtend - Return a new range in the specified integer type, which must
 423 /// be strictly larger than the current type.  The returned range will
 424 /// correspond to the possible range of values as if the source range had been
 425 /// zero extended.
 426 ConstantRange ConstantRange::zeroExtend(uint32_t DstTySize) const {
 427   if (isEmptySet()) return ConstantRange(DstTySize, /*isFullSet=*/false);
 428
 429   unsigned SrcTySize = getBitWidth();
 430   assert(SrcTySize < DstTySize && "Not a value extension");
 431   if (isFullSet() || isWrappedSet())
 432     // Change into [0, 1 << src bit width)
 433     return ConstantRange(APInt(DstTySize,0), APInt(DstTySize,1).shl(SrcTySize));
 434
 435   return ConstantRange(Lower.zext(DstTySize), Upper.zext(DstTySize));
 436 }
 437
 438 /// signExtend - Return a new range in the specified integer type, which must
 439 /// be strictly larger than the current type.  The returned range will
 440 /// correspond to the possible range of values as if the source range had been
 441 /// sign extended.
 442 ConstantRange ConstantRange::signExtend(uint32_t DstTySize) const {
 443   if (isEmptySet()) return ConstantRange(DstTySize, /*isFullSet=*/false);
 444
 445   unsigned SrcTySize = getBitWidth();
 446   assert(SrcTySize < DstTySize && "Not a value extension");
 447   if (isFullSet() || isSignWrappedSet()) {
 448     return ConstantRange(APInt::getHighBitsSet(DstTySize,DstTySize-SrcTySize+1),
 449                          APInt::getLowBitsSet(DstTySize, SrcTySize-1) + 1);
 450   }
 451
 452   return ConstantRange(Lower.sext(DstTySize), Upper.sext(DstTySize));
 453 }
 454
 455 /// truncate - Return a new range in the specified integer type, which must be
 456 /// strictly smaller than the current type.  The returned range will
 457 /// correspond to the possible range of values as if the source range had been
 458 /// truncated to the specified type.
 459 ConstantRange ConstantRange::truncate(uint32_t DstTySize) const {
 460   assert(getBitWidth() > DstTySize && "Not a value truncation");
 461   if (isFullSet() || getSetSize().getActiveBits() > DstTySize)
 462     return ConstantRange(DstTySize, /*isFullSet=*/true);
 463
 464   return ConstantRange(Lower.trunc(DstTySize), Upper.trunc(DstTySize));
 465 }
 466
 467 /// zextOrTrunc - make this range have the bit width given by \p DstTySize. The
 468 /// value is zero extended, truncated, or left alone to make it that width.
 469 ConstantRange ConstantRange::zextOrTrunc(uint32_t DstTySize) const {
 470   unsigned SrcTySize = getBitWidth();
 471   if (SrcTySize > DstTySize)
 472     return truncate(DstTySize);
 473   if (SrcTySize < DstTySize)
 474     return zeroExtend(DstTySize);
 475   return *this;
 476 }
 477
 478 /// sextOrTrunc - make this range have the bit width given by \p DstTySize. The
 479 /// value is sign extended, truncated, or left alone to make it that width.
 480 ConstantRange ConstantRange::sextOrTrunc(uint32_t DstTySize) const {
 481   unsigned SrcTySize = getBitWidth();
 482   if (SrcTySize > DstTySize)
 483     return truncate(DstTySize);
 484   if (SrcTySize < DstTySize)
 485     return signExtend(DstTySize);
 486   return *this;
 487 }
 488
 489 ConstantRange
 490 ConstantRange::add(const ConstantRange &Other) const {
 491   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 492     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 493   if (isFullSet() || Other.isFullSet())
 494     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 495
 496   APInt Spread_X = getSetSize(), Spread_Y = Other.getSetSize();
 497   APInt NewLower = getLower() + Other.getLower();
 498   APInt NewUpper = getUpper() + Other.getUpper() - 1;
 499   if (NewLower == NewUpper)
 500     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 501
 502   ConstantRange X = ConstantRange(NewLower, NewUpper);
 503   if (X.getSetSize().ult(Spread_X) || X.getSetSize().ult(Spread_Y))
 504     // We've wrapped, therefore, full set.
 505     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 506
 507   return X;
 508 }
 509
 510 ConstantRange
 511 ConstantRange::sub(const ConstantRange &Other) const {
 512   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 513     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 514   if (isFullSet() || Other.isFullSet())
 515     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 516
 517   APInt Spread_X = getSetSize(), Spread_Y = Other.getSetSize();
 518   APInt NewLower = getLower() - Other.getUpper() + 1;
 519   APInt NewUpper = getUpper() - Other.getLower();
 520   if (NewLower == NewUpper)
 521     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 522
 523   ConstantRange X = ConstantRange(NewLower, NewUpper);
 524   if (X.getSetSize().ult(Spread_X) || X.getSetSize().ult(Spread_Y))
 525     // We've wrapped, therefore, full set.
 526     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 527
 528   return X;
 529 }
 530
 531 ConstantRange
 532 ConstantRange::multiply(const ConstantRange &Other) const {
 533   // TODO: If either operand is a single element and the multiply is known to
 534   // be non-wrapping, round the result min and max value to the appropriate
 535   // multiple of that element. If wrapping is possible, at least adjust the
 536   // range according to the greatest power-of-two factor of the single element.
 537
 538   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 539     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 540
 541   // If any of the operands is zero, then the result is also zero.
 542   if ((getSingleElement() && *getSingleElement() == 0) ||
 543       (Other.getSingleElement() && *Other.getSingleElement() == 0))
 544     return ConstantRange(APInt(getBitWidth(), 0));
 545
 546   if (isFullSet() || Other.isFullSet())
 547     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 548
 549   APInt this_min = getUnsignedMin().zext(getBitWidth() * 2);
 550   APInt this_max = getUnsignedMax().zext(getBitWidth() * 2);
 551   APInt Other_min = Other.getUnsignedMin().zext(getBitWidth() * 2);
 552   APInt Other_max = Other.getUnsignedMax().zext(getBitWidth() * 2);
 553
 554   ConstantRange Result_zext = ConstantRange(this_min * Other_min,
 555                                             this_max * Other_max + 1);
 556   return Result_zext.truncate(getBitWidth());
 557 }
 558
 559 ConstantRange
 560 ConstantRange::smax(const ConstantRange &Other) const {
 561   // X smax Y is: range(smax(X_smin, Y_smin),
 562   //                    smax(X_smax, Y_smax))
 563   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 564     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 565   APInt NewL = APIntOps::smax(getSignedMin(), Other.getSignedMin());
 566   APInt NewU = APIntOps::smax(getSignedMax(), Other.getSignedMax()) + 1;
 567   if (NewU == NewL)
 568     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 569   return ConstantRange(NewL, NewU);
 570 }
 571
 572 ConstantRange
 573 ConstantRange::umax(const ConstantRange &Other) const {
 574   // X umax Y is: range(umax(X_umin, Y_umin),
 575   //                    umax(X_umax, Y_umax))
 576   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 577     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 578   APInt NewL = APIntOps::umax(getUnsignedMin(), Other.getUnsignedMin());
 579   APInt NewU = APIntOps::umax(getUnsignedMax(), Other.getUnsignedMax()) + 1;
 580   if (NewU == NewL)
 581     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 582   return ConstantRange(NewL, NewU);
 583 }
 584
 585 ConstantRange
 586 ConstantRange::udiv(const ConstantRange &RHS) const {
 587   if (isEmptySet() || RHS.isEmptySet() || RHS.getUnsignedMax() == 0)
 588     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 589   if (RHS.isFullSet())
 590     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 591
 592   APInt Lower = getUnsignedMin().udiv(RHS.getUnsignedMax());
 593
 594   APInt RHS_umin = RHS.getUnsignedMin();
 595   if (RHS_umin == 0) {
 596     // We want the lowest value in RHS excluding zero. Usually that would be 1
 597     // except for a range in the form of [X, 1) in which case it would be X.
 598     if (RHS.getUpper() == 1)
 599       RHS_umin = RHS.getLower();
 600     else
 601       RHS_umin = APInt(getBitWidth(), 1);
 602   }
 603
 604   APInt Upper = getUnsignedMax().udiv(RHS_umin) + 1;
 605
 606   // If the LHS is Full and the RHS is a wrapped interval containing 1 then
 607   // this could occur.
 608   if (Lower == Upper)
 609     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 610
 611   return ConstantRange(Lower, Upper);
 612 }
 613
 614 ConstantRange
 615 ConstantRange::binaryAnd(const ConstantRange &Other) const {
 616   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 617     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 618
 619   // TODO: replace this with something less conservative
 620
 621   APInt umin = APIntOps::umin(Other.getUnsignedMax(), getUnsignedMax());
 622   if (umin.isAllOnesValue())
 623     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 624   return ConstantRange(APInt::getNullValue(getBitWidth()), umin + 1);
 625 }
 626
 627 ConstantRange
 628 ConstantRange::binaryOr(const ConstantRange &Other) const {
 629   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 630     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 631
 632   // TODO: replace this with something less conservative
 633
 634   APInt umax = APIntOps::umax(getUnsignedMin(), Other.getUnsignedMin());
 635   if (umax.isMinValue())
 636     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 637   return ConstantRange(umax, APInt::getNullValue(getBitWidth()));
 638 }
 639
 640 ConstantRange
 641 ConstantRange::shl(const ConstantRange &Other) const {
 642   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 643     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 644
 645   APInt min = getUnsignedMin().shl(Other.getUnsignedMin());
 646   APInt max = getUnsignedMax().shl(Other.getUnsignedMax());
 647
 648   // there's no overflow!
 649   APInt Zeros(getBitWidth(), getUnsignedMax().countLeadingZeros());
 650   if (Zeros.ugt(Other.getUnsignedMax()))
 651     return ConstantRange(min, max + 1);
 652
 653   // FIXME: implement the other tricky cases
 654   return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 655 }
 656
 657 ConstantRange
 658 ConstantRange::lshr(const ConstantRange &Other) const {
 659   if (isEmptySet() || Other.isEmptySet())
 660     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 661
 662   APInt max = getUnsignedMax().lshr(Other.getUnsignedMin());
 663   APInt min = getUnsignedMin().lshr(Other.getUnsignedMax());
 664   if (min == max + 1)
 665     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 666
 667   return ConstantRange(min, max + 1);
 668 }
 669
 670 ConstantRange ConstantRange::inverse() const {
 671   if (isFullSet())
 672     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/false);
 673   if (isEmptySet())
 674     return ConstantRange(getBitWidth(), /*isFullSet=*/true);
 675   return ConstantRange(Upper, Lower);
 676 }
 677
 678 /// print - Print out the bounds to a stream...
 679 ///
 680 void ConstantRange::print(raw_ostream &OS) const {
 681   if (isFullSet())
 682     OS << "full-set";
 683   else if (isEmptySet())
 684     OS << "empty-set";
 685   else
 686     OS << "[" << Lower << "," << Upper << ")";
 687 }
 688
 689 /// dump - Allow printing from a debugger easily...
 690 ///
 691 void ConstantRange::dump() const {
 692   print(dbgs());
 693 }