lib/VMCore/ConstantFold.cpp

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