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(DestTy, 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(DestTy, 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(DestTy, 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 const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 336     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 337       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 338       return const_cast<Constant*>(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 const_cast<Constant*>(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 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 451 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 452 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
 453 /// ConstantAggregateZero operand.
 454 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 455                               const ConstantVector *V2,
 456                               const VectorType *VTy,
 457                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 458   std::vector<Constant*> Res;
 459   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
 460   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 461     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 462     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 463     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
 464                      const_cast<Constant*>(C2)));
 465   }
 466   return ConstantVector::get(Res);
 467 }
 468
 469 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 470                                               const Constant *C1,
 471                                               const Constant *C2) {
 472   // No compile-time operations on this type yet.
 473   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 474     return 0;
 475
 476   // Handle UndefValue up front
 477   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 478     switch (Opcode) {
 479     case Instruction::Xor:
 480       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 481         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 482         // idiom (misuse).
 483         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 484       // Fallthrough
 485     case Instruction::Add:
 486     case Instruction::Sub:
 487       return UndefValue::get(C1->getType());
 488     case Instruction::Mul:
 489     case Instruction::And:
 490       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 491     case Instruction::UDiv:
 492     case Instruction::SDiv:
 493     case Instruction::FDiv:
 494     case Instruction::URem:
 495     case Instruction::SRem:
 496     case Instruction::FRem:
 497       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 498         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 499       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 500     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 501       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 502         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 503       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 504     case Instruction::LShr:
 505       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 506         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 507       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 508                                                     // undef lshr X -> 0
 509     case Instruction::AShr:
 510       if (!isa<UndefValue>(C2))
 511         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 512       else if (isa<UndefValue>(C1))
 513         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 514       else
 515         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 516     case Instruction::Shl:
 517       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 518       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 519     }
 520   }
 521
 522   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 523     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 524       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 525       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 526       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 527     } else {
 528       // Just implement a couple of simple identities.
 529       switch (Opcode) {
 530       case Instruction::Add:
 531         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 532         break;
 533       case Instruction::Sub:
 534         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 535         break;
 536       case Instruction::Mul:
 537         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 538         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 539           if (CI->equalsInt(1))
 540             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 541         break;
 542       case Instruction::UDiv:
 543       case Instruction::SDiv:
 544         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 545           if (CI->equalsInt(1))
 546             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 547         break;
 548       case Instruction::URem:
 549       case Instruction::SRem:
 550         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 551           if (CI->equalsInt(1))
 552             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 553         break;
 554       case Instruction::And:
 555         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 556           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 557           if (CI->isAllOnesValue())
 558             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 559
 560           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 561           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 562             APInt PossiblySetBits
 563               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 564             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 565             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 566               return const_cast<Constant*>(C1);
 567           }
 568         }
 569         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 570           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 571
 572           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 573           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 574           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 575             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 576                 isa<Function>(CPR))
 577               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 578         }
 579         break;
 580       case Instruction::Or:
 581         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 582         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 583           if (CI->isAllOnesValue())
 584             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 585         break;
 586       case Instruction::Xor:
 587         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 588         break;
 589       case Instruction::AShr:
 590         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 591         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 592           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 593                                        const_cast<Constant*>(C2));
 594         break;
 595       }
 596     }
 597   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 598     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 599     // other way if possible.
 600     switch (Opcode) {
 601     case Instruction::Add:
 602     case Instruction::Mul:
 603     case Instruction::And:
 604     case Instruction::Or:
 605     case Instruction::Xor:
 606       // No change of opcode required.
 607       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 608
 609     case Instruction::Shl:
 610     case Instruction::LShr:
 611     case Instruction::AShr:
 612     case Instruction::Sub:
 613     case Instruction::SDiv:
 614     case Instruction::UDiv:
 615     case Instruction::FDiv:
 616     case Instruction::URem:
 617     case Instruction::SRem:
 618     case Instruction::FRem:
 619     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 620       return 0;
 621     }
 622   }
 623
 624   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 625   // so look at directly computing the value.
 626   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 627     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 628       using namespace APIntOps;
 629       APInt C1V = CI1->getValue();
 630       APInt C2V = CI2->getValue();
 631       switch (Opcode) {
 632       default:
 633         break;
 634       case Instruction::Add:
 635         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 636       case Instruction::Sub:
 637         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 638       case Instruction::Mul:
 639         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 640       case Instruction::UDiv:
 641         if (CI2->isNullValue())
 642           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 643         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 644       case Instruction::SDiv:
 645         if (CI2->isNullValue())
 646           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 647         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 648           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 649         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 650       case Instruction::URem:
 651         if (C2->isNullValue())
 652           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 653         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 654       case Instruction::SRem:
 655         if (CI2->isNullValue())
 656           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 657         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 658           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 659         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 660       case Instruction::And:
 661         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 662       case Instruction::Or:
 663         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 664       case Instruction::Xor:
 665         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 666       case Instruction::Shl:
 667         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue()) {
 668           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 669             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 670           else
 671             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 672         }
 673         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 674       case Instruction::LShr:
 675         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue()) {
 676           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 677             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 678           else
 679             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 680         }
 681         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 682       case Instruction::AShr:
 683         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue()) {
 684           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 685             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 686           else
 687             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 688         }
 689         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 690       }
 691     }
 692   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 693     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 694       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 695       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 696       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 697       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 698       switch (Opcode) {
 699       default:
 700         break;
 701       case Instruction::Add:
 702         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 703         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 704       case Instruction::Sub:
 705         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 706         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 707       case Instruction::Mul:
 708         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 709         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 710       case Instruction::FDiv:
 711         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 712         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 713       case Instruction::FRem:
 714         if (C2V.isZero())
 715           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 716           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 717                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 718                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 719         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 720         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 721       }
 722     }
 723   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
 724     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
 725     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
 726     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
 727         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
 728       switch (Opcode) {
 729         default:
 730           break;
 731         case Instruction::Add:
 732         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
 733         case Instruction::Sub:
 734         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
 735         case Instruction::Mul:
 736         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
 737         case Instruction::UDiv:
 738         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
 739         case Instruction::SDiv:
 740         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
 741         case Instruction::FDiv:
 742         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
 743         case Instruction::URem:
 744         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
 745         case Instruction::SRem:
 746         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
 747         case Instruction::FRem:
 748         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
 749         case Instruction::And:
 750         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
 751         case Instruction::Or:
 752         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
 753         case Instruction::Xor:
 754         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
 755       }
 756     }
 757   }
 758
 759   // We don't know how to fold this
 760   return 0;
 761 }
 762
 763 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 764 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 765 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 766   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 767   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 768
 769     // If all of elements have zero size, this does too.
 770     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 771       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 772     return true;
 773
 774   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 775     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 776   }
 777   return false;
 778 }
 779
 780 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 781 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 782 ///
 783 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 784 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 785 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 786 ///
 787 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 788   if (C1 == C2) return 0;
 789
 790   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 791   // anything with them.
 792   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 793     return -2; // don't know!
 794
 795   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 796   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 797   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 798     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 799
 800   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 801     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 802
 803   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 804
 805   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 806   // no pointer difference being made here.
 807   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 808     return -2; // dunno.
 809
 810   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 811   // found a difference!
 812   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 813       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 814     return -1;
 815   else
 816     return 1;
 817 }
 818
 819 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 820 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 821 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 822 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 823 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 824 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 825 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 826 ///
 827 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 828 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 829 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 830 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 831                                                 const Constant *V2) {
 832   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 833          "Cannot compare values of different types!");
 834
 835   // No compile-time operations on this type yet.
 836   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 837     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 838
 839   // Handle degenerate case quickly
 840   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 841
 842   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 843     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 844       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 845       ConstantInt *R = 0;
 846       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 847       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 848       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 849                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 850       if (R && !R->isZero())
 851         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 852       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 853                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 854       if (R && !R->isZero())
 855         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 856       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 857                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 858       if (R && !R->isZero())
 859         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 860
 861       // Nothing more we can do
 862       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 863     }
 864
 865     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 866     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 867     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 868       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 869   } else {
 870     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 871     // constantexpr or a simple constant.
 872     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 873     switch (CE1->getOpcode()) {
 874     case Instruction::FPTrunc:
 875     case Instruction::FPExt:
 876     case Instruction::UIToFP:
 877     case Instruction::SIToFP:
 878       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 879       break;
 880     default:
 881       break;
 882     }
 883   }
 884   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 885   // probably be added on demand, as they seem needed.
 886   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 887 }
 888
 889 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 890 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 891 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 892 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 893 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 894 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 895 ///
 896 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 897 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 898 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 899 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 900 ///
 901 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 902                                                 const Constant *V2,
 903                                                 bool isSigned) {
 904   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 905          "Cannot compare different types of values!");
 906   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 907
 908   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 909     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 910       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 911       // folder.
 912       ConstantInt *R = 0;
 913       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 914       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 915       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 916       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 917       if (R && !R->isZero())
 918         return pred;
 919       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 920       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 921       if (R && !R->isZero())
 922         return pred;
 923       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 924       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 925       if (R && !R->isZero())
 926         return pred;
 927
 928       // If we couldn't figure it out, bail.
 929       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 930     }
 931
 932     // If the first operand is simple, swap operands.
 933     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 934       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 935     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 936       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 937
 938   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 939     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 940       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 941         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 942       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 943         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 944       else
 945         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 946     }
 947
 948     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 949     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 950     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 951       // Don't try to decide equality of aliases.
 952       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 953         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 954           return ICmpInst::ICMP_NE;
 955     } else {
 956       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 957       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 958       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 959         return ICmpInst::ICMP_NE;
 960     }
 961   } else {
 962     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 963     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 964     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 965     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 966
 967     switch (CE1->getOpcode()) {
 968     case Instruction::Trunc:
 969     case Instruction::FPTrunc:
 970     case Instruction::FPExt:
 971     case Instruction::FPToUI:
 972     case Instruction::FPToSI:
 973       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 974
 975     case Instruction::UIToFP:
 976     case Instruction::SIToFP:
 977     case Instruction::BitCast:
 978     case Instruction::ZExt:
 979     case Instruction::SExt:
 980       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 981       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 982       if (V2->isNullValue() &&
 983           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 984         bool sgnd = isSigned;
 985         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
 986         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
 987         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
 988                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
 989                                     sgnd);
 990       }
 991
 992       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
 993       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
 994       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
 995       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
 996       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
 997         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
 998             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
 999             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1000           bool sgnd = isSigned;
1001           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1002           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1003           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1004                                       sgnd);
1005         }
1006       break;
1007
1008     case Instruction::GetElementPtr:
1009       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1010       // pointer type.  Check the various cases.
1011       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1012         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1013         // of the GEP equals the null pointer.
1014         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1015           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1016             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1017             // to null pointer so its greater-or-equal
1018             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1019           else
1020             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1021             // so the result is greater-than
1022             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1023         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1024           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1025           // non-zero indices.
1026           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1027             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1028               // Offsetting from null, must not be equal.
1029               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1030           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1031           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1032         }
1033         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1034       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1035         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1036           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1037             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1038             // a null pointer, so its less-or-equal
1039             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1040           else
1041             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1042             // so the result is less-than
1043             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1044         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1045           if (CPR1 == CPR2) {
1046             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1047             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1048             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1049             // with a single zero index, it must be nonzero.
1050             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1051                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1052                    "Suprising getelementptr!");
1053             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1054           } else {
1055             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1056             // but they can't be equal.
1057             return ICmpInst::ICMP_NE;
1058           }
1059         }
1060       } else {
1061         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1062         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1063
1064         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1065         // probably be added on demand, as they seem needed.
1066         switch (CE2->getOpcode()) {
1067         default: break;
1068         case Instruction::GetElementPtr:
1069           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1070           // obviously to the same or different globals.
1071           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1072             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1073               return ICmpInst::ICMP_NE;
1074             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1075             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1076             // ordering of the resultant pointers.
1077             unsigned i = 1;
1078
1079             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1080             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1081             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1082                  ++i, ++GTI)
1083               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1084                                  GTI.getIndexedType())) {
1085               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1086               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1087               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1088               }
1089
1090             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1091             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1092             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1093               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1094                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1095                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1096                 else
1097                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1098               }
1099
1100             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1101               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1102                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1103                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1104                 else
1105                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1106               }
1107             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1108           }
1109         }
1110       }
1111     default:
1112       break;
1113     }
1114   }
1115
1116   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1117 }
1118
1119 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1120                                                const Constant *C1,
1121                                                const Constant *C2) {
1122
1123   // Handle some degenerate cases first
1124   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1125     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1126
1127   // No compile-time operations on this type yet.
1128   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1129     return 0;
1130
1131   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1132   if (C1->isNullValue()) {
1133     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1134       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1135       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1136         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1137           return ConstantInt::getFalse();
1138         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1139           return ConstantInt::getTrue();
1140       }
1141   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1142   } else if (C2->isNullValue()) {
1143     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1144       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1145       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1146         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1147           return ConstantInt::getFalse();
1148         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1149           return ConstantInt::getTrue();
1150       }
1151   }
1152
1153   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1154     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1155     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1156     switch (pred) {
1157     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1158     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1159     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1160     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1161     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1162     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1163     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1164     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1165     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1166     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1167     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1168     }
1169   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1170     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1171     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1172     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1173     switch (pred) {
1174     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1175     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1176     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1177     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1178       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1179     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1180       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1181     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1182       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1183                                             R==APFloat::cmpEqual);
1184     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1185       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1186     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1187       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1188     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1189       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1190                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1191     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1192       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1193                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1194     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1195       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1196     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1197       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1198                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1199     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1200       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1201     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1202       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1203     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1204       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1205                                             R==APFloat::cmpEqual);
1206     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1207       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1208     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1209       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1210                                             R==APFloat::cmpEqual);
1211     }
1212   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1213     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1214       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1215         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1216           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1217               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1218               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1219           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1220             return CB;
1221         }
1222         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1223         return 0;
1224       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1225         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1226           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1227               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1228               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1229           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1230             return CB;
1231         }
1232         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1233         return 0;
1234       }
1235     }
1236   }
1237
1238   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1239     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1240     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1241     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1242     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1243     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1244     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1245     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1246     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1247     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1248     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1249     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1250     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1251     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1252       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1253     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1254       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1255           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1256           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1257           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1258     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1259       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1260           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1261           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1262           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1263     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1264       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1265           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1266           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1267           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1268     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1269       // We can only partially decide this relation.
1270       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1271         return ConstantInt::getFalse();
1272       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1273         return ConstantInt::getTrue();
1274       break;
1275     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1276       // We can only partially decide this relation.
1277       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1278         return ConstantInt::getFalse();
1279       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1280         return ConstantInt::getTrue();
1281       break;
1282     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1283       // We can only partially decide this relation.
1284       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1285         return ConstantInt::getFalse();
1286       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1287         return ConstantInt::getTrue();
1288       break;
1289     }
1290   } else {
1291     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1292     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1293     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1294     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1295       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1296     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1297       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1298       // computation precisely.
1299       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1300                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1301                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1302                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1303                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1304                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1305     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1306       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1307       // precisely.
1308       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1309                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1310                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1311                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1312     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1313       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1314       // precisely.
1315       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1316                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1317                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1318                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1319     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1320       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1321       // precisely.
1322       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1323                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1324                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1325                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1326     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1327       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1328       // precisely.
1329       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1330                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1331                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1332                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1333     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1334       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1335       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1336       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1337       break;
1338     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1339       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1340       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1341       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1342       break;
1343
1344     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1345       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1346       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1347       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1348       break;
1349     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1350       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1351       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1352       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1353       break;
1354
1355     case ICmpInst::ICMP_NE:
1356       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1357       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1358       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1359       break;
1360     }
1361
1362     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1363       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1364       // other way if possible.
1365       switch (pred) {
1366       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1367       case ICmpInst::ICMP_NE:
1368         // No change of predicate required.
1369         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1370
1371       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1372       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1373       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1374       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1375       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1376       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1377       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1378       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1379         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1380         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1381         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1382
1383       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1384         break;
1385       }
1386     }
1387   }
1388   return 0;
1389 }
1390
1391 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1392                                           Constant* const *Idxs,
1393                                           unsigned NumIdx) {
1394   if (NumIdx == 0 ||
1395       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1396     return const_cast<Constant*>(C);
1397
1398   if (isa<UndefValue>(C)) {
1399     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1400     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1401                                                        (Value **)Idxs,
1402                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1403                                                        true);
1404     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1405     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1406   }
1407
1408   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1409   if (C->isNullValue()) {
1410     bool isNull = true;
1411     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1412       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1413         isNull = false;
1414         break;
1415       }
1416     if (isNull) {
1417       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1418       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1419                                                          (Value**)Idxs,
1420                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1421                                                          true);
1422       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1423       return
1424         ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
1425     }
1426   }
1427
1428   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1429     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1430     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1431     // getelementptr instructions into a single instruction.
1432     //
1433     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1434       const Type *LastTy = 0;
1435       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1436            I != E; ++I)
1437         LastTy = *I;
1438
1439       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1440         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1441         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1442         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1443           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1444
1445         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1446         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1447         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1448         // Otherwise it must be an array.
1449         if (!Idx0->isNullValue()) {
1450           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1451           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1452             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1453             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1454                                                           Type::Int64Ty);
1455             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1456           } else {
1457             Combined =
1458               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1459           }
1460         }
1461
1462         NewIndices.push_back(Combined);
1463         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1464         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1465                                               NewIndices.size());
1466       }
1467     }
1468
1469     // Implement folding of:
1470     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1471     //                        long 0, long 0)
1472     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1473     //
1474     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1475       if (const PointerType *SPT =
1476           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1477         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1478           if (const ArrayType *CAT =
1479         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1480             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1481               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1482                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1483     }
1484
1485     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1486     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1487     // This happens with pointers to member functions in C++.
1488     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1489         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1490         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1491       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1492       Constant *Offset = Idxs[0];
1493
1494       // Convert the smaller integer to the larger type.
1495       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1496           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1497         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1498       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1499                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1500         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1501
1502       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1503       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1504     }
1505   }
1506   return 0;
1507 }
1508