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