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 // pieces that don't need DataLayout, and the pieces that do. This is to avoid
  16 // a dependence in VMCore on Target.
  17 //
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 #include "ConstantFold.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Instructions.h"
  23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/Function.h"
  25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  27 #include "llvm/Operator.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  32 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include <limits>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 /// BitCastConstantVector - Convert the specified vector Constant node to the
  42 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  43 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  44 static Constant *BitCastConstantVector(Constant *CV, VectorType *DstTy) {
  45
  46   if (CV->isAllOnesValue()) return Constant::getAllOnesValue(DstTy);
  47   if (CV->isNullValue()) return Constant::getNullValue(DstTy);
  48
  49   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  50   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  51   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  52   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  53   if (NumElts != CV->getType()->getVectorNumElements())
  54     return 0;
  55
  56   Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  57
  58   SmallVector<Constant*, 16> Result;
  59   Type *Ty = IntegerType::get(CV->getContext(), 32);
  60   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  61     Constant *C =
  62       ConstantExpr::getExtractElement(CV, ConstantInt::get(Ty, i));
  63     C = ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy);
  64     Result.push_back(C);
  65   }
  66
  67   return ConstantVector::get(Result);
  68 }
  69
  70 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  71 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  72 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  73 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  74 static unsigned
  75 foldConstantCastPair(
  76   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  77   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
  78   Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
  79 ) {
  80   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  81   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  82   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  83
  84   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  85   Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  86   Type *MidTy = Op->getType();
  87   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  88   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  89
  90   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  91   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  92                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
  93 }
  94
  95 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, Type *DestTy) {
  96   Type *SrcTy = V->getType();
  97   if (SrcTy == DestTy)
  98     return V; // no-op cast
  99
 100   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 101   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 102   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 103     if (PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
 104       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()
 105           && DPTy->getElementType()->isSized()) {
 106         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 107         Value *Zero =
 108           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
 109         IdxList.push_back(Zero);
 110         Type *ElTy = PTy->getElementType();
 111         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 112           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 113             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 114             ElTy = STy->getElementType(0);
 115             IdxList.push_back(Zero);
 116           } else if (SequentialType *STy =
 117                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 118             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
 119             ElTy = STy->getElementType();
 120             IdxList.push_back(Zero);
 121           } else {
 122             break;
 123           }
 124         }
 125
 126         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 127           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
 128           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, IdxList);
 129       }
 130
 131   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 132   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 133   if (VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 134     if (VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 135       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 136              "Not cast between same sized vectors!");
 137       SrcTy = NULL;
 138       // First, check for null.  Undef is already handled.
 139       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 140         return Constant::getNullValue(DestTy);
 141
 142       // Handle ConstantVector and ConstantAggregateVector.
 143       return BitCastConstantVector(V, DestPTy);
 144     }
 145
 146     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
 147     // This allows for other simplifications (although some of them
 148     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
 149     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
 150       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(V), DestPTy);
 151   }
 152
 153   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 154   // bitcast right.
 155   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 156     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 157
 158   // Handle integral constant input.
 159   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 160     if (DestTy->isIntegerTy())
 161       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 162       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 163       return V;
 164
 165     if (DestTy->isFloatingPointTy())
 166       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
 167                              APFloat(CI->getValue(),
 168                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
 169
 170     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 171     return 0;
 172   }
 173
 174   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
 175   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
 176     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
 177                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
 178
 179   return 0;
 180 }
 181
 182
 183 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
 184 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
 185 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
 186 /// which is the number of bytes used.
 187 ///
 188 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
 189 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
 190 /// returned, otherwise null is returned.
 191 ///
 192 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
 193                                       unsigned ByteSize) {
 194   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
 195          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
 196          "Non-byte sized integer input");
 197   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
 198   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
 199   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
 200   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
 201
 202   // Constant Integers are simple.
 203   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 204     APInt V = CI->getValue();
 205     if (ByteStart)
 206       V = V.lshr(ByteStart*8);
 207     V = V.trunc(ByteSize*8);
 208     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
 209   }
 210
 211   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
 212   // If not, we definitely can't do anything.
 213   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 214   if (CE == 0) return 0;
 215
 216   switch (CE->getOpcode()) {
 217   default: return 0;
 218   case Instruction::Or: {
 219     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 220     if (RHS == 0)
 221       return 0;
 222
 223     // X | -1 -> -1.
 224     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
 225       if (RHSC->isAllOnesValue())
 226         return RHSC;
 227
 228     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 229     if (LHS == 0)
 230       return 0;
 231     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
 232   }
 233   case Instruction::And: {
 234     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 235     if (RHS == 0)
 236       return 0;
 237
 238     // X & 0 -> 0.
 239     if (RHS->isNullValue())
 240       return RHS;
 241
 242     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 243     if (LHS == 0)
 244       return 0;
 245     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
 246   }
 247   case Instruction::LShr: {
 248     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 249     if (Amt == 0)
 250       return 0;
 251     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 252     // Cannot analyze non-byte shifts.
 253     if ((ShAmt & 7) != 0)
 254       return 0;
 255     ShAmt >>= 3;
 256
 257     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 258     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
 259       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 260                                                      ByteSize*8));
 261     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 262     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
 263       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
 264
 265     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 266     return 0;
 267   }
 268
 269   case Instruction::Shl: {
 270     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 271     if (Amt == 0)
 272       return 0;
 273     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 274     // Cannot analyze non-byte shifts.
 275     if ((ShAmt & 7) != 0)
 276       return 0;
 277     ShAmt >>= 3;
 278
 279     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 280     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
 281       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 282                                                      ByteSize*8));
 283     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 284     if (ByteStart >= ShAmt)
 285       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
 286
 287     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 288     return 0;
 289   }
 290
 291   case Instruction::ZExt: {
 292     unsigned SrcBitSize =
 293       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
 294
 295     // If extracting something that is completely zero, return 0.
 296     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
 297       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 298                                                      ByteSize*8));
 299
 300     // If exactly extracting the input, return it.
 301     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
 302       return CE->getOperand(0);
 303
 304     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
 305     // multiple of 8 bits, recurse.
 306     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
 307       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
 308
 309     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
 310     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
 311     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
 312       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
 313       Constant *Res = CE->getOperand(0);
 314       if (ByteStart)
 315         Res = ConstantExpr::getLShr(Res,
 316                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
 317       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
 318                                                           ByteSize*8));
 319     }
 320
 321     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 322     return 0;
 323   }
 324   }
 325 }
 326
 327 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
 328 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 329 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 330 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 331 ///
 332 static Constant *getFoldedSizeOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 333                                  bool Folded) {
 334   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 335     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
 336     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 337     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 338   }
 339
 340   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 341     if (!STy->isPacked()) {
 342       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 343       // An empty struct has size zero.
 344       if (NumElems == 0)
 345         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
 346       // Check for a struct with all members having the same size.
 347       Constant *MemberSize =
 348         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 349       bool AllSame = true;
 350       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 351         if (MemberSize !=
 352             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 353           AllSame = false;
 354           break;
 355         }
 356       if (AllSame) {
 357         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
 358         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 359       }
 360     }
 361
 362   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 363   // to an arbitrary pointee.
 364   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 365     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 366       return
 367         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
 368                                          PTy->getAddressSpace()),
 369                         DestTy, true);
 370
 371   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 372   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 373   if (!Folded)
 374     return 0;
 375
 376   // Base case: Get a regular sizeof expression.
 377   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
 378   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 379                                                     DestTy, false),
 380                             C, DestTy);
 381   return C;
 382 }
 383
 384 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
 385 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 386 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 387 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 388 ///
 389 static Constant *getFoldedAlignOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 390                                   bool Folded) {
 391   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
 392   // array element. Note that this is not always true for vectors.
 393   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 394     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
 395     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 396                                                       DestTy,
 397                                                       false),
 398                               C, DestTy);
 399     return C;
 400   }
 401
 402   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 403     // Packed structs always have an alignment of 1.
 404     if (STy->isPacked())
 405       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 406
 407     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
 408     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
 409     // if all the members have the same alignment.
 410     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 411     // An empty struct has minimal alignment.
 412     if (NumElems == 0)
 413       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 414     // Check for a struct with all members having the same alignment.
 415     Constant *MemberAlign =
 416       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 417     bool AllSame = true;
 418     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 419       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 420         AllSame = false;
 421         break;
 422       }
 423     if (AllSame)
 424       return MemberAlign;
 425   }
 426
 427   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 428   // to an arbitrary pointee.
 429   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 430     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 431       return
 432         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
 433                                                            1),
 434                                           PTy->getAddressSpace()),
 435                          DestTy, true);
 436
 437   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 438   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 439   if (!Folded)
 440     return 0;
 441
 442   // Base case: Get a regular alignof expression.
 443   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
 444   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 445                                                     DestTy, false),
 446                             C, DestTy);
 447   return C;
 448 }
 449
 450 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
 451 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
 452 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 453 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 454 ///
 455 static Constant *getFoldedOffsetOf(Type *Ty, Constant *FieldNo,
 456                                    Type *DestTy,
 457                                    bool Folded) {
 458   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 459     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
 460                                                                 DestTy, false),
 461                                         FieldNo, DestTy);
 462     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 463     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 464   }
 465
 466   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 467     if (!STy->isPacked()) {
 468       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 469       // An empty struct has no members.
 470       if (NumElems == 0)
 471         return 0;
 472       // Check for a struct with all members having the same size.
 473       Constant *MemberSize =
 474         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 475       bool AllSame = true;
 476       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 477         if (MemberSize !=
 478             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 479           AllSame = false;
 480           break;
 481         }
 482       if (AllSame) {
 483         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
 484                                                                     false,
 485                                                                     DestTy,
 486                                                                     false),
 487                                             FieldNo, DestTy);
 488         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 489       }
 490     }
 491
 492   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 493   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 494   if (!Folded)
 495     return 0;
 496
 497   // Base case: Get a regular offsetof expression.
 498   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
 499   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 500                                                     DestTy, false),
 501                             C, DestTy);
 502   return C;
 503 }
 504
 505 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
 506                                             Type *DestTy) {
 507   if (isa<UndefValue>(V)) {
 508     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 509     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 510     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 511     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 512         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 513       return Constant::getNullValue(DestTy);
 514     return UndefValue::get(DestTy);
 515   }
 516
 517   if (V->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
 518     return Constant::getNullValue(DestTy);
 519
 520   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 521   // do to try to simplify it.
 522   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 523     if (CE->isCast()) {
 524       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 525       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 526         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 527     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 528       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 529       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 530       bool isAllNull = true;
 531       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 532         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 533           isAllNull = false;
 534           break;
 535         }
 536       if (isAllNull)
 537         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 538         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 539     }
 540   }
 541
 542   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
 543   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
 544   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
 545   if ((isa<ConstantVector>(V) || isa<ConstantDataVector>(V)) &&
 546       DestTy->isVectorTy() &&
 547       DestTy->getVectorNumElements() == V->getType()->getVectorNumElements()) {
 548     SmallVector<Constant*, 16> res;
 549     VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 550     Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 551     Type *Ty = IntegerType::get(V->getContext(), 32);
 552     for (unsigned i = 0, e = V->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i) {
 553       Constant *C =
 554         ConstantExpr::getExtractElement(V, ConstantInt::get(Ty, i));
 555       res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc, C, DstEltTy));
 556     }
 557     return ConstantVector::get(res);
 558   }
 559
 560   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 561   // opcode specified.
 562   switch (opc) {
 563   default:
 564     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
 565   case Instruction::FPTrunc:
 566   case Instruction::FPExt:
 567     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 568       bool ignored;
 569       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 570       Val.convert(DestTy->isHalfTy() ? APFloat::IEEEhalf :
 571                   DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
 572                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
 573                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
 574                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
 575                   DestTy->isPPC_FP128Ty() ? APFloat::PPCDoubleDouble :
 576                   APFloat::Bogus,
 577                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 578       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
 579     }
 580     return 0; // Can't fold.
 581   case Instruction::FPToUI:
 582   case Instruction::FPToSI:
 583     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 584       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 585       bool ignored;
 586       uint64_t x[2];
 587       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 588       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 589                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 590       APInt Val(DestBitWidth, x);
 591       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
 592     }
 593     return 0; // Can't fold.
 594   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 595     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 596       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 597     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 598   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 599     // Is it a null pointer value?
 600     if (V->isNullValue())
 601       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 602     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
 603     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
 604     // alignof-like expression, factor out known factors.
 605     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
 606       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
 607           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
 608         Type *Ty =
 609           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 610         if (CE->getNumOperands() == 2) {
 611           // Handle a sizeof-like expression.
 612           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
 613           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
 614           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
 615             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
 616                                                                 DestTy, false),
 617                                         Idx, DestTy);
 618             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
 619           }
 620         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
 621                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
 622           // Handle an alignof-like expression.
 623           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 624             if (!STy->isPacked()) {
 625               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
 626               if (CI->isOne() &&
 627                   STy->getNumElements() == 2 &&
 628                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
 629                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
 630               }
 631             }
 632           // Handle an offsetof-like expression.
 633           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
 634             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
 635                                                 DestTy, false))
 636               return C;
 637           }
 638         }
 639       }
 640     // Other pointer types cannot be casted
 641     return 0;
 642   case Instruction::UIToFP:
 643   case Instruction::SIToFP:
 644     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 645       APInt api = CI->getValue();
 646       APFloat apf(APInt::getNullValue(DestTy->getPrimitiveSizeInBits()),
 647                   !DestTy->isPPC_FP128Ty() /* isEEEE */);
 648       (void)apf.convertFromAPInt(api,
 649                                  opc==Instruction::SIToFP,
 650                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
 651       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
 652     }
 653     return 0;
 654   case Instruction::ZExt:
 655     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 656       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 657       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 658                               CI->getValue().zext(BitWidth));
 659     }
 660     return 0;
 661   case Instruction::SExt:
 662     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 663       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 664       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 665                               CI->getValue().sext(BitWidth));
 666     }
 667     return 0;
 668   case Instruction::Trunc: {
 669     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 670     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 671       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 672                               CI->getValue().trunc(DestBitWidth));
 673     }
 674
 675     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
 676     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
 677     // even multiple of a byte.
 678     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
 679         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
 680       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
 681         return Res;
 682
 683     return 0;
 684   }
 685   case Instruction::BitCast:
 686     return FoldBitCast(V, DestTy);
 687   }
 688 }
 689
 690 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
 691                                               Constant *V1, Constant *V2) {
 692   // Check for i1 and vector true/false conditions.
 693   if (Cond->isNullValue()) return V2;
 694   if (Cond->isAllOnesValue()) return V1;
 695
 696   // If the condition is a vector constant, fold the result elementwise.
 697   if (ConstantVector *CondV = dyn_cast<ConstantVector>(Cond)) {
 698     SmallVector<Constant*, 16> Result;
 699     Type *Ty = IntegerType::get(CondV->getContext(), 32);
 700     for (unsigned i = 0, e = V1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
 701       ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(CondV->getOperand(i));
 702       if (Cond == 0) break;
 703
 704       Constant *V = Cond->isNullValue() ? V2 : V1;
 705       Constant *Res = ConstantExpr::getExtractElement(V, ConstantInt::get(Ty, i));
 706       Result.push_back(Res);
 707     }
 708
 709     // If we were able to build the vector, return it.
 710     if (Result.size() == V1->getType()->getVectorNumElements())
 711       return ConstantVector::get(Result);
 712   }
 713
 714   if (isa<UndefValue>(Cond)) {
 715     if (isa<UndefValue>(V1)) return V1;
 716     return V2;
 717   }
 718   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
 719   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
 720   if (V1 == V2) return V1;
 721
 722   if (ConstantExpr *TrueVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V1)) {
 723     if (TrueVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 724       if (TrueVal->getOperand(0) == Cond)
 725         return ConstantExpr::getSelect(Cond, TrueVal->getOperand(1), V2);
 726   }
 727   if (ConstantExpr *FalseVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
 728     if (FalseVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 729       if (FalseVal->getOperand(0) == Cond)
 730         return ConstantExpr::getSelect(Cond, V1, FalseVal->getOperand(2));
 731   }
 732
 733   return 0;
 734 }
 735
 736 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
 737                                                       Constant *Idx) {
 738   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 739     return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 740   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 741     return Constant::getNullValue(Val->getType()->getVectorElementType());
 742   // ee({w,x,y,z}, undef) -> undef
 743   if (isa<UndefValue>(Idx))
 744     return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 745
 746   if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 747     uint64_t Index = CIdx->getZExtValue();
 748     // ee({w,x,y,z}, wrong_value) -> undef
 749     if (Index >= Val->getType()->getVectorNumElements())
 750       return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 751     return Val->getAggregateElement(Index);
 752   }
 753   return 0;
 754 }
 755
 756 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
 757                                                      Constant *Elt,
 758                                                      Constant *Idx) {
 759   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 760   if (!CIdx) return 0;
 761   const APInt &IdxVal = CIdx->getValue();
 762
 763   SmallVector<Constant*, 16> Result;
 764   Type *Ty = IntegerType::get(Val->getContext(), 32);
 765   for (unsigned i = 0, e = Val->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i){
 766     if (i == IdxVal) {
 767       Result.push_back(Elt);
 768       continue;
 769     }
 770
 771     Constant *C =
 772       ConstantExpr::getExtractElement(Val, ConstantInt::get(Ty, i));
 773     Result.push_back(C);
 774   }
 775
 776   return ConstantVector::get(Result);
 777 }
 778
 779 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
 780                                                      Constant *V2,
 781                                                      Constant *Mask) {
 782   unsigned MaskNumElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
 783   Type *EltTy = V1->getType()->getVectorElementType();
 784
 785   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 786   if (isa<UndefValue>(Mask))
 787     return UndefValue::get(VectorType::get(EltTy, MaskNumElts));
 788
 789   // Don't break the bitcode reader hack.
 790   if (isa<ConstantExpr>(Mask)) return 0;
 791
 792   unsigned SrcNumElts = V1->getType()->getVectorNumElements();
 793
 794   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 795   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 796   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
 797     int Elt = ShuffleVectorInst::getMaskValue(Mask, i);
 798     if (Elt == -1) {
 799       Result.push_back(UndefValue::get(EltTy));
 800       continue;
 801     }
 802     Constant *InElt;
 803     if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts*2)
 804       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 805     else if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts) {
 806       Type *Ty = IntegerType::get(V2->getContext(), 32);
 807       InElt =
 808         ConstantExpr::getExtractElement(V2,
 809                                         ConstantInt::get(Ty, Elt - SrcNumElts));
 810     } else {
 811       Type *Ty = IntegerType::get(V1->getContext(), 32);
 812       InElt = ConstantExpr::getExtractElement(V1, ConstantInt::get(Ty, Elt));
 813     }
 814     Result.push_back(InElt);
 815   }
 816
 817   return ConstantVector::get(Result);
 818 }
 819
 820 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
 821                                                     ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 822   // Base case: no indices, so return the entire value.
 823   if (Idxs.empty())
 824     return Agg;
 825
 826   if (Constant *C = Agg->getAggregateElement(Idxs[0]))
 827     return ConstantFoldExtractValueInstruction(C, Idxs.slice(1));
 828
 829   return 0;
 830 }
 831
 832 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
 833                                                    Constant *Val,
 834                                                    ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 835   // Base case: no indices, so replace the entire value.
 836   if (Idxs.empty())
 837     return Val;
 838
 839   unsigned NumElts;
 840   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 841     NumElts = ST->getNumElements();
 842   else if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 843     NumElts = AT->getNumElements();
 844   else
 845     NumElts = AT->getVectorNumElements();
 846
 847   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 848   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 849     Constant *C = Agg->getAggregateElement(i);
 850     if (C == 0) return 0;
 851
 852     if (Idxs[0] == i)
 853       C = ConstantFoldInsertValueInstruction(C, Val, Idxs.slice(1));
 854
 855     Result.push_back(C);
 856   }
 857
 858   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 859     return ConstantStruct::get(ST, Result);
 860   if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 861     return ConstantArray::get(AT, Result);
 862   return ConstantVector::get(Result);
 863 }
 864
 865
 866 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 867                                               Constant *C1, Constant *C2) {
 868   // Handle UndefValue up front.
 869   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 870     switch (Opcode) {
 871     case Instruction::Xor:
 872       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 873         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 874         // idiom (misuse).
 875         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 876       // Fallthrough
 877     case Instruction::Add:
 878     case Instruction::Sub:
 879       return UndefValue::get(C1->getType());
 880     case Instruction::And:
 881       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef & undef -> undef
 882         return C1;
 883       return Constant::getNullValue(C1->getType());   // undef & X -> 0
 884     case Instruction::Mul: {
 885       ConstantInt *CI;
 886       // X * undef -> undef   if X is odd or undef
 887       if (((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) && CI->getValue()[0]) ||
 888           ((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) && CI->getValue()[0]) ||
 889           (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
 890         return UndefValue::get(C1->getType());
 891
 892       // X * undef -> 0       otherwise
 893       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 894     }
 895     case Instruction::UDiv:
 896     case Instruction::SDiv:
 897       // undef / 1 -> undef
 898       if (Opcode == Instruction::UDiv || Opcode == Instruction::SDiv)
 899         if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 900           if (CI2->isOne())
 901             return C1;
 902       // FALL THROUGH
 903     case Instruction::URem:
 904     case Instruction::SRem:
 905       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 906         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 907       return C2;                                   // X / undef -> undef
 908     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 909       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef | undef -> undef
 910         return C1;
 911       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType()); // undef | X -> ~0
 912     case Instruction::LShr:
 913       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 914         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
 915       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 916                                                     // undef lshr X -> 0
 917     case Instruction::AShr:
 918       if (!isa<UndefValue>(C2))                     // undef ashr X --> all ones
 919         return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
 920       else if (isa<UndefValue>(C1))
 921         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
 922       else
 923         return C1;                                  // X ashr undef --> X
 924     case Instruction::Shl:
 925       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 926         return C1;                                  // undef shl undef -> undef
 927       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 928       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 929     }
 930   }
 931
 932   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
 933   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 934     switch (Opcode) {
 935     case Instruction::Add:
 936       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
 937       break;
 938     case Instruction::Sub:
 939       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
 940       break;
 941     case Instruction::Mul:
 942       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
 943       if (CI2->equalsInt(1))
 944         return C1;                                              // X * 1 == X
 945       break;
 946     case Instruction::UDiv:
 947     case Instruction::SDiv:
 948       if (CI2->equalsInt(1))
 949         return C1;                                            // X / 1 == X
 950       if (CI2->equalsInt(0))
 951         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
 952       break;
 953     case Instruction::URem:
 954     case Instruction::SRem:
 955       if (CI2->equalsInt(1))
 956         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
 957       if (CI2->equalsInt(0))
 958         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
 959       break;
 960     case Instruction::And:
 961       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
 962       if (CI2->isAllOnesValue())
 963         return C1;                                            // X & -1 == X
 964
 965       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 966         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 967         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 968           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 969           unsigned SrcWidth =
 970             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 971           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 972           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
 973             return C1;
 974         }
 975
 976         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
 977         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 978             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 979           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 980
 981           // Functions are at least 4-byte aligned.
 982           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
 983           if (isa<Function>(GV))
 984             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
 985
 986           if (GVAlign > 1) {
 987             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 988             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
 989             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 990
 991             // If checking bits we know are clear, return zero.
 992             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
 993               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
 994           }
 995         }
 996       }
 997       break;
 998     case Instruction::Or:
 999       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1000       if (CI2->isAllOnesValue())
1001         return C2;                         // X | -1 == -1
1002       break;
1003     case Instruction::Xor:
1004       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1005
1006       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1007         switch (CE1->getOpcode()) {
1008         default: break;
1009         case Instruction::ICmp:
1010         case Instruction::FCmp:
1011           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1012           assert(CI2->equalsInt(1));
1013           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1014           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1015           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1016                                           CE1->getOperand(1));
1017         }
1018       }
1019       break;
1020     case Instruction::AShr:
1021       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1022       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1023         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1024           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1025       break;
1026     }
1027   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1028     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1029     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1030       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1031   }
1032
1033   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1034   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1035     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1036       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1037       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1038       switch (Opcode) {
1039       default:
1040         break;
1041       case Instruction::Add:
1042         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1043       case Instruction::Sub:
1044         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1045       case Instruction::Mul:
1046         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1047       case Instruction::UDiv:
1048         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1049         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1050       case Instruction::SDiv:
1051         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1052         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1053           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1054         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1055       case Instruction::URem:
1056         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1057         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1058       case Instruction::SRem:
1059         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1060         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1061           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1062         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1063       case Instruction::And:
1064         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1065       case Instruction::Or:
1066         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1067       case Instruction::Xor:
1068         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1069       case Instruction::Shl: {
1070         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1071         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1072           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1073         else
1074           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1075       }
1076       case Instruction::LShr: {
1077         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1078         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1079           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1080         else
1081           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1082       }
1083       case Instruction::AShr: {
1084         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1085         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1086           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1087         else
1088           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1089       }
1090       }
1091     }
1092
1093     switch (Opcode) {
1094     case Instruction::SDiv:
1095     case Instruction::UDiv:
1096     case Instruction::URem:
1097     case Instruction::SRem:
1098     case Instruction::LShr:
1099     case Instruction::AShr:
1100     case Instruction::Shl:
1101       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1102       break;
1103     default:
1104       break;
1105     }
1106   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1107     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1108       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1109       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1110       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1111       switch (Opcode) {
1112       default:
1113         break;
1114       case Instruction::FAdd:
1115         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1116         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1117       case Instruction::FSub:
1118         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1119         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1120       case Instruction::FMul:
1121         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1122         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1123       case Instruction::FDiv:
1124         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1125         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1126       case Instruction::FRem:
1127         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1128         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1129       }
1130     }
1131   } else if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1132     // Perform elementwise folding.
1133     SmallVector<Constant*, 16> Result;
1134     Type *Ty = IntegerType::get(VTy->getContext(), 32);
1135     for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1136       Constant *LHS =
1137         ConstantExpr::getExtractElement(C1, ConstantInt::get(Ty, i));
1138       Constant *RHS =
1139         ConstantExpr::getExtractElement(C2, ConstantInt::get(Ty, i));
1140
1141       Result.push_back(ConstantExpr::get(Opcode, LHS, RHS));
1142     }
1143
1144     return ConstantVector::get(Result);
1145   }
1146
1147   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1148     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1149     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1150     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1151
1152     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1153     // (a + (b + c)).
1154     if (Instruction::isAssociative(Opcode) && CE1->getOpcode() == Opcode) {
1155       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1156       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1157         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1158     }
1159   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1160     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1161     // other way if possible.
1162     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1163       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1164   }
1165
1166   // i1 can be simplified in many cases.
1167   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1168     switch (Opcode) {
1169     case Instruction::Add:
1170     case Instruction::Sub:
1171       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1172     case Instruction::Mul:
1173       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1174     case Instruction::Shl:
1175     case Instruction::LShr:
1176     case Instruction::AShr:
1177       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1178       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1179       return C1;
1180     case Instruction::SDiv:
1181     case Instruction::UDiv:
1182       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1183       // undefined through division by zero.
1184       return C1;
1185     case Instruction::URem:
1186     case Instruction::SRem:
1187       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1188       // undefined through division by zero.
1189       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1190     default:
1191       break;
1192     }
1193   }
1194
1195   // We don't know how to fold this.
1196   return 0;
1197 }
1198
1199 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1200 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1201 static bool isMaybeZeroSizedType(Type *Ty) {
1202   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1203     if (STy->isOpaque()) return true;  // Can't say.
1204
1205     // If all of elements have zero size, this does too.
1206     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1207       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1208     return true;
1209
1210   } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1211     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1212   }
1213   return false;
1214 }
1215
1216 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1217 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1218 ///
1219 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1220 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1221 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1222 ///
1223 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, Type *ElTy) {
1224   if (C1 == C2) return 0;
1225
1226   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1227   // anything with them.
1228   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1229     return -2; // don't know!
1230
1231   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1232   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1233   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1234     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1235
1236   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1237     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1238
1239   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1240
1241   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1242   // no pointer difference being made here.
1243   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1244     return -2; // dunno.
1245
1246   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1247   // found a difference!
1248   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
1249       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1250     return -1;
1251   else
1252     return 1;
1253 }
1254
1255 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1256 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1257 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1258 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
1259 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
1260 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1261 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1262 ///
1263 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1264 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1265 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1266 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1267   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1268          "Cannot compare values of different types!");
1269
1270   // Handle degenerate case quickly
1271   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1272
1273   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1274     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1275       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1276       ConstantInt *R = 0;
1277       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1278                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1279       if (R && !R->isZero())
1280         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1281       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1282                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1283       if (R && !R->isZero())
1284         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1285       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1286                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1287       if (R && !R->isZero())
1288         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1289
1290       // Nothing more we can do
1291       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1292     }
1293
1294     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1295     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1296     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1297       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1298   } else {
1299     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1300     // constantexpr or a simple constant.
1301     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1302     switch (CE1->getOpcode()) {
1303     case Instruction::FPTrunc:
1304     case Instruction::FPExt:
1305     case Instruction::UIToFP:
1306     case Instruction::SIToFP:
1307       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1308       break;
1309     default:
1310       break;
1311     }
1312   }
1313   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1314   // probably be added on demand, as they seem needed.
1315   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1316 }
1317
1318 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1319 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1320 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1321 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1322 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1323 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1324 ///
1325 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1326 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1327 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1328 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1329 ///
1330 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1331                                                 bool isSigned) {
1332   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1333          "Cannot compare different types of values!");
1334   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1335
1336   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1337       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1338     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1339         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1340       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1341       // folder.
1342       ConstantInt *R = 0;
1343       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1344       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1345       if (R && !R->isZero())
1346         return pred;
1347       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1348       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1349       if (R && !R->isZero())
1350         return pred;
1351       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1352       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1353       if (R && !R->isZero())
1354         return pred;
1355
1356       // If we couldn't figure it out, bail.
1357       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1358     }
1359
1360     // If the first operand is simple, swap operands.
1361     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1362       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1363     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1364       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1365
1366   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1367     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1368       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1369         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1370       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1371         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1372       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1373     }
1374
1375     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1376     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1377     // ConstantPointerNull).
1378     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1379       // Don't try to decide equality of aliases.
1380       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1381         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1382           return ICmpInst::ICMP_NE;
1383     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1384       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1385     } else {
1386       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1387       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1388       // We don't try to evaluate aliases here.
1389       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1390         return ICmpInst::ICMP_NE;
1391     }
1392   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1393     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1394       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1395         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1396       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1397         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1398       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1399     }
1400
1401     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1402     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1403     // ConstantPointerNull).
1404     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1405       // Block address in another function can't equal this one, but block
1406       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1407       // empty.
1408       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1409         return ICmpInst::ICMP_NE;
1410     } else {
1411       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1412       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1413              "Canonicalization guarantee!");
1414       return ICmpInst::ICMP_NE;
1415     }
1416   } else {
1417     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1418     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1419     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1420     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1421
1422     switch (CE1->getOpcode()) {
1423     case Instruction::Trunc:
1424     case Instruction::FPTrunc:
1425     case Instruction::FPExt:
1426     case Instruction::FPToUI:
1427     case Instruction::FPToSI:
1428       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1429
1430     case Instruction::UIToFP:
1431     case Instruction::SIToFP:
1432     case Instruction::BitCast:
1433     case Instruction::ZExt:
1434     case Instruction::SExt:
1435       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1436       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1437       if (V2->isNullValue() &&
1438           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1439         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1440         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1441         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1442                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
1443                                     isSigned);
1444       }
1445       break;
1446
1447     case Instruction::GetElementPtr:
1448       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1449       // pointer type.  Check the various cases.
1450       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1451         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1452         // of the GEP equals the null pointer.
1453         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1454           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1455             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1456             // to null pointer so its greater-or-equal
1457             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1458           else
1459             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1460             // so the result is greater-than
1461             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1462         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1463           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1464           // non-zero indices.
1465           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1466             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1467               // Offsetting from null, must not be equal.
1468               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1469           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1470           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1471         }
1472         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1473       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1474         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1475           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1476             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1477             // a null pointer, so its less-or-equal
1478             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1479           else
1480             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1481             // so the result is less-than
1482             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1483         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1484           if (GV == GV2) {
1485             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1486             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1487             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1488             // with a single zero index, it must be nonzero.
1489             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1490                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1491                    "Surprising getelementptr!");
1492             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1493           } else {
1494             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1495             // but they can't be equal.
1496             return ICmpInst::ICMP_NE;
1497           }
1498         }
1499       } else {
1500         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1501         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1502
1503         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1504         // probably be added on demand, as they seem needed.
1505         switch (CE2->getOpcode()) {
1506         default: break;
1507         case Instruction::GetElementPtr:
1508           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1509           // obviously to the same or different globals.
1510           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1511             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1512               return ICmpInst::ICMP_NE;
1513             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1514             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1515             // ordering of the resultant pointers.
1516             unsigned i = 1;
1517
1518             // The logic below assumes that the result of the comparison
1519             // can be determined by finding the first index that differs.
1520             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1521             // subsequent indices, so check for that case first.
1522             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1523                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1524                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1525
1526             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1527             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1528             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1529                  ++i, ++GTI)
1530               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1531                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1532               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1533               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1534               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1535               }
1536
1537             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1538             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1539             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1540               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1541                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1542                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1543                 else
1544                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1545               }
1546
1547             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1548               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1549                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1550                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1551                 else
1552                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1553               }
1554             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1555           }
1556         }
1557       }
1558     default:
1559       break;
1560     }
1561   }
1562
1563   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1564 }
1565
1566 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1567                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1568   Type *ResultTy;
1569   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1570     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1571                                VT->getNumElements());
1572   else
1573     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1574
1575   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1576   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1577     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1578
1579   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1580     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1581
1582   // Handle some degenerate cases first
1583   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1584     // For EQ and NE, we can always pick a value for the undef to make the
1585     // predicate pass or fail, so we can return undef.
1586     // Also, if both operands are undef, we can return undef.
1587     if (ICmpInst::isEquality(ICmpInst::Predicate(pred)) ||
1588         (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
1589       return UndefValue::get(ResultTy);
1590     // Otherwise, pick the same value as the non-undef operand, and fold
1591     // it to true or false.
1592     return ConstantInt::get(ResultTy, CmpInst::isTrueWhenEqual(pred));
1593   }
1594
1595   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1596   if (C1->isNullValue()) {
1597     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1598       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1599       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1600         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1601           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1602         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1603           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1604       }
1605   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1606   } else if (C2->isNullValue()) {
1607     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1608       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1609       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1610         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1611           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1612         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1613           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1614       }
1615   }
1616
1617   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1618   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1619     switch(pred) {
1620     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1621       if (isa<ConstantInt>(C2))
1622         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1623       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1624     case ICmpInst::ICMP_NE:
1625       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1626     default:
1627       break;
1628     }
1629   }
1630
1631   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1632     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1633     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1634     switch (pred) {
1635     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate");
1636     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1637     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1638     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1639     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1640     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1641     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1642     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1643     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1644     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1645     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1646     }
1647   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1648     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1649     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1650     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1651     switch (pred) {
1652     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate");
1653     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1654     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1655     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1656       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1657     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1658       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1659     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1660       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1661                                         R==APFloat::cmpEqual);
1662     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1663       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1664     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1665       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1666     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1667       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1668                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1669     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1670       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1671                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1672     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1673       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1674     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1675       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1676                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1677     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1678       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1679     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1680       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1681     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1682       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1683                                         R==APFloat::cmpEqual);
1684     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1685       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1686     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1687       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1688                                         R==APFloat::cmpEqual);
1689     }
1690   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1691     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1692     // the whole vector comparison.
1693     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1694     Type *Ty = IntegerType::get(C1->getContext(), 32);
1695     // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1696     for (unsigned i = 0, e = C1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
1697       Constant *C1E =
1698         ConstantExpr::getExtractElement(C1, ConstantInt::get(Ty, i));
1699       Constant *C2E =
1700         ConstantExpr::getExtractElement(C2, ConstantInt::get(Ty, i));
1701
1702       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1E, C2E));
1703     }
1704
1705     return ConstantVector::get(ResElts);
1706   }
1707
1708   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1709     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1710     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1711     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1712     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1713     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1714     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1715     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1716     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1717     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1718     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1719     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1720     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1721     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1722     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1723       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1724     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1725       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1726                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1727                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1728       break;
1729     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1730       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1731                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1732                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1733       break;
1734     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1735       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1736                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1737                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1738       break;
1739     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1740       // We can only partially decide this relation.
1741       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1742         Result = 0;
1743       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1744         Result = 1;
1745       break;
1746     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1747       // We can only partially decide this relation.
1748       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1749         Result = 0;
1750       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1751         Result = 1;
1752       break;
1753     case FCmpInst::FCMP_ONE: // We know that C1 != C2
1754       // We can only partially decide this relation.
1755       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1756         Result = 0;
1757       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1758         Result = 1;
1759       break;
1760     }
1761
1762     // If we evaluated the result, return it now.
1763     if (Result != -1)
1764       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1765
1766   } else {
1767     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1768     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1769     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1770     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1771     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1772       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1773     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1774       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1775       // computation precisely.
1776       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1777       break;
1778     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1779       switch (pred) {
1780       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1781         Result = 1; break;
1782       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1783         Result = 0; break;
1784       }
1785       break;
1786     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1787       switch (pred) {
1788       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1789         Result = 1; break;
1790       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1791         Result = 0; break;
1792       }
1793       break;
1794     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1795       switch (pred) {
1796       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1797         Result = 1; break;
1798       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1799         Result = 0; break;
1800       }
1801       break;
1802     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1803       switch (pred) {
1804       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1805         Result = 1; break;
1806       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1807         Result = 0; break;
1808       }
1809       break;
1810     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1811       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1812       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
1813       break;
1814     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1815       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1816       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
1817       break;
1818     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1819       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1820       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
1821       break;
1822     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1823       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1824       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
1825       break;
1826     case ICmpInst::ICMP_NE:
1827       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1828       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1829       break;
1830     }
1831
1832     // If we evaluated the result, return it now.
1833     if (Result != -1)
1834       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1835
1836     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
1837     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
1838     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
1839     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
1840       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1841       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
1842           CE2->getType()->isVectorTy() == CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
1843         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
1844         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
1845       }
1846     }
1847
1848     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
1849     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1850       if ((CE1->getOpcode() == Instruction::SExt && ICmpInst::isSigned(pred)) ||
1851           (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt && !ICmpInst::isSigned(pred))){
1852         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1853         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
1854         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
1855           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
1856           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
1857           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
1858             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
1859           }
1860         }
1861       }
1862     }
1863
1864     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
1865         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
1866       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
1867       // other way if possible.
1868       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
1869       pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1870       return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
1871     }
1872   }
1873   return 0;
1874 }
1875
1876 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
1877 /// is "inbounds".
1878 template<typename IndexTy>
1879 static bool isInBoundsIndices(ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1880   // No indices means nothing that could be out of bounds.
1881   if (Idxs.empty()) return true;
1882
1883   // If the first index is zero, it's in bounds.
1884   if (cast<Constant>(Idxs[0])->isNullValue()) return true;
1885
1886   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
1887   // by the one-past-the-end rule.
1888   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
1889     return false;
1890   for (unsigned i = 1, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1891     if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue())
1892       return false;
1893   return true;
1894 }
1895
1896 template<typename IndexTy>
1897 static Constant *ConstantFoldGetElementPtrImpl(Constant *C,
1898                                                bool inBounds,
1899                                                ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1900   if (Idxs.empty()) return C;
1901   Constant *Idx0 = cast<Constant>(Idxs[0]);
1902   if ((Idxs.size() == 1 && Idx0->isNullValue()))
1903     return C;
1904
1905   if (isa<UndefValue>(C)) {
1906     PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1907     Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1908     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1909     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1910   }
1911
1912   if (C->isNullValue()) {
1913     bool isNull = true;
1914     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1915       if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue()) {
1916         isNull = false;
1917         break;
1918       }
1919     if (isNull) {
1920       PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1921       Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1922       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1923       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,
1924                                                        Ptr->getAddressSpace()));
1925     }
1926   }
1927
1928   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
1929     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1930     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1931     // getelementptr instructions into a single instruction.
1932     //
1933     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1934       Type *LastTy = 0;
1935       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1936            I != E; ++I)
1937         LastTy = *I;
1938
1939       if ((LastTy && isa<SequentialType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1940         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1941         NewIndices.reserve(Idxs.size() + CE->getNumOperands());
1942         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1943           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1944
1945         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1946         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1947         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1948         // Otherwise it must be an array.
1949         if (!Idx0->isNullValue()) {
1950           Type *IdxTy = Combined->getType();
1951           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1952             Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
1953             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
1954             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
1955             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1956           } else {
1957             Combined =
1958               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1959           }
1960         }
1961
1962         NewIndices.push_back(Combined);
1963         NewIndices.append(Idxs.begin() + 1, Idxs.end());
1964         return
1965           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), NewIndices,
1966                                          inBounds &&
1967                                            cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds());
1968       }
1969     }
1970
1971     // Implement folding of:
1972     //    i32* getelementptr ([2 x i32]* bitcast ([3 x i32]* %X to [2 x i32]*),
1973     //                        i64 0, i64 0)
1974     // To: i32* getelementptr ([3 x i32]* %X, i64 0, i64 0)
1975     //
1976     if (CE->isCast() && Idxs.size() > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1977       if (PointerType *SPT =
1978           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1979         if (ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1980           if (ArrayType *CAT =
1981         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1982             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1983               return
1984                 ConstantExpr::getGetElementPtr((Constant*)CE->getOperand(0),
1985                                                Idxs, inBounds);
1986     }
1987   }
1988
1989   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
1990   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
1991   // out into preceding dimensions.
1992   bool Unknown = false;
1993   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
1994   Type *Ty = C->getType();
1995   Type *Prev = 0;
1996   for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e;
1997        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
1998     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
1999       if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2000         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2001             ATy->getNumElements() != 0 &&
2002             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2003           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2004             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2005             // dimension.
2006             NewIdxs.resize(Idxs.size());
2007             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2008                                                    ATy->getNumElements());
2009             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2010
2011             Constant *PrevIdx = cast<Constant>(Idxs[i-1]);
2012             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2013
2014             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2015             // overflow trouble.
2016             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2017               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2018                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2019             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2020               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2021                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2022
2023             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2024           } else {
2025             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2026             // so we can't do anything about it.
2027             Unknown = true;
2028           }
2029         }
2030     } else {
2031       // We don't know if it's in range or not.
2032       Unknown = true;
2033     }
2034   }
2035
2036   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2037   if (!NewIdxs.empty()) {
2038     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
2039       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = cast<Constant>(Idxs[i]);
2040     return ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs, inBounds);
2041   }
2042
2043   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2044   // check for the "inbounds" property.
2045   if (!Unknown && !inBounds &&
2046       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs))
2047     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs);
2048
2049   return 0;
2050 }
2051
2052 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2053                                           bool inBounds,
2054                                           ArrayRef<Constant *> Idxs) {
2055   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2056 }
2057
2058 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2059                                           bool inBounds,
2060                                           ArrayRef<Value *> Idxs) {
2061   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2062 }