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       SrcTy = NULL;
 130       // First, check for null.  Undef is already handled.
 131       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 132         return Constant::getNullValue(DestTy);
 133
 134       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
 135         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
 136     }
 137
 138     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
 139     // This allows for other simplifications (although some of them
 140     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
 141     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
 142       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(&V, 1), DestPTy);
 143   }
 144
 145   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 146   // bitcast right.
 147   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 148     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 149
 150   // Handle integral constant input.
 151   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 152     if (DestTy->isInteger())
 153       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 154       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 155       return V;
 156
 157     if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 158       assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 159              "Unknown FP type!");
 160       return ConstantFP::get(APFloat(CI->getValue()));
 161     }
 162     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 163     return 0;
 164   }
 165
 166   // Handle ConstantFP input.
 167   if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 168     // FP -> Integral.
 169     if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 170       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
 171     } else {
 172       assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 173       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
 174     }
 175   }
 176   return 0;
 177 }
 178
 179
 180 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 181                                             const Type *DestTy) {
 182   if (isa<UndefValue>(V)) {
 183     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 184     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 185     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 186     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 187         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 188       return Constant::getNullValue(DestTy);
 189     return UndefValue::get(DestTy);
 190   }
 191   // No compile-time operations on this type yet.
 192   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
 193     return 0;
 194
 195   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 196   // do to try to simplify it.
 197   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 198     if (CE->isCast()) {
 199       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 200       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 201         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 202     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 203       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 204       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 205       bool isAllNull = true;
 206       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 207         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 208           isAllNull = false;
 209           break;
 210         }
 211       if (isAllNull)
 212         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 213         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 214     }
 215   }
 216
 217   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 218   // opcode specified.
 219   switch (opc) {
 220   case Instruction::FPTrunc:
 221   case Instruction::FPExt:
 222     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 223       bool ignored;
 224       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 225       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 226                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 227                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 228                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 229                   APFloat::Bogus,
 230                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 231       return ConstantFP::get(Val);
 232     }
 233     return 0; // Can't fold.
 234   case Instruction::FPToUI:
 235   case Instruction::FPToSI:
 236     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 237       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 238       bool ignored;
 239       uint64_t x[2];
 240       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 241       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 242                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 243       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 244       return ConstantInt::get(Val);
 245     }
 246     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 247       std::vector<Constant*> res;
 248       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 249       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 250       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 251         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc, CV->getOperand(i), DstEltTy));
 252       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 253     }
 254     return 0; // Can't fold.
 255   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 256     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 257       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 258     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 259   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 260     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 261       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 262     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 263   case Instruction::UIToFP:
 264   case Instruction::SIToFP:
 265     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 266       APInt api = CI->getValue();
 267       const uint64_t zero[] = {0, 0};
 268       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
 269                                   2, zero));
 270       (void)apf.convertFromAPInt(api,
 271                                  opc==Instruction::SIToFP,
 272                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
 273       return ConstantFP::get(apf);
 274     }
 275     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 276       std::vector<Constant*> res;
 277       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 278       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 279       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 280         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc, CV->getOperand(i), DstEltTy));
 281       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 282     }
 283     return 0;
 284   case Instruction::ZExt:
 285     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 286       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 287       APInt Result(CI->getValue());
 288       Result.zext(BitWidth);
 289       return ConstantInt::get(Result);
 290     }
 291     return 0;
 292   case Instruction::SExt:
 293     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 294       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 295       APInt Result(CI->getValue());
 296       Result.sext(BitWidth);
 297       return ConstantInt::get(Result);
 298     }
 299     return 0;
 300   case Instruction::Trunc:
 301     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 302       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 303       APInt Result(CI->getValue());
 304       Result.trunc(BitWidth);
 305       return ConstantInt::get(Result);
 306     }
 307     return 0;
 308   case Instruction::BitCast:
 309     return FoldBitCast(const_cast<Constant*>(V), DestTy);
 310   default:
 311     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 312     break;
 313   }
 314
 315   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 316   return 0;
 317 }
 318
 319 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 320                                               const Constant *V1,
 321                                               const Constant *V2) {
 322   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 323     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 324
 325   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 326   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 327   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 328   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 329   return 0;
 330 }
 331
 332 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 333                                                       const Constant *Idx) {
 334   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 335     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 336   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 337     return Constant::getNullValue(
 338                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 339
 340   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 341     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 342       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
 343     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 344       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 345       return CVal->getOperand(0);
 346     }
 347   }
 348   return 0;
 349 }
 350
 351 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 352                                                      const Constant *Elt,
 353                                                      const Constant *Idx) {
 354   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 355   if (!CIdx) return 0;
 356   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 357   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 358     // Insertion of scalar constant into vector undef
 359     // Optimize away insertion of undef
 360     if (isa<UndefValue>(Elt))
 361       return const_cast<Constant*>(Val);
 362     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 363     // the insertion
 364     unsigned numOps =
 365       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 366     std::vector<Constant*> Ops;
 367     Ops.reserve(numOps);
 368     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 369       const Constant *Op =
 370         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 371       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 372     }
 373     return ConstantVector::get(Ops);
 374   }
 375   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 376     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 377     // Optimize away insertion of zero
 378     if (Elt->isNullValue())
 379       return const_cast<Constant*>(Val);
 380     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 381     // the insertion
 382     unsigned numOps =
 383       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 384     std::vector<Constant*> Ops;
 385     Ops.reserve(numOps);
 386     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 387       const Constant *Op =
 388         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 389       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 390     }
 391     return ConstantVector::get(Ops);
 392   }
 393   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 394     // Insertion of scalar constant into vector constant
 395     std::vector<Constant*> Ops;
 396     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 397     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 398       const Constant *Op =
 399         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 400       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 401     }
 402     return ConstantVector::get(Ops);
 403   }
 404
 405   return 0;
 406 }
 407
 408 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
 409 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
 410 static Constant *GetVectorElement(const Constant *C, unsigned EltNo) {
 411   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
 412     return CV->getOperand(EltNo);
 413
 414   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
 415   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 416     return Constant::getNullValue(EltTy);
 417   if (isa<UndefValue>(C))
 418     return UndefValue::get(EltTy);
 419   return 0;
 420 }
 421
 422 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 423                                                      const Constant *V2,
 424                                                      const Constant *Mask) {
 425   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 426   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
 427
 428   unsigned NumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
 429   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
 430
 431   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 432   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 433   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 434     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
 435     if (InElt == 0) return 0;
 436
 437     if (isa<UndefValue>(InElt))
 438       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 439     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
 440       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
 441       if (Elt >= NumElts*2)
 442         InElt = UndefValue::get(EltTy);
 443       else if (Elt >= NumElts)
 444         InElt = GetVectorElement(V2, Elt-NumElts);
 445       else
 446         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
 447       if (InElt == 0) return 0;
 448     } else {
 449       // Unknown value.
 450       return 0;
 451     }
 452     Result.push_back(InElt);
 453   }
 454
 455   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
 456 }
 457
 458 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(const Constant *Agg,
 459                                                     const unsigned *Idxs,
 460                                                     unsigned NumIdx) {
 461   // Base case: no indices, so return the entire value.
 462   if (NumIdx == 0)
 463     return const_cast<Constant *>(Agg);
 464
 465   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
 466     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
 467                                                             Idxs,
 468                                                             Idxs + NumIdx));
 469
 470   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
 471     return
 472       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
 473                                                               Idxs,
 474                                                               Idxs + NumIdx));
 475
 476   // Otherwise recurse.
 477   return ConstantFoldExtractValueInstruction(Agg->getOperand(*Idxs),
 478                                              Idxs+1, NumIdx-1);
 479 }
 480
 481 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(const Constant *Agg,
 482                                                    const Constant *Val,
 483                                                    const unsigned *Idxs,
 484                                                    unsigned NumIdx) {
 485   // Base case: no indices, so replace the entire value.
 486   if (NumIdx == 0)
 487     return const_cast<Constant *>(Val);
 488
 489   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
 490     // Insertion of constant into aggregate undef
 491     // Optimize away insertion of undef
 492     if (isa<UndefValue>(Val))
 493       return const_cast<Constant*>(Agg);
 494     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 495     // the insertion
 496     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
 497     unsigned numOps;
 498     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
 499       numOps = AR->getNumElements();
 500     else
 501       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
 502     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
 503     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 504       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
 505       const Constant *Op =
 506         (*Idxs == i) ?
 507         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
 508                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
 509         UndefValue::get(MemberTy);
 510       Ops[i] = const_cast<Constant*>(Op);
 511     }
 512     if (isa<StructType>(AggTy))
 513       return ConstantStruct::get(Ops);
 514     else
 515       return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
 516   }
 517   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
 518     // Insertion of constant into aggregate zero
 519     // Optimize away insertion of zero
 520     if (Val->isNullValue())
 521       return const_cast<Constant*>(Agg);
 522     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 523     // the insertion
 524     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
 525     unsigned numOps;
 526     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
 527       numOps = AR->getNumElements();
 528     else
 529       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
 530     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
 531     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 532       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
 533       const Constant *Op =
 534         (*Idxs == i) ?
 535         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
 536                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
 537         Constant::getNullValue(MemberTy);
 538       Ops[i] = const_cast<Constant*>(Op);
 539     }
 540     if (isa<StructType>(AggTy))
 541       return ConstantStruct::get(Ops);
 542     else
 543       return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
 544   }
 545   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
 546     // Insertion of constant into aggregate constant
 547     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
 548     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
 549       const Constant *Op =
 550         (*Idxs == i) ?
 551         ConstantFoldInsertValueInstruction(Agg->getOperand(i),
 552                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
 553         Agg->getOperand(i);
 554       Ops[i] = const_cast<Constant*>(Op);
 555     }
 556     Constant *C;
 557     if (isa<StructType>(Agg->getType()))
 558       C = ConstantStruct::get(Ops);
 559     else
 560       C = ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
 561     return C;
 562   }
 563
 564   return 0;
 565 }
 566
 567 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 568 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 569 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
 570 /// ConstantAggregateZero operand.
 571 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 572                               const ConstantVector *V2,
 573                               const VectorType *VTy,
 574                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 575   std::vector<Constant*> Res;
 576   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
 577   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 578     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 579     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 580     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
 581                      const_cast<Constant*>(C2)));
 582   }
 583   return ConstantVector::get(Res);
 584 }
 585
 586 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 587                                               const Constant *C1,
 588                                               const Constant *C2) {
 589   // No compile-time operations on this type yet.
 590   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 591     return 0;
 592
 593   // Handle UndefValue up front
 594   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 595     switch (Opcode) {
 596     case Instruction::Xor:
 597       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 598         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 599         // idiom (misuse).
 600         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 601       // Fallthrough
 602     case Instruction::Add:
 603     case Instruction::Sub:
 604       return UndefValue::get(C1->getType());
 605     case Instruction::Mul:
 606     case Instruction::And:
 607       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 608     case Instruction::UDiv:
 609     case Instruction::SDiv:
 610     case Instruction::FDiv:
 611     case Instruction::URem:
 612     case Instruction::SRem:
 613     case Instruction::FRem:
 614       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 615         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 616       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 617     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 618       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 619         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 620       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 621     case Instruction::LShr:
 622       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 623         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 624       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 625                                                     // undef lshr X -> 0
 626     case Instruction::AShr:
 627       if (!isa<UndefValue>(C2))
 628         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 629       else if (isa<UndefValue>(C1))
 630         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 631       else
 632         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 633     case Instruction::Shl:
 634       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 635       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 636     }
 637   }
 638
 639   // Handle simplifications of the RHS when a constant int.
 640   if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 641     switch (Opcode) {
 642     case Instruction::Add:
 643       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 644       break;
 645     case Instruction::Sub:
 646       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 647       break;
 648     case Instruction::Mul:
 649       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 650       if (CI2->equalsInt(1))
 651         return const_cast<Constant*>(C1);                       // X * 1 == X
 652       break;
 653     case Instruction::UDiv:
 654     case Instruction::SDiv:
 655       if (CI2->equalsInt(1))
 656         return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 657       break;
 658     case Instruction::URem:
 659     case Instruction::SRem:
 660       if (CI2->equalsInt(1))
 661         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
 662       break;
 663     case Instruction::And:
 664       if (CI2->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);    // X & 0 == 0
 665       if (CI2->isAllOnesValue())
 666         return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 667
 668       if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 669         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 670         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 671           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 672           unsigned SrcWidth =
 673             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 674           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 675           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
 676             return const_cast<Constant*>(C1);
 677         }
 678
 679         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
 680         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 681             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 682           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 683
 684           // Functions are at least 4-byte aligned.
 685           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
 686           if (isa<Function>(GV))
 687             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
 688
 689           if (GVAlign > 1) {
 690             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 691             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
 692             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 693
 694             // If checking bits we know are clear, return zero.
 695             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
 696               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
 697           }
 698         }
 699       }
 700       break;
 701     case Instruction::Or:
 702       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 703       if (CI2->isAllOnesValue())
 704         return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 705       break;
 706     case Instruction::Xor:
 707       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 708       break;
 709     case Instruction::AShr:
 710       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 711       if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
 712         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 713           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 714                                        const_cast<Constant*>(C2));
 715       break;
 716     }
 717   }
 718
 719   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
 720   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 721     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 722       using namespace APIntOps;
 723       const APInt &C1V = CI1->getValue();
 724       const APInt &C2V = CI2->getValue();
 725       switch (Opcode) {
 726       default:
 727         break;
 728       case Instruction::Add:
 729         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 730       case Instruction::Sub:
 731         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 732       case Instruction::Mul:
 733         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 734       case Instruction::UDiv:
 735         if (CI2->isNullValue())
 736           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 737         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 738       case Instruction::SDiv:
 739         if (CI2->isNullValue())
 740           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 741         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 742           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 743         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 744       case Instruction::URem:
 745         if (C2->isNullValue())
 746           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 747         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 748       case Instruction::SRem:
 749         if (CI2->isNullValue())
 750           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 751         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 752           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 753         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 754       case Instruction::And:
 755         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 756       case Instruction::Or:
 757         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 758       case Instruction::Xor:
 759         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 760       case Instruction::Shl: {
 761         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
 762         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 763           return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 764         else
 765           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 766       }
 767       case Instruction::LShr: {
 768         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
 769         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 770           return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 771         else
 772           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 773       }
 774       case Instruction::AShr: {
 775         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
 776         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 777           return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 778         else
 779           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 780       }
 781       }
 782     }
 783   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 784     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 785       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 786       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 787       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 788       switch (Opcode) {
 789       default:
 790         break;
 791       case Instruction::Add:
 792         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 793         return ConstantFP::get(C3V);
 794       case Instruction::Sub:
 795         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 796         return ConstantFP::get(C3V);
 797       case Instruction::Mul:
 798         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 799         return ConstantFP::get(C3V);
 800       case Instruction::FDiv:
 801         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 802         return ConstantFP::get(C3V);
 803       case Instruction::FRem:
 804         if (C2V.isZero()) {
 805           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 806           if (CFP1->getType() == Type::DoubleTy)
 807             return ConstantFP::get(APFloat(std::numeric_limits<double>::
 808                                            quiet_NaN()));
 809           if (CFP1->getType() == Type::FloatTy)
 810             return ConstantFP::get(APFloat(std::numeric_limits<float>::
 811                                            quiet_NaN()));
 812           break;
 813         }
 814         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 815         return ConstantFP::get(C3V);
 816       }
 817     }
 818   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
 819     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
 820     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
 821     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
 822         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
 823       switch (Opcode) {
 824       default:
 825         break;
 826       case Instruction::Add:
 827         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
 828       case Instruction::Sub:
 829         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
 830       case Instruction::Mul:
 831         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
 832       case Instruction::UDiv:
 833         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
 834       case Instruction::SDiv:
 835         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
 836       case Instruction::FDiv:
 837         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
 838       case Instruction::URem:
 839         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
 840       case Instruction::SRem:
 841         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
 842       case Instruction::FRem:
 843         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
 844       case Instruction::And:
 845         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
 846       case Instruction::Or:
 847         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
 848       case Instruction::Xor:
 849         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
 850       }
 851     }
 852   }
 853
 854   if (isa<ConstantExpr>(C1)) {
 855     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 856     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 857     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 858   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 859     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 860     // other way if possible.
 861     switch (Opcode) {
 862     case Instruction::Add:
 863     case Instruction::Mul:
 864     case Instruction::And:
 865     case Instruction::Or:
 866     case Instruction::Xor:
 867       // No change of opcode required.
 868       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 869
 870     case Instruction::Shl:
 871     case Instruction::LShr:
 872     case Instruction::AShr:
 873     case Instruction::Sub:
 874     case Instruction::SDiv:
 875     case Instruction::UDiv:
 876     case Instruction::FDiv:
 877     case Instruction::URem:
 878     case Instruction::SRem:
 879     case Instruction::FRem:
 880     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 881       break;
 882     }
 883   }
 884
 885   // We don't know how to fold this.
 886   return 0;
 887 }
 888
 889 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 890 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 891 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 892   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 893   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 894
 895     // If all of elements have zero size, this does too.
 896     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 897       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 898     return true;
 899
 900   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 901     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 902   }
 903   return false;
 904 }
 905
 906 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 907 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 908 ///
 909 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 910 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 911 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 912 ///
 913 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 914   if (C1 == C2) return 0;
 915
 916   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 917   // anything with them.
 918   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 919     return -2; // don't know!
 920
 921   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 922   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 923   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 924     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 925
 926   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 927     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 928
 929   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 930
 931   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 932   // no pointer difference being made here.
 933   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 934     return -2; // dunno.
 935
 936   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 937   // found a difference!
 938   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 939       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 940     return -1;
 941   else
 942     return 1;
 943 }
 944
 945 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 946 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 947 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 948 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 949 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 950 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 951 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 952 ///
 953 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 954 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 955 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 956 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 957                                                 const Constant *V2) {
 958   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 959          "Cannot compare values of different types!");
 960
 961   // No compile-time operations on this type yet.
 962   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 963     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 964
 965   // Handle degenerate case quickly
 966   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 967
 968   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 969     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 970       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 971       ConstantInt *R = 0;
 972       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 973       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 974       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 975                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 976       if (R && !R->isZero())
 977         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 978       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 979                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 980       if (R && !R->isZero())
 981         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 982       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 983                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 984       if (R && !R->isZero())
 985         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 986
 987       // Nothing more we can do
 988       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 989     }
 990
 991     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 992     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 993     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 994       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 995   } else {
 996     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 997     // constantexpr or a simple constant.
 998     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 999     switch (CE1->getOpcode()) {
1000     case Instruction::FPTrunc:
1001     case Instruction::FPExt:
1002     case Instruction::UIToFP:
1003     case Instruction::SIToFP:
1004       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1005       break;
1006     default:
1007       break;
1008     }
1009   }
1010   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1011   // probably be added on demand, as they seem needed.
1012   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1013 }
1014
1015 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1016 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1017 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1018 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1019 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1020 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1021 ///
1022 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1023 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1024 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1025 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1026 ///
1027 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
1028                                                 const Constant *V2,
1029                                                 bool isSigned) {
1030   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1031          "Cannot compare different types of values!");
1032   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1033
1034   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
1035     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
1036       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1037       // folder.
1038       ConstantInt *R = 0;
1039       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
1040       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
1041       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1042       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
1043       if (R && !R->isZero())
1044         return pred;
1045       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1046       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
1047       if (R && !R->isZero())
1048         return pred;
1049       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1050       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
1051       if (R && !R->isZero())
1052         return pred;
1053
1054       // If we couldn't figure it out, bail.
1055       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1056     }
1057
1058     // If the first operand is simple, swap operands.
1059     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1060       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1061     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1062       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1063
1064   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1065     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1066       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1067         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1068       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1069         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1070       else
1071         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1072     }
1073
1074     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
1075     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
1076     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1077       // Don't try to decide equality of aliases.
1078       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
1079         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1080           return ICmpInst::ICMP_NE;
1081     } else {
1082       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1083       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
1084       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
1085         return ICmpInst::ICMP_NE;
1086     }
1087   } else {
1088     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1089     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
1090     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1091     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1092
1093     switch (CE1->getOpcode()) {
1094     case Instruction::Trunc:
1095     case Instruction::FPTrunc:
1096     case Instruction::FPExt:
1097     case Instruction::FPToUI:
1098     case Instruction::FPToSI:
1099       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1100
1101     case Instruction::UIToFP:
1102     case Instruction::SIToFP:
1103     case Instruction::BitCast:
1104     case Instruction::ZExt:
1105     case Instruction::SExt:
1106       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1107       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1108       if (V2->isNullValue() &&
1109           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
1110         bool sgnd = isSigned;
1111         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1112         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1113         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1114                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
1115                                     sgnd);
1116       }
1117
1118       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
1119       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
1120       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
1121       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
1122       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1123         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
1124             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1125             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1126           bool sgnd = isSigned;
1127           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1128           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1129           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1130                                       sgnd);
1131         }
1132       break;
1133
1134     case Instruction::GetElementPtr:
1135       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1136       // pointer type.  Check the various cases.
1137       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1138         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1139         // of the GEP equals the null pointer.
1140         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1141           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1142             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1143             // to null pointer so its greater-or-equal
1144             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1145           else
1146             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1147             // so the result is greater-than
1148             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1149         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1150           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1151           // non-zero indices.
1152           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1153             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1154               // Offsetting from null, must not be equal.
1155               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1156           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1157           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1158         }
1159         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1160       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1161         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1162           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1163             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1164             // a null pointer, so its less-or-equal
1165             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1166           else
1167             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1168             // so the result is less-than
1169             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1170         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1171           if (CPR1 == CPR2) {
1172             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1173             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1174             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1175             // with a single zero index, it must be nonzero.
1176             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1177                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1178                    "Suprising getelementptr!");
1179             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1180           } else {
1181             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1182             // but they can't be equal.
1183             return ICmpInst::ICMP_NE;
1184           }
1185         }
1186       } else {
1187         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1188         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1189
1190         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1191         // probably be added on demand, as they seem needed.
1192         switch (CE2->getOpcode()) {
1193         default: break;
1194         case Instruction::GetElementPtr:
1195           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1196           // obviously to the same or different globals.
1197           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1198             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1199               return ICmpInst::ICMP_NE;
1200             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1201             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1202             // ordering of the resultant pointers.
1203             unsigned i = 1;
1204
1205             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1206             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1207             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1208                  ++i, ++GTI)
1209               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1210                                  GTI.getIndexedType())) {
1211               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1212               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1213               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1214               }
1215
1216             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1217             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1218             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1219               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1220                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1221                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1222                 else
1223                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1224               }
1225
1226             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1227               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1228                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1229                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1230                 else
1231                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1232               }
1233             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1234           }
1235         }
1236       }
1237     default:
1238       break;
1239     }
1240   }
1241
1242   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1243 }
1244
1245 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1246                                                const Constant *C1,
1247                                                const Constant *C2) {
1248   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1249   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
1250     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1251       return Constant::getNullValue(VectorType::getInteger(VT));
1252     else
1253       return ConstantInt::getFalse();
1254   }
1255
1256   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
1257     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1258       return Constant::getAllOnesValue(VectorType::getInteger(VT));
1259     else
1260       return ConstantInt::getTrue();
1261   }
1262
1263   // Handle some degenerate cases first
1264   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1265     // vicmp/vfcmp -> [vector] undef
1266     if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1267       return UndefValue::get(VectorType::getInteger(VTy));
1268
1269     // icmp/fcmp -> i1 undef
1270     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1271   }
1272
1273   // No compile-time operations on this type yet.
1274   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1275     return 0;
1276
1277   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1278   if (C1->isNullValue()) {
1279     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1280       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1281       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1282         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1283           return ConstantInt::getFalse();
1284         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1285           return ConstantInt::getTrue();
1286       }
1287   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1288   } else if (C2->isNullValue()) {
1289     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1290       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1291       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1292         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1293           return ConstantInt::getFalse();
1294         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1295           return ConstantInt::getTrue();
1296       }
1297   }
1298
1299   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1300     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1301     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1302     switch (pred) {
1303     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1304     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1305     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1306     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1307     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1308     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1309     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1310     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1311     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1312     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1313     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1314     }
1315   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1316     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1317     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1318     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1319     switch (pred) {
1320     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1321     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1322     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1323     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1324       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1325     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1326       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1327     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1328       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1329                                             R==APFloat::cmpEqual);
1330     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1331       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1332     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1333       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1334     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1335       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1336                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1337     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1338       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1339                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1340     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1341       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1342     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1343       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1344                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1345     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1346       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1347     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1348       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1349     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1350       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1351                                             R==APFloat::cmpEqual);
1352     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1353       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1354     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1355       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1356                                             R==APFloat::cmpEqual);
1357     }
1358   } else if (isa<VectorType>(C1->getType())) {
1359     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1360     C1->getVectorElements(C1Elts);
1361     C2->getVectorElements(C2Elts);
1362
1363     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1364     // the whole vector comparison.
1365     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1366     const Type *InEltTy = C1Elts[0]->getType();
1367     bool isFP = InEltTy->isFloatingPoint();
1368     const Type *ResEltTy = InEltTy;
1369     if (isFP)
1370       ResEltTy = IntegerType::get(InEltTy->getPrimitiveSizeInBits());
1371
1372     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
1373       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1374       Constant *C;
1375       if (isFP)
1376         C = ConstantExpr::getFCmp(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]);
1377       else
1378         C = ConstantExpr::getICmp(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]);
1379
1380       // If it is a bool or undef result, convert to the dest type.
1381       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
1382         if (CI->isZero())
1383           ResElts.push_back(Constant::getNullValue(ResEltTy));
1384         else
1385           ResElts.push_back(Constant::getAllOnesValue(ResEltTy));
1386       } else if (isa<UndefValue>(C)) {
1387         ResElts.push_back(UndefValue::get(ResEltTy));
1388       } else {
1389         break;
1390       }
1391     }
1392
1393     if (ResElts.size() == C1Elts.size())
1394       return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
1395   }
1396
1397   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1398     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1399     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1400     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1401     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1402     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1403     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1404     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1405     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1406     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1407     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1408     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1409     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1410     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1411     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1412       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1413     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1414       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1415                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1416                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1417       break;
1418     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1419       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1420                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1421                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1422       break;
1423     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1424       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1425                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1426                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1427       break;
1428     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1429       // We can only partially decide this relation.
1430       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1431         Result = 0;
1432       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1433         Result = 1;
1434       break;
1435     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1436       // We can only partially decide this relation.
1437       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1438         Result = 0;
1439       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1440         Result = 1;
1441       break;
1442     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1443       // We can only partially decide this relation.
1444       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1445         Result = 0;
1446       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1447         Result = 1;
1448       break;
1449     }
1450
1451     // If we evaluated the result, return it now.
1452     if (Result != -1) {
1453       if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1454         if (Result == 0)
1455           return Constant::getNullValue(VectorType::getInteger(VT));
1456         else
1457           return Constant::getAllOnesValue(VectorType::getInteger(VT));
1458       }
1459       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, Result);
1460     }
1461
1462   } else {
1463     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1464     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1465     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1466     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1467     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1468       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1469     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1470       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1471       // computation precisely.
1472       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1473                 pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1474                 pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1475                 pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1476                 pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1477       break;
1478     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1479       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1480       // precisely.
1481       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1482                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1483                 pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1484       break;
1485     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1486       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1487       // precisely.
1488       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1489                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1490                 pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1491       break;
1492     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1493       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1494       // precisely.
1495       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1496                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1497                 pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1498       break;
1499     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1500       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1501       // precisely.
1502       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1503                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1504                 pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1505       break;
1506     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1507       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1508       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1509       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 1;
1510       break;
1511     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1512       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1513       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1514       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 1;
1515       break;
1516
1517     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1518       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1519       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1520       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 1;
1521       break;
1522     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1523       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1524       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1525       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 1;
1526       break;
1527
1528     case ICmpInst::ICMP_NE:
1529       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1530       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1531       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1532       break;
1533     }
1534
1535     // If we evaluated the result, return it now.
1536     if (Result != -1) {
1537       if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1538         if (Result == 0)
1539           return Constant::getNullValue(VT);
1540         else
1541           return Constant::getAllOnesValue(VT);
1542       }
1543       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, Result);
1544     }
1545
1546     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1547       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1548       // other way if possible.
1549       switch (pred) {
1550       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1551       case ICmpInst::ICMP_NE:
1552         // No change of predicate required.
1553         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1554
1555       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1556       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1557       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1558       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1559       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1560       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1561       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1562       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1563         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1564         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1565         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1566
1567       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1568         break;
1569       }
1570     }
1571   }
1572   return 0;
1573 }
1574
1575 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1576                                           Constant* const *Idxs,
1577                                           unsigned NumIdx) {
1578   if (NumIdx == 0 ||
1579       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1580     return const_cast<Constant*>(C);
1581
1582   if (isa<UndefValue>(C)) {
1583     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1584     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1585                                                        (Value **)Idxs,
1586                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
1587     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1588     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1589   }
1590
1591   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1592   if (C->isNullValue()) {
1593     bool isNull = true;
1594     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1595       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1596         isNull = false;
1597         break;
1598       }
1599     if (isNull) {
1600       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1601       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1602                                                          (Value**)Idxs,
1603                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
1604       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1605       return
1606         ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
1607     }
1608   }
1609
1610   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1611     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1612     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1613     // getelementptr instructions into a single instruction.
1614     //
1615     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1616       const Type *LastTy = 0;
1617       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1618            I != E; ++I)
1619         LastTy = *I;
1620
1621       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1622         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1623         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1624         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1625           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1626
1627         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1628         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1629         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1630         // Otherwise it must be an array.
1631         if (!Idx0->isNullValue()) {
1632           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1633           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1634             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1635             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1636                                                           Type::Int64Ty);
1637             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1638           } else {
1639             Combined =
1640               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1641           }
1642         }
1643
1644         NewIndices.push_back(Combined);
1645         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1646         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1647                                               NewIndices.size());
1648       }
1649     }
1650
1651     // Implement folding of:
1652     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1653     //                        long 0, long 0)
1654     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1655     //
1656     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1657       if (const PointerType *SPT =
1658           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1659         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1660           if (const ArrayType *CAT =
1661         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1662             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1663               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1664                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1665     }
1666
1667     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1668     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1669     // This happens with pointers to member functions in C++.
1670     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1671         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1672         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1673       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1674       Constant *Offset = Idxs[0];
1675
1676       // Convert the smaller integer to the larger type.
1677       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1678           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1679         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1680       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1681                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1682         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1683
1684       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1685       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1686     }
1687   }
1688   return 0;
1689 }
1690