01b0100c518facf9ed1dbd778f75faabf5549d64
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / ConstantFold.cpp
1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
13 //
14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
15 // template-based folder for simple primitive constants like ConstantInt, and
16 // the special case hackery that we use to symbolically evaluate expressions
17 // that use ConstantExprs.
18 //
19 //===----------------------------------------------------------------------===//
20
21 #include "ConstantFold.h"
22 #include "llvm/Constants.h"
23 #include "llvm/Instructions.h"
24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
25 #include "llvm/Function.h"
26 #include "llvm/GlobalAlias.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
30 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
31 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
32 #include <limits>
33 using namespace llvm;
34
35 //===----------------------------------------------------------------------===//
36 //                ConstantFold*Instruction Implementations
37 //===----------------------------------------------------------------------===//
38
39 /// CastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
40 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
41 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
42 static Constant *CastConstantVector(ConstantVector *CV,
43                                     const VectorType *DstTy) {
44   unsigned SrcNumElts = CV->getType()->getNumElements();
45   unsigned DstNumElts = DstTy->getNumElements();
46   const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
47   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
48   
49   // If both vectors have the same number of elements (thus, the elements
50   // are the same size), perform the conversion now.
51   if (SrcNumElts == DstNumElts) {
52     std::vector<Constant*> Result;
53     
54     // If the src and dest elements are both integers, or both floats, we can 
55     // just BitCast each element because the elements are the same size.
56     if ((SrcEltTy->isInteger() && DstEltTy->isInteger()) ||
57         (SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isFloatingPoint())) {
58       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i)
59         Result.push_back(
60           ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
61       return ConstantVector::get(Result);
62     }
63     
64     // If this is an int-to-fp cast ..
65     if (SrcEltTy->isInteger()) {
66       // Ensure that it is int-to-fp cast
67       assert(DstEltTy->isFloatingPoint());
68       if (DstEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
69         for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
70           ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
71           double V = CI->getValue().bitsToDouble();
72           Result.push_back(ConstantFP::get(Type::DoubleTy, APFloat(V)));
73         }
74         return ConstantVector::get(Result);
75       }
76       assert(DstEltTy == Type::FloatTy && "Unknown fp type!");
77       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
78         ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
79         float V = CI->getValue().bitsToFloat();
80         Result.push_back(ConstantFP::get(Type::FloatTy, APFloat(V)));
81       }
82       return ConstantVector::get(Result);
83     }
84     
85     // Otherwise, this is an fp-to-int cast.
86     assert(SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isInteger());
87     
88     if (SrcEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
89       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
90         uint64_t V = cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
91                        getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
92         Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int64Ty, V);
93         Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy ));
94       }
95       return ConstantVector::get(Result);
96     }
97
98     assert(SrcEltTy->getTypeID() == Type::FloatTyID);
99     for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
100       uint32_t V = (uint32_t)cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
101                                getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
102       Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, V);
103       Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy));
104     }
105     return ConstantVector::get(Result);
106   }
107   
108   // Otherwise, this is a cast that changes element count and size.  Handle
109   // casts which shrink the elements here.
110   
111   // FIXME: We need to know endianness to do this!
112   
113   return 0;
114 }
115
116 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast 
117 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
118 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
119 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
120 static unsigned
121 foldConstantCastPair(
122   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
123   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
124   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
125 ) {
126   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
127   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
128   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
129   
130   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
131   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
132   const Type *MidTy = Op->getType();
133   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
134   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
135
136   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
137   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
138                                         Type::Int64Ty);
139 }
140
141 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
142   const Type *SrcTy = V->getType();
143   if (SrcTy == DestTy)
144     return V; // no-op cast
145   
146   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
147   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
148   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
149     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
150       SmallVector<Value*, 8> IdxList;
151       IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
152       const Type *ElTy = PTy->getElementType();
153       while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
154         if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
155           if (STy->getNumElements() == 0) break;
156           ElTy = STy->getElementType(0);
157           IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
158         } else if (const SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
159           if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
160           ElTy = STy->getElementType();
161           IdxList.push_back(IdxList[0]);
162         } else {
163           break;
164         }
165       }
166       
167       if (ElTy == DPTy->getElementType())
168         return ConstantExpr::getGetElementPtr(V, &IdxList[0], IdxList.size());
169     }
170   
171   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src 
172   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
173   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
174     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
175       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
176              "Not cast between same sized vectors!");
177       // First, check for null.  Undef is already handled.
178       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
179         return Constant::getNullValue(DestTy);
180       
181       if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
182         // This is a cast from a ConstantVector of one type to a 
183         // ConstantVector of another type.  Check to see if all elements of 
184         // the input are simple.
185         bool AllSimpleConstants = true;
186         for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
187           if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
188               !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i))) {
189             AllSimpleConstants = false;
190             break;
191           }
192         }
193         
194         // If all of the elements are simple constants, we can fold this.
195         if (AllSimpleConstants)
196           return CastConstantVector(const_cast<ConstantVector*>(CV), DestPTy);
197       }
198     }
199   }
200   
201   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
202   // bitcast right.
203   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
204     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
205   
206   // Handle integral constant input.
207   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
208     if (DestTy->isInteger())
209       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
210       // be the same. Consequently, we just fold to V.
211       return V;
212     
213     if (DestTy->isFloatingPoint()) {
214       assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) && 
215              "Unknown FP type!");
216       return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
217     }
218     // Otherwise, can't fold this (vector?)
219     return 0;
220   }
221   
222   // Handle ConstantFP input.
223   if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
224     // FP -> Integral.
225     if (DestTy == Type::Int32Ty) {
226       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
227     } else {
228       assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
229       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
230     }
231   }
232   return 0;
233 }
234
235
236 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
237                                             const Type *DestTy) {
238   const Type *SrcTy = V->getType();
239
240   if (isa<UndefValue>(V)) {
241     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
242     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
243     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt)
244       return Constant::getNullValue(DestTy);
245     return UndefValue::get(DestTy);
246   }
247   // No compile-time operations on this type yet.
248   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
249     return 0;
250
251   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
252   // do to try to simplify it.
253   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
254     if (CE->isCast()) {
255       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
256       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
257         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
258     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
259       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
260       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
261       bool isAllNull = true;
262       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
263         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
264           isAllNull = false;
265           break;
266         }
267       if (isAllNull)
268         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
269         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
270     }
271   }
272
273   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
274   // opcode specified.
275   switch (opc) {
276   case Instruction::FPTrunc:
277   case Instruction::FPExt:
278     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
279       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
280       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
281                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
282                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
283                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
284                   APFloat::Bogus,
285                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
286       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
287     }
288     return 0; // Can't fold.
289   case Instruction::FPToUI: 
290   case Instruction::FPToSI:
291     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
292       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
293       uint64_t x[2]; 
294       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
295       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
296                                 APFloat::rmTowardZero);
297       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
298       return ConstantInt::get(Val);
299     }
300     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
301       std::vector<Constant*> res;
302       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
303       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
304       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
305         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
306                                                   DstEltTy));
307       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
308     }
309     return 0; // Can't fold.
310   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
311     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
312       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
313     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
314   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
315     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
316       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
317     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
318   case Instruction::UIToFP:
319   case Instruction::SIToFP:
320     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
321       APInt api = CI->getValue();
322       const uint64_t zero[] = {0, 0};
323       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(SrcTy)->getBitWidth();
324       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
325                                   2, zero));
326       (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(api.getRawData(), BitWidth, 
327                                    opc==Instruction::SIToFP,
328                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
329       return ConstantFP::get(DestTy, apf);
330     }
331     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
332       std::vector<Constant*> res;
333       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
334       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
335       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
336         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
337                                                   DstEltTy));
338       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
339     }
340     return 0;
341   case Instruction::ZExt:
342     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
343       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
344       APInt Result(CI->getValue());
345       Result.zext(BitWidth);
346       return ConstantInt::get(Result);
347     }
348     return 0;
349   case Instruction::SExt:
350     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
351       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
352       APInt Result(CI->getValue());
353       Result.sext(BitWidth);
354       return ConstantInt::get(Result);
355     }
356     return 0;
357   case Instruction::Trunc:
358     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
359       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
360       APInt Result(CI->getValue());
361       Result.trunc(BitWidth);
362       return ConstantInt::get(Result);
363     }
364     return 0;
365   case Instruction::BitCast:
366     return FoldBitCast(const_cast<Constant*>(V), DestTy);
367   default:
368     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
369     break;
370   }
371
372   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
373   return 0;
374 }
375
376 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
377                                               const Constant *V1,
378                                               const Constant *V2) {
379   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
380     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
381
382   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
383   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
384   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
385   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
386   return 0;
387 }
388
389 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
390                                                       const Constant *Idx) {
391   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
392     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
393   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
394     return Constant::getNullValue(
395                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
396   
397   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
398     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
399       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
400     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
401       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
402       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
403     }
404   }
405   return 0;
406 }
407
408 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
409                                                      const Constant *Elt,
410                                                      const Constant *Idx) {
411   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
412   if (!CIdx) return 0;
413   APInt idxVal = CIdx->getValue();
414   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
415     // Insertion of scalar constant into vector undef
416     // Optimize away insertion of undef
417     if (isa<UndefValue>(Elt))
418       return const_cast<Constant*>(Val);
419     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
420     // the insertion
421     unsigned numOps = 
422       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
423     std::vector<Constant*> Ops; 
424     Ops.reserve(numOps);
425     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
426       const Constant *Op =
427         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
428       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
429     }
430     return ConstantVector::get(Ops);
431   }
432   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
433     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
434     // Optimize away insertion of zero
435     if (Elt->isNullValue())
436       return const_cast<Constant*>(Val);
437     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
438     // the insertion
439     unsigned numOps = 
440       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
441     std::vector<Constant*> Ops; 
442     Ops.reserve(numOps);
443     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
444       const Constant *Op =
445         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
446       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
447     }
448     return ConstantVector::get(Ops);
449   }
450   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
451     // Insertion of scalar constant into vector constant
452     std::vector<Constant*> Ops; 
453     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
454     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
455       const Constant *Op =
456         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
457       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
458     }
459     return ConstantVector::get(Ops);
460   }
461   return 0;
462 }
463
464 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
465                                                      const Constant *V2,
466                                                      const Constant *Mask) {
467   // TODO:
468   return 0;
469 }
470
471 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
472 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
473 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
474 /// ConstantAggregateZero operand.
475 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1, 
476                               const ConstantVector *V2,
477                               const VectorType *VTy,
478                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
479   std::vector<Constant*> Res;
480   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
481   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
482     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
483     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
484     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
485                      const_cast<Constant*>(C2)));
486   }
487   return ConstantVector::get(Res);
488 }
489
490 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
491                                               const Constant *C1,
492                                               const Constant *C2) {
493   // No compile-time operations on this type yet.
494   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
495     return 0;
496
497   // Handle UndefValue up front
498   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
499     switch (Opcode) {
500     case Instruction::Add:
501     case Instruction::Sub:
502     case Instruction::Xor:
503       return UndefValue::get(C1->getType());
504     case Instruction::Mul:
505     case Instruction::And:
506       return Constant::getNullValue(C1->getType());
507     case Instruction::UDiv:
508     case Instruction::SDiv:
509     case Instruction::FDiv:
510     case Instruction::URem:
511     case Instruction::SRem:
512     case Instruction::FRem:
513       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
514         return Constant::getNullValue(C1->getType());
515       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
516     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
517       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
518         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
519       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
520     case Instruction::LShr:
521       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
522         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
523       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
524                                                     // undef lshr X -> 0
525     case Instruction::AShr:
526       if (!isa<UndefValue>(C2))
527         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
528       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
529         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
530       else
531         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
532     case Instruction::Shl:
533       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
534       return Constant::getNullValue(C1->getType());
535     }
536   }
537
538   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
539     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
540       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
541       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
542       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
543     } else {
544       // Just implement a couple of simple identities.
545       switch (Opcode) {
546       case Instruction::Add:
547         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
548         break;
549       case Instruction::Sub:
550         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
551         break;
552       case Instruction::Mul:
553         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
554         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
555           if (CI->equalsInt(1))
556             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
557         break;
558       case Instruction::UDiv:
559       case Instruction::SDiv:
560         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
561           if (CI->equalsInt(1))
562             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
563         break;
564       case Instruction::URem:
565       case Instruction::SRem:
566         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
567           if (CI->equalsInt(1))
568             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
569         break;
570       case Instruction::And:
571         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
572           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
573           if (CI->isAllOnesValue())
574             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
575           
576           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
577           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
578             APInt PossiblySetBits
579               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
580             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
581             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
582               return const_cast<Constant*>(C1);
583           }
584         }
585         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
586           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
587
588           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
589           // function with a constant < 4, fold it to zero.
590           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
591             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) && 
592                 isa<Function>(CPR))
593               return Constant::getNullValue(CI->getType());
594         }
595         break;
596       case Instruction::Or:
597         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
598         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
599           if (CI->isAllOnesValue())
600             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
601         break;
602       case Instruction::Xor:
603         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
604         break;
605       case Instruction::AShr:
606         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
607         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
608           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
609                                        const_cast<Constant*>(C2));
610         break;
611       }
612     }
613   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
614     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
615     // other way if possible.
616     switch (Opcode) {
617     case Instruction::Add:
618     case Instruction::Mul:
619     case Instruction::And:
620     case Instruction::Or:
621     case Instruction::Xor:
622       // No change of opcode required.
623       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
624
625     case Instruction::Shl:
626     case Instruction::LShr:
627     case Instruction::AShr:
628     case Instruction::Sub:
629     case Instruction::SDiv:
630     case Instruction::UDiv:
631     case Instruction::FDiv:
632     case Instruction::URem:
633     case Instruction::SRem:
634     case Instruction::FRem:
635     default:  // These instructions cannot be flopped around.
636       return 0;
637     }
638   }
639
640   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
641   // so look at directly computing the value.
642   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
643     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
644       using namespace APIntOps;
645       APInt C1V = CI1->getValue();
646       APInt C2V = CI2->getValue();
647       switch (Opcode) {
648       default:
649         break;
650       case Instruction::Add:     
651         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
652       case Instruction::Sub:     
653         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
654       case Instruction::Mul:     
655         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
656       case Instruction::UDiv:
657         if (CI2->isNullValue())                  
658           return 0;        // X / 0 -> can't fold
659         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
660       case Instruction::SDiv:
661         if (CI2->isNullValue()) 
662           return 0;        // X / 0 -> can't fold
663         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
664           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
665         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
666       case Instruction::URem:
667         if (C2->isNullValue()) 
668           return 0;        // X / 0 -> can't fold
669         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
670       case Instruction::SRem:    
671         if (CI2->isNullValue()) 
672           return 0;        // X % 0 -> can't fold
673         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
674           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
675         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
676       case Instruction::And:
677         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
678       case Instruction::Or:
679         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
680       case Instruction::Xor:
681         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
682       case Instruction::Shl:
683         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
684           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
685             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
686           else
687             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
688         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
689       case Instruction::LShr:
690         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
691           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
692             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
693           else
694             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
695         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
696       case Instruction::AShr:
697         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
698           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
699             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
700           else
701             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
702         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
703       }
704     }
705   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
706     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
707       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
708       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
709       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
710       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
711       switch (Opcode) {
712       default:                   
713         break;
714       case Instruction::Add:
715         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
716         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
717       case Instruction::Sub:     
718         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
719         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
720       case Instruction::Mul:
721         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
722         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
723       case Instruction::FDiv:
724         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
725         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
726       case Instruction::FRem:
727         if (C2V.isZero())
728           // IEEE 754, Section 7.1, #5
729           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
730                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
731                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
732         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
733         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
734       }
735     }
736   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
737     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
738     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
739     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
740         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
741       switch (Opcode) {
742         default:
743           break;
744         case Instruction::Add: 
745         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
746         case Instruction::Sub: 
747         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
748         case Instruction::Mul: 
749         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
750         case Instruction::UDiv:
751         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
752         case Instruction::SDiv:
753         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
754         case Instruction::FDiv:
755         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
756         case Instruction::URem:
757         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
758         case Instruction::SRem:
759         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
760         case Instruction::FRem:
761         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
762         case Instruction::And: 
763         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
764         case Instruction::Or:  
765         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
766         case Instruction::Xor: 
767         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
768       }
769     }
770   }
771
772   // We don't know how to fold this
773   return 0;
774 }
775
776 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
777 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
778 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
779   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
780   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
781
782     // If all of elements have zero size, this does too.
783     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
784       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
785     return true;
786
787   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
788     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
789   }
790   return false;
791 }
792
793 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
794 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
795 ///
796 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
797 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
798 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
799 ///
800 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
801   if (C1 == C2) return 0;
802
803   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
804   // anything with them.
805   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
806     return -2; // don't know!
807
808   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
809   // type.  Long is always big enough, so we use it.
810   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
811     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
812
813   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
814     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
815
816   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
817
818   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
819   // no pointer difference being made here.
820   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
821     return -2; // dunno.
822
823   // If they are really different, now that they are the same type, then we
824   // found a difference!
825   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
826       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
827     return -1;
828   else
829     return 1;
830 }
831
832 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
833 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
834 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
835 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
836 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
837 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
838 /// ConstantFoldCompareInstruction.
839 ///
840 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
841 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
842 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
843 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1, 
844                                                 const Constant *V2) {
845   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
846          "Cannot compare values of different types!");
847
848   // No compile-time operations on this type yet.
849   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
850     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
851
852   // Handle degenerate case quickly
853   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
854
855   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
856     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
857       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
858       ConstantInt *R = 0;
859       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
860       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
861       R = dyn_cast<ConstantInt>(
862                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
863       if (R && !R->isZero()) 
864         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
865       R = dyn_cast<ConstantInt>(
866                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
867       if (R && !R->isZero()) 
868         return FCmpInst::FCMP_OLT;
869       R = dyn_cast<ConstantInt>(
870                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
871       if (R && !R->isZero()) 
872         return FCmpInst::FCMP_OGT;
873
874       // Nothing more we can do
875       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
876     }
877     
878     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
879     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
880     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
881       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
882   } else {
883     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
884     // constantexpr or a simple constant.
885     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
886     switch (CE1->getOpcode()) {
887     case Instruction::FPTrunc:
888     case Instruction::FPExt:
889     case Instruction::UIToFP:
890     case Instruction::SIToFP:
891       // We might be able to do something with these but we don't right now.
892       break;
893     default:
894       break;
895     }
896   }
897   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
898   // probably be added on demand, as they seem needed.
899   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
900 }
901
902 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
903 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
904 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
905 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
906 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
907 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
908 ///
909 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
910 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
911 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
912 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
913 ///
914 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1, 
915                                                 const Constant *V2,
916                                                 bool isSigned) {
917   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
918          "Cannot compare different types of values!");
919   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
920
921   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
922     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
923       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
924       // folder.
925       ConstantInt *R = 0;
926       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
927       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
928       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
929       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
930       if (R && !R->isZero()) 
931         return pred;
932       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
933       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
934       if (R && !R->isZero())
935         return pred;
936       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
937       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
938       if (R && !R->isZero())
939         return pred;
940       
941       // If we couldn't figure it out, bail.
942       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
943     }
944     
945     // If the first operand is simple, swap operands.
946     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
947       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
948     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
949       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
950
951   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
952     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
953       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
954         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
955       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
956         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
957       else
958         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
959     }
960
961     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
962     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
963     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
964       // Don't try to decide equality of aliases.
965       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
966         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
967           return ICmpInst::ICMP_NE;
968     } else {
969       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
970       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
971       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
972         return ICmpInst::ICMP_NE;
973     }
974   } else {
975     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
976     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
977     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
978     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
979
980     switch (CE1->getOpcode()) {
981     case Instruction::Trunc:
982     case Instruction::FPTrunc:
983     case Instruction::FPExt:
984     case Instruction::FPToUI:
985     case Instruction::FPToSI:
986       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
987
988     case Instruction::UIToFP:
989     case Instruction::SIToFP:
990     case Instruction::BitCast:
991     case Instruction::ZExt:
992     case Instruction::SExt:
993       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
994       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
995       if (V2->isNullValue() &&
996           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
997         bool sgnd = isSigned;
998         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
999         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1000         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1001                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1002                                     sgnd);
1003       }
1004
1005       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
1006       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
1007       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
1008       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
1009       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1010         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
1011             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1012             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1013           bool sgnd = isSigned;
1014           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1015           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1016           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1017                                       sgnd);
1018         }
1019       break;
1020
1021     case Instruction::GetElementPtr:
1022       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1023       // pointer type.  Check the various cases.
1024       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1025         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1026         // of the GEP equals the null pointer.
1027         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1028           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1029             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1030             // to null pointer so its greater-or-equal
1031             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1032           else 
1033             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1034             // so the result is greater-than
1035             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1036         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1037           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1038           // non-zero indices.
1039           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1040             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1041               // Offsetting from null, must not be equal.
1042               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1043           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1044           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1045         }
1046         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1047       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1048         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1049           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1050             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1051             // a null pointer, so its less-or-equal
1052             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1053           else
1054             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1055             // so the result is less-than
1056             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1057         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1058           if (CPR1 == CPR2) {
1059             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1060             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1061             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1062             // with a single zero index, it must be nonzero.
1063             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1064                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1065                    "Suprising getelementptr!");
1066             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1067           } else {
1068             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1069             // but they can't be equal.
1070             return ICmpInst::ICMP_NE;
1071           }
1072         }
1073       } else {
1074         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1075         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1076
1077         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1078         // probably be added on demand, as they seem needed.
1079         switch (CE2->getOpcode()) {
1080         default: break;
1081         case Instruction::GetElementPtr:
1082           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1083           // obviously to the same or different globals.
1084           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1085             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1086               return ICmpInst::ICMP_NE;
1087             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1088             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1089             // ordering of the resultant pointers.
1090             unsigned i = 1;
1091
1092             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1093             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1094             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1095                  ++i, ++GTI)
1096               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1097                                  GTI.getIndexedType())) {
1098               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1099               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1100               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1101               }
1102
1103             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1104             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1105             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1106               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1107                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1108                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1109                 else
1110                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1111
1112             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1113               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1114                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1115                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1116                 else
1117                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1118             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1119           }
1120         }
1121       }
1122     default:
1123       break;
1124     }
1125   }
1126
1127   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1128 }
1129
1130 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1131                                                const Constant *C1, 
1132                                                const Constant *C2) {
1133
1134   // Handle some degenerate cases first
1135   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1136     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1137
1138   // No compile-time operations on this type yet.
1139   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1140     return 0;
1141
1142   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1143   if (C1->isNullValue()) {
1144     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1145       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1146       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1147         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1148           return ConstantInt::getFalse();
1149         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1150           return ConstantInt::getTrue();
1151   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1152   } else if (C2->isNullValue()) {
1153     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1154       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1155       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1156         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1157           return ConstantInt::getFalse();
1158         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1159           return ConstantInt::getTrue();
1160   }
1161
1162   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1163     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1164     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1165     switch (pred) {
1166     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1167     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1168     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1169     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1170     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1171     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1172     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1173     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1174     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1175     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1176     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1177     }
1178   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1179     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1180     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1181     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1182     switch (pred) {
1183     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1184     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1185     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1186     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1187       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1188     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1189       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1190     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1191       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1192                                             R==APFloat::cmpEqual);
1193     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1194       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1195     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1196       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1197     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1198       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1199                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1200     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1201       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1202                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1203     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1204       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1205     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1206       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1207                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1208     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1209       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1210     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1211       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1212     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1213       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1214                                             R==APFloat::cmpEqual);
1215     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1216       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1217     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1218       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1219                                             R==APFloat::cmpEqual);
1220     }
1221   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1222     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1223       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1224         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1225           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1226               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1227               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1228           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1229             return CB;
1230         }
1231         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1232         return 0;
1233       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1234         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1235           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1236               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1237               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1238           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1239             return CB;
1240         }
1241         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1242         return 0;
1243       }
1244     }
1245   }
1246
1247   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1248     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1249     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1250     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1251     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1252     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1253     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1254     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1255     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1256     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1257     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1258     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1259     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1260     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1261       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1262     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1263       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1264           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1265           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1266           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1267     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1268       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1269           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1270           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1271           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1272     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1273       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1274           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1275           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1276           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1277     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1278       // We can only partially decide this relation.
1279       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1280         return ConstantInt::getFalse();
1281       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1282         return ConstantInt::getTrue();
1283       break;
1284     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1285       // We can only partially decide this relation.
1286       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1287         return ConstantInt::getFalse();
1288       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1289         return ConstantInt::getTrue();
1290       break;
1291     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1292       // We can only partially decide this relation.
1293       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
1294         return ConstantInt::getFalse();
1295       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
1296         return ConstantInt::getTrue();
1297       break;
1298     }
1299   } else {
1300     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1301     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1302     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1303     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1304       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1305     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1306       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1307       // computation precisely.
1308       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1309                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1310                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1311                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1312                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1313                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1314     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1315       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1316       // precisely.
1317       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1318                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1319                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1320                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1321     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1322       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1323       // precisely.
1324       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1325                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1326                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1327                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1328     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1329       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1330       // precisely.
1331       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1332                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1333                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1334                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1335     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1336       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1337       // precisely.
1338       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1339                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1340                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1341                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1342     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1343       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1344       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1345       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1346       break;
1347     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1348       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1349       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1350       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1351       break;
1352
1353     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1354       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1355       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1356       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1357       break;
1358     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1359       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1360       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1361       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1362       break;
1363
1364     case ICmpInst::ICMP_NE:
1365       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1366       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1367       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1368       break;
1369     }
1370
1371     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1372       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1373       // other way if possible.
1374       switch (pred) {
1375       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1376       case ICmpInst::ICMP_NE:
1377         // No change of predicate required.
1378         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1379
1380       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1381       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1382       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1383       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1384       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1385       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1386       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1387       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1388         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1389         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1390         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1391
1392       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1393         break;
1394       }
1395     }
1396   }
1397   return 0;
1398 }
1399
1400 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1401                                           Constant* const *Idxs,
1402                                           unsigned NumIdx) {
1403   if (NumIdx == 0 ||
1404       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1405     return const_cast<Constant*>(C);
1406
1407   if (isa<UndefValue>(C)) {
1408     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1409                                                        (Value **)Idxs,
1410                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1411                                                        true);
1412     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1413     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty));
1414   }
1415
1416   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1417   if (C->isNullValue()) {
1418     bool isNull = true;
1419     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1420       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1421         isNull = false;
1422         break;
1423       }
1424     if (isNull) {
1425       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1426                                                          (Value**)Idxs,
1427                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1428                                                          true);
1429       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1430       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
1431     }
1432   }
1433
1434   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1435     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1436     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1437     // getelementptr instructions into a single instruction.
1438     //
1439     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1440       const Type *LastTy = 0;
1441       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1442            I != E; ++I)
1443         LastTy = *I;
1444
1445       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1446         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1447         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1448         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1449           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1450
1451         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1452         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1453         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1454         // Otherwise it must be an array.
1455         if (!Idx0->isNullValue()) {
1456           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1457           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1458             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1459             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, 
1460                                                           Type::Int64Ty);
1461             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1462           } else {
1463             Combined =
1464               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1465           }
1466         }
1467
1468         NewIndices.push_back(Combined);
1469         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1470         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1471                                               NewIndices.size());
1472       }
1473     }
1474
1475     // Implement folding of:
1476     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1477     //                        long 0, long 0)
1478     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1479     //
1480     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1481       if (const PointerType *SPT =
1482           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1483         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1484           if (const ArrayType *CAT =
1485         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1486             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1487               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1488                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1489     }
1490     
1491     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1492     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1493     // This happens with pointers to member functions in C++.
1494     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1495         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1496         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1497       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1498       Constant *Offset = Idxs[0];
1499       
1500       // Convert the smaller integer to the larger type.
1501       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 
1502           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1503         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1504       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1505                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1506         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1507       
1508       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1509       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1510     }
1511   }
1512   return 0;
1513 }
1514