lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file 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 /// BitCastConstantVector - 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 *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
  43                                        const VectorType *DstTy) {
  44   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  45   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  46   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  47   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  48   if (NumElts != CV->getNumOperands())
  49     return 0;
  50
  51   // Check to verify that all elements of the input are simple.
  52   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  53     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
  54         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
  55       return 0;
  56   }
  57
  58   // Bitcast each element now.
  59   std::vector<Constant*> Result;
  60   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  61   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
  62     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
  63   return ConstantVector::get(Result);
  64 }
  65
  66 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  67 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  68 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  69 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  70 static unsigned
  71 foldConstantCastPair(
  72   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  73   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
  74   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
  75 ) {
  76   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  77   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  78   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  79
  80   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  81   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  82   const Type *MidTy = Op->getType();
  83   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  84   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  85
  86   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  87   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  88                                         Type::Int64Ty);
  89 }
  90
  91 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
  92   const Type *SrcTy = V->getType();
  93   if (SrcTy == DestTy)
  94     return V; // no-op cast
  95
  96   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
  97   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
  98   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
  99     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
 100       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()) {
 101         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 102         IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 103         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 104         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 105           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 106             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 107             ElTy = STy->getElementType(0);
 108             IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 109           } else if (const SequentialType *STy =
 110                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 111             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 112             ElTy = STy->getElementType();
 113             IdxList.push_back(IdxList[0]);
 114           } else {
 115             break;
 116           }
 117         }
 118
 119         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 120           return ConstantExpr::getGetElementPtr(V, &IdxList[0], IdxList.size());
 121       }
 122
 123   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 124   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 125   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 126     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 127       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 128              "Not cast between same sized vectors!");
 129       // First, check for null.  Undef is already handled.
 130       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 131         return Constant::getNullValue(DestTy);
 132
 133       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
 134         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
 135     }
 136   }
 137
 138   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 139   // bitcast right.
 140   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 141     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 142
 143   // Handle integral constant input.
 144   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 145     if (DestTy->isInteger())
 146       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 147       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 148       return V;
 149
 150     if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 151       assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 152              "Unknown FP type!");
 153       return ConstantFP::get(APFloat(CI->getValue()));
 154     }
 155     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 156     return 0;
 157   }
 158
 159   // Handle ConstantFP input.
 160   if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 161     // FP -> Integral.
 162     if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 163       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 164     } else {
 165       assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 166       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 167     }
 168   }
 169   return 0;
 170 }
 171
 172
 173 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 174                                             const Type *DestTy) {
 175   if (isa<UndefValue>(V)) {
 176     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 177     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 178     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 179     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 180         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 181       return Constant::getNullValue(DestTy);
 182     return UndefValue::get(DestTy);
 183   }
 184   // No compile-time operations on this type yet.
 185   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
 186     return 0;
 187
 188   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 189   // do to try to simplify it.
 190   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 191     if (CE->isCast()) {
 192       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 193       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 194         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 195     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 196       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 197       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 198       bool isAllNull = true;
 199       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 200         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 201           isAllNull = false;
 202           break;
 203         }
 204       if (isAllNull)
 205         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 206         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 207     }
 208   }
 209
 210   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 211   // opcode specified.
 212   switch (opc) {
 213   case Instruction::FPTrunc:
 214   case Instruction::FPExt:
 215     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 216       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 217       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 218                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 219                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 220                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 221                   APFloat::Bogus,
 222                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 223       return ConstantFP::get(Val);
 224     }
 225     return 0; // Can't fold.
 226   case Instruction::FPToUI:
 227   case Instruction::FPToSI:
 228     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 229       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 230       uint64_t x[2];
 231       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 232       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 233                                 APFloat::rmTowardZero);
 234       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 235       return ConstantInt::get(Val);
 236     }
 237     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 238       std::vector<Constant*> res;
 239       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 240       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 241       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 242         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 243                                                   DstEltTy));
 244       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 245     }
 246     return 0; // Can't fold.
 247   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 248     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 249       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 250     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 251   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 252     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 253       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 254     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 255   case Instruction::UIToFP:
 256   case Instruction::SIToFP:
 257     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 258       APInt api = CI->getValue();
 259       const uint64_t zero[] = {0, 0};
 260       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
 261                                   2, zero));
 262       (void)apf.convertFromAPInt(api,
 263                                  opc==Instruction::SIToFP,
 264                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
 265       return ConstantFP::get(apf);
 266     }
 267     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 268       std::vector<Constant*> res;
 269       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 270       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 271       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 272         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 273                                                   DstEltTy));
 274       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 275     }
 276     return 0;
 277   case Instruction::ZExt:
 278     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 279       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 280       APInt Result(CI->getValue());
 281       Result.zext(BitWidth);
 282       return ConstantInt::get(Result);
 283     }
 284     return 0;
 285   case Instruction::SExt:
 286     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 287       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 288       APInt Result(CI->getValue());
 289       Result.sext(BitWidth);
 290       return ConstantInt::get(Result);
 291     }
 292     return 0;
 293   case Instruction::Trunc:
 294     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 295       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 296       APInt Result(CI->getValue());
 297       Result.trunc(BitWidth);
 298       return ConstantInt::get(Result);
 299     }
 300     return 0;
 301   case Instruction::BitCast:
 302     return FoldBitCast(const_cast<Constant*>(V), DestTy);
 303   default:
 304     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 305     break;
 306   }
 307
 308   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 309   return 0;
 310 }
 311
 312 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 313                                               const Constant *V1,
 314                                               const Constant *V2) {
 315   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 316     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 317
 318   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 319   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 320   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 321   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 322   return 0;
 323 }
 324
 325 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 326                                                       const Constant *Idx) {
 327   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 328     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 329   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 330     return Constant::getNullValue(
 331                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 332
 333   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 334     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 335       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
 336     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 337       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 338       return CVal->getOperand(0);
 339     }
 340   }
 341   return 0;
 342 }
 343
 344 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 345                                                      const Constant *Elt,
 346                                                      const Constant *Idx) {
 347   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 348   if (!CIdx) return 0;
 349   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 350   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 351     // Insertion of scalar constant into vector undef
 352     // Optimize away insertion of undef
 353     if (isa<UndefValue>(Elt))
 354       return const_cast<Constant*>(Val);
 355     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 356     // the insertion
 357     unsigned numOps =
 358       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 359     std::vector<Constant*> Ops;
 360     Ops.reserve(numOps);
 361     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 362       const Constant *Op =
 363         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 364       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 365     }
 366     return ConstantVector::get(Ops);
 367   }
 368   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 369     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 370     // Optimize away insertion of zero
 371     if (Elt->isNullValue())
 372       return const_cast<Constant*>(Val);
 373     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 374     // the insertion
 375     unsigned numOps =
 376       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 377     std::vector<Constant*> Ops;
 378     Ops.reserve(numOps);
 379     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 380       const Constant *Op =
 381         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 382       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 383     }
 384     return ConstantVector::get(Ops);
 385   }
 386   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 387     // Insertion of scalar constant into vector constant
 388     std::vector<Constant*> Ops;
 389     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 390     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 391       const Constant *Op =
 392         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 393       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 394     }
 395     return ConstantVector::get(Ops);
 396   }
 397   return 0;
 398 }
 399
 400 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
 401 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
 402 static Constant *GetVectorElement(const Constant *C, unsigned EltNo) {
 403   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
 404     return CV->getOperand(EltNo);
 405
 406   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
 407   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 408     return Constant::getNullValue(EltTy);
 409   if (isa<UndefValue>(C))
 410     return UndefValue::get(EltTy);
 411   return 0;
 412 }
 413
 414 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 415                                                      const Constant *V2,
 416                                                      const Constant *Mask) {
 417   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 418   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
 419
 420   unsigned NumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
 421   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
 422
 423   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 424   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 425   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 426     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
 427     if (InElt == 0) return 0;
 428
 429     if (isa<UndefValue>(InElt))
 430       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 431     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
 432       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
 433       if (Elt >= NumElts*2)
 434         InElt = UndefValue::get(EltTy);
 435       else if (Elt >= NumElts)
 436         InElt = GetVectorElement(V2, Elt-NumElts);
 437       else
 438         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
 439       if (InElt == 0) return 0;
 440     } else {
 441       // Unknown value.
 442       return 0;
 443     }
 444     Result.push_back(InElt);
 445   }
 446
 447   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
 448 }
 449
 450 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValue(const Constant *Agg,
 451                                          Constant* const *Idxs,
 452                                          unsigned NumIdx) {
 453   // FIXME: implement some constant folds
 454   return 0;
 455 }
 456
 457 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValue(const Constant *Agg,
 458                                         const Constant *Val,
 459                                         Constant* const *Idxs,
 460                                         unsigned NumIdx) {
 461   // FIXME: implement some constant folds
 462   return 0;
 463 }
 464
 465 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 466 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 467 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
 468 /// ConstantAggregateZero operand.
 469 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 470                               const ConstantVector *V2,
 471                               const VectorType *VTy,
 472                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 473   std::vector<Constant*> Res;
 474   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
 475   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 476     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 477     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 478     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
 479                      const_cast<Constant*>(C2)));
 480   }
 481   return ConstantVector::get(Res);
 482 }
 483
 484 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 485                                               const Constant *C1,
 486                                               const Constant *C2) {
 487   // No compile-time operations on this type yet.
 488   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 489     return 0;
 490
 491   // Handle UndefValue up front
 492   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 493     switch (Opcode) {
 494     case Instruction::Xor:
 495       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 496         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 497         // idiom (misuse).
 498         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 499       // Fallthrough
 500     case Instruction::Add:
 501     case Instruction::Sub:
 502       return UndefValue::get(C1->getType());
 503     case Instruction::Mul:
 504     case Instruction::And:
 505       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 506     case Instruction::UDiv:
 507     case Instruction::SDiv:
 508     case Instruction::FDiv:
 509     case Instruction::URem:
 510     case Instruction::SRem:
 511     case Instruction::FRem:
 512       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 513         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 514       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 515     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 516       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 517         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 518       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 519     case Instruction::LShr:
 520       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 521         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 522       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 523                                                     // undef lshr X -> 0
 524     case Instruction::AShr:
 525       if (!isa<UndefValue>(C2))
 526         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 527       else if (isa<UndefValue>(C1))
 528         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 529       else
 530         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 531     case Instruction::Shl:
 532       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 533       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 534     }
 535   }
 536
 537   // Handle simplifications of the RHS when a constant int.
 538   if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 539     switch (Opcode) {
 540     case Instruction::Add:
 541       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 542       break;
 543     case Instruction::Sub:
 544       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 545       break;
 546     case Instruction::Mul:
 547       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 548       if (CI2->equalsInt(1))
 549         return const_cast<Constant*>(C1);                       // X * 1 == X
 550       break;
 551     case Instruction::UDiv:
 552     case Instruction::SDiv:
 553       if (CI2->equalsInt(1))
 554         return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 555       break;
 556     case Instruction::URem:
 557     case Instruction::SRem:
 558       if (CI2->equalsInt(1))
 559         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
 560       break;
 561     case Instruction::And:
 562       if (CI2->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);    // X & 0 == 0
 563       if (CI2->isAllOnesValue())
 564         return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 565
 566       if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 567         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 568         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 569           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 570           unsigned SrcWidth =
 571             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 572           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 573           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
 574             return const_cast<Constant*>(C1);
 575         }
 576
 577         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
 578         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 579             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 580           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 581
 582           // Functions are at least 4-byte aligned.
 583           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
 584           if (isa<Function>(GV))
 585             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
 586
 587           if (GVAlign > 1) {
 588             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 589             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
 590             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 591
 592             // If checking bits we know are clear, return zero.
 593             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
 594               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
 595           }
 596         }
 597       }
 598       break;
 599     case Instruction::Or:
 600       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 601       if (CI2->isAllOnesValue())
 602         return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 603       break;
 604     case Instruction::Xor:
 605       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 606       break;
 607     case Instruction::AShr:
 608       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 609       if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
 610         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 611           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 612                                        const_cast<Constant*>(C2));
 613       break;
 614     }
 615   }
 616
 617   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
 618   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 619     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 620       using namespace APIntOps;
 621       const APInt &C1V = CI1->getValue();
 622       const APInt &C2V = CI2->getValue();
 623       switch (Opcode) {
 624       default:
 625         break;
 626       case Instruction::Add:
 627         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 628       case Instruction::Sub:
 629         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 630       case Instruction::Mul:
 631         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 632       case Instruction::UDiv:
 633         if (CI2->isNullValue())
 634           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 635         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 636       case Instruction::SDiv:
 637         if (CI2->isNullValue())
 638           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 639         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 640           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 641         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 642       case Instruction::URem:
 643         if (C2->isNullValue())
 644           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 645         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 646       case Instruction::SRem:
 647         if (CI2->isNullValue())
 648           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 649         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 650           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 651         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 652       case Instruction::And:
 653         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 654       case Instruction::Or:
 655         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 656       case Instruction::Xor:
 657         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 658       case Instruction::Shl: {
 659         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
 660         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 661           return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 662         else
 663           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 664       }
 665       case Instruction::LShr: {
 666         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
 667         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 668           return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 669         else
 670           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 671       }
 672       case Instruction::AShr: {
 673         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
 674         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 675           return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 676         else
 677           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 678       }
 679       }
 680     }
 681   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 682     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 683       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 684       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 685       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 686       switch (Opcode) {
 687       default:
 688         break;
 689       case Instruction::Add:
 690         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 691         return ConstantFP::get(C3V);
 692       case Instruction::Sub:
 693         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 694         return ConstantFP::get(C3V);
 695       case Instruction::Mul:
 696         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 697         return ConstantFP::get(C3V);
 698       case Instruction::FDiv:
 699         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 700         return ConstantFP::get(C3V);
 701       case Instruction::FRem:
 702         if (C2V.isZero()) {
 703           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 704           if (CFP1->getType() == Type::DoubleTy)
 705             return ConstantFP::get(APFloat(std::numeric_limits<double>::
 706                                            quiet_NaN()));
 707           if (CFP1->getType() == Type::FloatTy)
 708             return ConstantFP::get(APFloat(std::numeric_limits<float>::
 709                                            quiet_NaN()));
 710           break;
 711         }
 712         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 713         return ConstantFP::get(C3V);
 714       }
 715     }
 716   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
 717     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
 718     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
 719     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
 720         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
 721       switch (Opcode) {
 722       default:
 723         break;
 724       case Instruction::Add:
 725         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
 726       case Instruction::Sub:
 727         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
 728       case Instruction::Mul:
 729         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
 730       case Instruction::UDiv:
 731         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
 732       case Instruction::SDiv:
 733         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
 734       case Instruction::FDiv:
 735         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
 736       case Instruction::URem:
 737         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
 738       case Instruction::SRem:
 739         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
 740       case Instruction::FRem:
 741         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
 742       case Instruction::And:
 743         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
 744       case Instruction::Or:
 745         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
 746       case Instruction::Xor:
 747         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
 748       }
 749     }
 750   }
 751
 752   if (isa<ConstantExpr>(C1)) {
 753     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 754     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 755     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 756   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 757     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 758     // other way if possible.
 759     switch (Opcode) {
 760     case Instruction::Add:
 761     case Instruction::Mul:
 762     case Instruction::And:
 763     case Instruction::Or:
 764     case Instruction::Xor:
 765       // No change of opcode required.
 766       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 767
 768     case Instruction::Shl:
 769     case Instruction::LShr:
 770     case Instruction::AShr:
 771     case Instruction::Sub:
 772     case Instruction::SDiv:
 773     case Instruction::UDiv:
 774     case Instruction::FDiv:
 775     case Instruction::URem:
 776     case Instruction::SRem:
 777     case Instruction::FRem:
 778     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 779       break;
 780     }
 781   }
 782
 783   // We don't know how to fold this.
 784   return 0;
 785 }
 786
 787 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 788 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 789 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 790   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 791   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 792
 793     // If all of elements have zero size, this does too.
 794     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 795       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 796     return true;
 797
 798   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 799     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 800   }
 801   return false;
 802 }
 803
 804 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 805 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 806 ///
 807 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 808 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 809 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 810 ///
 811 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 812   if (C1 == C2) return 0;
 813
 814   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 815   // anything with them.
 816   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 817     return -2; // don't know!
 818
 819   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 820   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 821   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 822     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 823
 824   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 825     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 826
 827   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 828
 829   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 830   // no pointer difference being made here.
 831   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 832     return -2; // dunno.
 833
 834   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 835   // found a difference!
 836   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 837       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 838     return -1;
 839   else
 840     return 1;
 841 }
 842
 843 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 844 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 845 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 846 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 847 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 848 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 849 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 850 ///
 851 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 852 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 853 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 854 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 855                                                 const Constant *V2) {
 856   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 857          "Cannot compare values of different types!");
 858
 859   // No compile-time operations on this type yet.
 860   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 861     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 862
 863   // Handle degenerate case quickly
 864   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 865
 866   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 867     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 868       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 869       ConstantInt *R = 0;
 870       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 871       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 872       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 873                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 874       if (R && !R->isZero())
 875         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 876       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 877                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 878       if (R && !R->isZero())
 879         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 880       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 881                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 882       if (R && !R->isZero())
 883         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 884
 885       // Nothing more we can do
 886       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 887     }
 888
 889     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 890     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 891     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 892       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 893   } else {
 894     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 895     // constantexpr or a simple constant.
 896     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 897     switch (CE1->getOpcode()) {
 898     case Instruction::FPTrunc:
 899     case Instruction::FPExt:
 900     case Instruction::UIToFP:
 901     case Instruction::SIToFP:
 902       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 903       break;
 904     default:
 905       break;
 906     }
 907   }
 908   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 909   // probably be added on demand, as they seem needed.
 910   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 911 }
 912
 913 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 914 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 915 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 916 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 917 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 918 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 919 ///
 920 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 921 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 922 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 923 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 924 ///
 925 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 926                                                 const Constant *V2,
 927                                                 bool isSigned) {
 928   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 929          "Cannot compare different types of values!");
 930   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 931
 932   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 933     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 934       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 935       // folder.
 936       ConstantInt *R = 0;
 937       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 938       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 939       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 940       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 941       if (R && !R->isZero())
 942         return pred;
 943       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 944       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 945       if (R && !R->isZero())
 946         return pred;
 947       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 948       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 949       if (R && !R->isZero())
 950         return pred;
 951
 952       // If we couldn't figure it out, bail.
 953       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 954     }
 955
 956     // If the first operand is simple, swap operands.
 957     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 958       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 959     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 960       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 961
 962   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 963     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 964       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 965         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 966       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 967         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 968       else
 969         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 970     }
 971
 972     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 973     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 974     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 975       // Don't try to decide equality of aliases.
 976       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 977         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 978           return ICmpInst::ICMP_NE;
 979     } else {
 980       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 981       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 982       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 983         return ICmpInst::ICMP_NE;
 984     }
 985   } else {
 986     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 987     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 988     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 989     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 990
 991     switch (CE1->getOpcode()) {
 992     case Instruction::Trunc:
 993     case Instruction::FPTrunc:
 994     case Instruction::FPExt:
 995     case Instruction::FPToUI:
 996     case Instruction::FPToSI:
 997       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 998
 999     case Instruction::UIToFP:
1000     case Instruction::SIToFP:
1001     case Instruction::BitCast:
1002     case Instruction::ZExt:
1003     case Instruction::SExt:
1004       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1005       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1006       if (V2->isNullValue() &&
1007           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
1008         bool sgnd = isSigned;
1009         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1010         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1011         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1012                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
1013                                     sgnd);
1014       }
1015
1016       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
1017       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
1018       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
1019       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
1020       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1021         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
1022             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1023             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1024           bool sgnd = isSigned;
1025           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1026           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1027           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1028                                       sgnd);
1029         }
1030       break;
1031
1032     case Instruction::PtrToInt:
1033     case Instruction::IntToPtr:
1034       // inttoptr(x1) != inttoptr(x2) iff x1 != x2
1035       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1036         if (CE1->getOpcode() == CE2->getOpcode()) {
1037           Constant *Op1 = const_cast<Constant*>(CE1Op0);
1038           Constant *Op2 = CE2->getOperand(0);
1039           if (Op1->getType() == Op2->getType()) {
1040             ConstantInt *R = 0;
1041
1042             ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1043             R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, Op1, Op2));
1044             if (R && !R->isZero())
1045               return pred;
1046
1047             pred = ICmpInst::ICMP_NE;
1048             R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, Op1, Op2));
1049             if (R && !R->isZero())
1050               return pred;
1051           }
1052         }
1053       break;
1054
1055     case Instruction::GetElementPtr:
1056       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1057       // pointer type.  Check the various cases.
1058       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1059         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1060         // of the GEP equals the null pointer.
1061         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1062           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1063             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1064             // to null pointer so its greater-or-equal
1065             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1066           else
1067             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1068             // so the result is greater-than
1069             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1070         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1071           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1072           // non-zero indices.
1073           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1074             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1075               // Offsetting from null, must not be equal.
1076               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1077           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1078           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1079         }
1080         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1081       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1082         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1083           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1084             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1085             // a null pointer, so its less-or-equal
1086             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1087           else
1088             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1089             // so the result is less-than
1090             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1091         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1092           if (CPR1 == CPR2) {
1093             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1094             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1095             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1096             // with a single zero index, it must be nonzero.
1097             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1098                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1099                    "Suprising getelementptr!");
1100             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1101           } else {
1102             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1103             // but they can't be equal.
1104             return ICmpInst::ICMP_NE;
1105           }
1106         }
1107       } else {
1108         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1109         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1110
1111         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1112         // probably be added on demand, as they seem needed.
1113         switch (CE2->getOpcode()) {
1114         default: break;
1115         case Instruction::GetElementPtr:
1116           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1117           // obviously to the same or different globals.
1118           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1119             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1120               return ICmpInst::ICMP_NE;
1121             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1122             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1123             // ordering of the resultant pointers.
1124             unsigned i = 1;
1125
1126             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1127             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1128             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1129                  ++i, ++GTI)
1130               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1131                                  GTI.getIndexedType())) {
1132               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1133               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1134               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1135               }
1136
1137             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1138             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1139             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1140               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1141                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1142                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1143                 else
1144                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1145               }
1146
1147             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1148               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1149                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1150                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1151                 else
1152                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1153               }
1154             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1155           }
1156         }
1157       }
1158     default:
1159       break;
1160     }
1161   }
1162
1163   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1164 }
1165
1166 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1167                                                const Constant *C1,
1168                                                const Constant *C2) {
1169
1170   // Handle some degenerate cases first
1171   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1172     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1173
1174   // No compile-time operations on this type yet.
1175   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1176     return 0;
1177
1178   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1179   if (C1->isNullValue()) {
1180     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1181       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1182       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1183         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1184           return ConstantInt::getFalse();
1185         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1186           return ConstantInt::getTrue();
1187       }
1188   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1189   } else if (C2->isNullValue()) {
1190     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1191       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1192       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1193         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1194           return ConstantInt::getFalse();
1195         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1196           return ConstantInt::getTrue();
1197       }
1198   }
1199
1200   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1201     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1202     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1203     switch (pred) {
1204     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1205     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1206     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1207     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1208     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1209     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1210     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1211     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1212     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1213     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1214     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1215     }
1216   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1217     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1218     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1219     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1220     switch (pred) {
1221     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1222     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1223     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1224     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1225       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1226     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1227       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1228     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1229       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1230                                             R==APFloat::cmpEqual);
1231     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1232       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1233     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1234       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1235     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1236       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1237                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1238     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1239       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1240                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1241     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1242       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1243     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1244       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1245                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1246     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1247       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1248     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1249       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1250     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1251       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1252                                             R==APFloat::cmpEqual);
1253     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1254       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1255     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1256       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1257                                             R==APFloat::cmpEqual);
1258     }
1259   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1260     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1261       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1262         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1263           Constant *C = ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1264                                               CP1->getOperand(i),
1265                                               CP2->getOperand(i));
1266           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1267             return CB;
1268         }
1269         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1270         return 0;
1271       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1272         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1273           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1274                                               CP1->getOperand(i),
1275                                               CP2->getOperand(i));
1276           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1277             return CB;
1278         }
1279         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1280         return 0;
1281       }
1282     }
1283   }
1284
1285   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1286     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1287     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1288     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1289     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1290     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1291     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1292     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1293     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1294     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1295     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1296     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1297     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1298     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1299       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1300     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1301       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1302           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1303           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1304           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1305     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1306       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1307           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1308           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1309           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1310     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1311       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1312           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1313           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1314           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1315     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1316       // We can only partially decide this relation.
1317       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1318         return ConstantInt::getFalse();
1319       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1320         return ConstantInt::getTrue();
1321       break;
1322     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1323       // We can only partially decide this relation.
1324       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1325         return ConstantInt::getFalse();
1326       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1327         return ConstantInt::getTrue();
1328       break;
1329     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1330       // We can only partially decide this relation.
1331       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1332         return ConstantInt::getFalse();
1333       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1334         return ConstantInt::getTrue();
1335       break;
1336     }
1337   } else {
1338     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1339     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1340     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1341     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1342       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1343     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1344       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1345       // computation precisely.
1346       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1347                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1348                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1349                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1350                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1351                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1352     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1353       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1354       // precisely.
1355       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1356                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1357                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1358                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1359     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1360       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1361       // precisely.
1362       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1363                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1364                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1365                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1366     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1367       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1368       // precisely.
1369       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1370                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1371                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1372                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1373     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1374       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1375       // precisely.
1376       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1377                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1378                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1379                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1380     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1381       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1382       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1383       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1384       break;
1385     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1386       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1387       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1388       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1389       break;
1390
1391     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1392       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1393       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1394       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1395       break;
1396     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1397       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1398       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1399       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1400       break;
1401
1402     case ICmpInst::ICMP_NE:
1403       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1404       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1405       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1406       break;
1407     }
1408
1409     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1410       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1411       // other way if possible.
1412       switch (pred) {
1413       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1414       case ICmpInst::ICMP_NE:
1415         // No change of predicate required.
1416         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1417
1418       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1419       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1420       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1421       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1422       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1423       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1424       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1425       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1426         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1427         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1428         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1429
1430       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1431         break;
1432       }
1433     }
1434   }
1435   return 0;
1436 }
1437
1438 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1439                                           Constant* const *Idxs,
1440                                           unsigned NumIdx) {
1441   if (NumIdx == 0 ||
1442       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1443     return const_cast<Constant*>(C);
1444
1445   if (isa<UndefValue>(C)) {
1446     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1447     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1448                                                        (Value **)Idxs,
1449                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
1450     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1451     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1452   }
1453
1454   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1455   if (C->isNullValue()) {
1456     bool isNull = true;
1457     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1458       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1459         isNull = false;
1460         break;
1461       }
1462     if (isNull) {
1463       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1464       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1465                                                          (Value**)Idxs,
1466                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
1467       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1468       return
1469         ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
1470     }
1471   }
1472
1473   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1474     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1475     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1476     // getelementptr instructions into a single instruction.
1477     //
1478     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1479       const Type *LastTy = 0;
1480       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1481            I != E; ++I)
1482         LastTy = *I;
1483
1484       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1485         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1486         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1487         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1488           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1489
1490         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1491         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1492         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1493         // Otherwise it must be an array.
1494         if (!Idx0->isNullValue()) {
1495           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1496           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1497             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1498             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1499                                                           Type::Int64Ty);
1500             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1501           } else {
1502             Combined =
1503               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1504           }
1505         }
1506
1507         NewIndices.push_back(Combined);
1508         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1509         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1510                                               NewIndices.size());
1511       }
1512     }
1513
1514     // Implement folding of:
1515     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1516     //                        long 0, long 0)
1517     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1518     //
1519     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1520       if (const PointerType *SPT =
1521           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1522         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1523           if (const ArrayType *CAT =
1524         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1525             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1526               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1527                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1528     }
1529
1530     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1531     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1532     // This happens with pointers to member functions in C++.
1533     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1534         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1535         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1536       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1537       Constant *Offset = Idxs[0];
1538
1539       // Convert the smaller integer to the larger type.
1540       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1541           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1542         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1543       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1544                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1545         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1546
1547       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1548       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1549     }
1550   }
1551   return 0;
1552 }
1553