When a constant's type is refined, update the constant in place
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Constants.cpp
1 //===-- Constants.cpp - Implement Constant nodes --------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Constant* classes...
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/Constants.h"
15 #include "LLVMContextImpl.h"
16 #include "ConstantFold.h"
17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
18 #include "llvm/GlobalValue.h"
19 #include "llvm/Instructions.h"
20 #include "llvm/Module.h"
21 #include "llvm/Operator.h"
22 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
23 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
24 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
25 #include "llvm/Support/Compiler.h"
26 #include "llvm/Support/Debug.h"
27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
28 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
29 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
30 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
32 #include "llvm/System/Mutex.h"
33 #include "llvm/System/RWMutex.h"
34 #include "llvm/System/Threading.h"
35 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
36 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
37 #include <algorithm>
38 #include <map>
39 using namespace llvm;
40
41 //===----------------------------------------------------------------------===//
42 //                              Constant Class
43 //===----------------------------------------------------------------------===//
44
45 // Constructor to create a '0' constant of arbitrary type...
46 static const uint64_t zero[2] = {0, 0};
47 Constant* Constant::getNullValue(const Type* Ty) {
48   switch (Ty->getTypeID()) {
49   case Type::IntegerTyID:
50     return ConstantInt::get(Ty, 0);
51   case Type::FloatTyID:
52     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(32, 0)));
53   case Type::DoubleTyID:
54     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(64, 0)));
55   case Type::X86_FP80TyID:
56     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(80, 2, zero)));
57   case Type::FP128TyID:
58     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
59                            APFloat(APInt(128, 2, zero), true));
60   case Type::PPC_FP128TyID:
61     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(128, 2, zero)));
62   case Type::PointerTyID:
63     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ty));
64   case Type::StructTyID:
65   case Type::ArrayTyID:
66   case Type::VectorTyID:
67     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
68   default:
69     // Function, Label, or Opaque type?
70     assert(!"Cannot create a null constant of that type!");
71     return 0;
72   }
73 }
74
75 Constant* Constant::getIntegerValue(const Type* Ty, const APInt &V) {
76   const Type *ScalarTy = Ty->getScalarType();
77
78   // Create the base integer constant.
79   Constant *C = ConstantInt::get(Ty->getContext(), V);
80
81   // Convert an integer to a pointer, if necessary.
82   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ScalarTy))
83     C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, PTy);
84
85   // Broadcast a scalar to a vector, if necessary.
86   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
87     C = ConstantVector::get(std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
88
89   return C;
90 }
91
92 Constant* Constant::getAllOnesValue(const Type* Ty) {
93   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty))
94     return ConstantInt::get(Ty->getContext(),
95                             APInt::getAllOnesValue(ITy->getBitWidth()));
96   
97   std::vector<Constant*> Elts;
98   const VectorType* VTy = cast<VectorType>(Ty);
99   Elts.resize(VTy->getNumElements(), getAllOnesValue(VTy->getElementType()));
100   assert(Elts[0] && "Not a vector integer type!");
101   return cast<ConstantVector>(ConstantVector::get(Elts));
102 }
103
104 void Constant::destroyConstantImpl() {
105   // When a Constant is destroyed, there may be lingering
106   // references to the constant by other constants in the constant pool.  These
107   // constants are implicitly dependent on the module that is being deleted,
108   // but they don't know that.  Because we only find out when the CPV is
109   // deleted, we must now notify all of our users (that should only be
110   // Constants) that they are, in fact, invalid now and should be deleted.
111   //
112   while (!use_empty()) {
113     Value *V = use_back();
114 #ifndef NDEBUG      // Only in -g mode...
115     if (!isa<Constant>(V)) {
116       errs() << "While deleting: " << *this
117              << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
118              << *V << "\n\n";
119     }
120 #endif
121     assert(isa<Constant>(V) && "References remain to Constant being destroyed");
122     Constant *CV = cast<Constant>(V);
123     CV->destroyConstant();
124
125     // The constant should remove itself from our use list...
126     assert((use_empty() || use_back() != V) && "Constant not removed!");
127   }
128
129   // Value has no outstanding references it is safe to delete it now...
130   delete this;
131 }
132
133 /// canTrap - Return true if evaluation of this constant could trap.  This is
134 /// true for things like constant expressions that could divide by zero.
135 bool Constant::canTrap() const {
136   assert(getType()->isFirstClassType() && "Cannot evaluate aggregate vals!");
137   // The only thing that could possibly trap are constant exprs.
138   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(this);
139   if (!CE) return false;
140   
141   // ConstantExpr traps if any operands can trap. 
142   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
143     if (getOperand(i)->canTrap()) 
144       return true;
145
146   // Otherwise, only specific operations can trap.
147   switch (CE->getOpcode()) {
148   default:
149     return false;
150   case Instruction::UDiv:
151   case Instruction::SDiv:
152   case Instruction::FDiv:
153   case Instruction::URem:
154   case Instruction::SRem:
155   case Instruction::FRem:
156     // Div and rem can trap if the RHS is not known to be non-zero.
157     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(1)) || getOperand(1)->isNullValue())
158       return true;
159     return false;
160   }
161 }
162
163
164 /// getRelocationInfo - This method classifies the entry according to
165 /// whether or not it may generate a relocation entry.  This must be
166 /// conservative, so if it might codegen to a relocatable entry, it should say
167 /// so.  The return values are:
168 /// 
169 ///  NoRelocation: This constant pool entry is guaranteed to never have a
170 ///     relocation applied to it (because it holds a simple constant like
171 ///     '4').
172 ///  LocalRelocation: This entry has relocations, but the entries are
173 ///     guaranteed to be resolvable by the static linker, so the dynamic
174 ///     linker will never see them.
175 ///  GlobalRelocations: This entry may have arbitrary relocations.
176 ///
177 /// FIXME: This really should not be in VMCore.
178 Constant::PossibleRelocationsTy Constant::getRelocationInfo() const {
179   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(this)) {
180     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
181       return LocalRelocation;  // Local to this file/library.
182     return GlobalRelocations;    // Global reference.
183   }
184   
185   PossibleRelocationsTy Result = NoRelocation;
186   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
187     Result = std::max(Result, getOperand(i)->getRelocationInfo());
188   
189   return Result;
190 }
191
192
193 /// getVectorElements - This method, which is only valid on constant of vector
194 /// type, returns the elements of the vector in the specified smallvector.
195 /// This handles breaking down a vector undef into undef elements, etc.  For
196 /// constant exprs and other cases we can't handle, we return an empty vector.
197 void Constant::getVectorElements(LLVMContext &Context,
198                                  SmallVectorImpl<Constant*> &Elts) const {
199   assert(isa<VectorType>(getType()) && "Not a vector constant!");
200   
201   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this)) {
202     for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i)
203       Elts.push_back(CV->getOperand(i));
204     return;
205   }
206   
207   const VectorType *VT = cast<VectorType>(getType());
208   if (isa<ConstantAggregateZero>(this)) {
209     Elts.assign(VT->getNumElements(), 
210                 Constant::getNullValue(VT->getElementType()));
211     return;
212   }
213   
214   if (isa<UndefValue>(this)) {
215     Elts.assign(VT->getNumElements(), UndefValue::get(VT->getElementType()));
216     return;
217   }
218   
219   // Unknown type, must be constant expr etc.
220 }
221
222
223
224 //===----------------------------------------------------------------------===//
225 //                                ConstantInt
226 //===----------------------------------------------------------------------===//
227
228 ConstantInt::ConstantInt(const IntegerType *Ty, const APInt& V)
229   : Constant(Ty, ConstantIntVal, 0, 0), Val(V) {
230   assert(V.getBitWidth() == Ty->getBitWidth() && "Invalid constant for type");
231 }
232
233 ConstantInt* ConstantInt::getTrue(LLVMContext &Context) {
234   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
235   sys::SmartScopedWriter<true>(pImpl->ConstantsLock);
236   if (pImpl->TheTrueVal)
237     return pImpl->TheTrueVal;
238   else
239     return (pImpl->TheTrueVal =
240               ConstantInt::get(IntegerType::get(Context, 1), 1));
241 }
242
243 ConstantInt* ConstantInt::getFalse(LLVMContext &Context) {
244   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
245   sys::SmartScopedWriter<true>(pImpl->ConstantsLock);
246   if (pImpl->TheFalseVal)
247     return pImpl->TheFalseVal;
248   else
249     return (pImpl->TheFalseVal =
250               ConstantInt::get(IntegerType::get(Context, 1), 0));
251 }
252
253
254 // Get a ConstantInt from an APInt. Note that the value stored in the DenseMap 
255 // as the key, is a DenseMapAPIntKeyInfo::KeyTy which has provided the
256 // operator== and operator!= to ensure that the DenseMap doesn't attempt to
257 // compare APInt's of different widths, which would violate an APInt class
258 // invariant which generates an assertion.
259 ConstantInt *ConstantInt::get(LLVMContext &Context, const APInt& V) {
260   // Get the corresponding integer type for the bit width of the value.
261   const IntegerType *ITy = IntegerType::get(Context, V.getBitWidth());
262   // get an existing value or the insertion position
263   DenseMapAPIntKeyInfo::KeyTy Key(V, ITy);
264   
265   Context.pImpl->ConstantsLock.reader_acquire();
266   ConstantInt *&Slot = Context.pImpl->IntConstants[Key]; 
267   Context.pImpl->ConstantsLock.reader_release();
268     
269   if (!Slot) {
270     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(Context.pImpl->ConstantsLock);
271     ConstantInt *&NewSlot = Context.pImpl->IntConstants[Key]; 
272     if (!Slot) {
273       NewSlot = new ConstantInt(ITy, V);
274     }
275     
276     return NewSlot;
277   } else {
278     return Slot;
279   }
280 }
281
282 Constant* ConstantInt::get(const Type* Ty, uint64_t V, bool isSigned) {
283   Constant *C = get(cast<IntegerType>(Ty->getScalarType()),
284                                V, isSigned);
285
286   // For vectors, broadcast the value.
287   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
288     return ConstantVector::get(
289       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
290
291   return C;
292 }
293
294 ConstantInt* ConstantInt::get(const IntegerType* Ty, uint64_t V, 
295                               bool isSigned) {
296   return get(Ty->getContext(), APInt(Ty->getBitWidth(), V, isSigned));
297 }
298
299 ConstantInt* ConstantInt::getSigned(const IntegerType* Ty, int64_t V) {
300   return get(Ty, V, true);
301 }
302
303 Constant *ConstantInt::getSigned(const Type *Ty, int64_t V) {
304   return get(Ty, V, true);
305 }
306
307 Constant* ConstantInt::get(const Type* Ty, const APInt& V) {
308   ConstantInt *C = get(Ty->getContext(), V);
309   assert(C->getType() == Ty->getScalarType() &&
310          "ConstantInt type doesn't match the type implied by its value!");
311
312   // For vectors, broadcast the value.
313   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
314     return ConstantVector::get(
315       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
316
317   return C;
318 }
319
320 ConstantInt* ConstantInt::get(const IntegerType* Ty, const StringRef& Str,
321                               uint8_t radix) {
322   return get(Ty->getContext(), APInt(Ty->getBitWidth(), Str, radix));
323 }
324
325 //===----------------------------------------------------------------------===//
326 //                                ConstantFP
327 //===----------------------------------------------------------------------===//
328
329 static const fltSemantics *TypeToFloatSemantics(const Type *Ty) {
330   if (Ty == Type::getFloatTy(Ty->getContext()))
331     return &APFloat::IEEEsingle;
332   if (Ty == Type::getDoubleTy(Ty->getContext()))
333     return &APFloat::IEEEdouble;
334   if (Ty == Type::getX86_FP80Ty(Ty->getContext()))
335     return &APFloat::x87DoubleExtended;
336   else if (Ty == Type::getFP128Ty(Ty->getContext()))
337     return &APFloat::IEEEquad;
338   
339   assert(Ty == Type::getPPC_FP128Ty(Ty->getContext()) && "Unknown FP format");
340   return &APFloat::PPCDoubleDouble;
341 }
342
343 /// get() - This returns a constant fp for the specified value in the
344 /// specified type.  This should only be used for simple constant values like
345 /// 2.0/1.0 etc, that are known-valid both as double and as the target format.
346 Constant* ConstantFP::get(const Type* Ty, double V) {
347   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
348   
349   APFloat FV(V);
350   bool ignored;
351   FV.convert(*TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType()),
352              APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
353   Constant *C = get(Context, FV);
354
355   // For vectors, broadcast the value.
356   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
357     return ConstantVector::get(
358       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
359
360   return C;
361 }
362
363
364 Constant* ConstantFP::get(const Type* Ty, const StringRef& Str) {
365   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
366
367   APFloat FV(*TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType()), Str);
368   Constant *C = get(Context, FV);
369
370   // For vectors, broadcast the value.
371   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
372     return ConstantVector::get(
373       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
374
375   return C; 
376 }
377
378
379 ConstantFP* ConstantFP::getNegativeZero(const Type* Ty) {
380   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
381   APFloat apf = cast <ConstantFP>(Constant::getNullValue(Ty))->getValueAPF();
382   apf.changeSign();
383   return get(Context, apf);
384 }
385
386
387 Constant* ConstantFP::getZeroValueForNegation(const Type* Ty) {
388   if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
389     if (PTy->getElementType()->isFloatingPoint()) {
390       std::vector<Constant*> zeros(PTy->getNumElements(),
391                            getNegativeZero(PTy->getElementType()));
392       return ConstantVector::get(PTy, zeros);
393     }
394
395   if (Ty->isFloatingPoint()) 
396     return getNegativeZero(Ty);
397
398   return Constant::getNullValue(Ty);
399 }
400
401
402 // ConstantFP accessors.
403 ConstantFP* ConstantFP::get(LLVMContext &Context, const APFloat& V) {
404   DenseMapAPFloatKeyInfo::KeyTy Key(V);
405   
406   LLVMContextImpl* pImpl = Context.pImpl;
407   
408   pImpl->ConstantsLock.reader_acquire();
409   ConstantFP *&Slot = pImpl->FPConstants[Key];
410   pImpl->ConstantsLock.reader_release();
411     
412   if (!Slot) {
413     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(pImpl->ConstantsLock);
414     ConstantFP *&NewSlot = pImpl->FPConstants[Key];
415     if (!NewSlot) {
416       const Type *Ty;
417       if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
418         Ty = Type::getFloatTy(Context);
419       else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
420         Ty = Type::getDoubleTy(Context);
421       else if (&V.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended)
422         Ty = Type::getX86_FP80Ty(Context);
423       else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad)
424         Ty = Type::getFP128Ty(Context);
425       else {
426         assert(&V.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble && 
427                "Unknown FP format");
428         Ty = Type::getPPC_FP128Ty(Context);
429       }
430       NewSlot = new ConstantFP(Ty, V);
431     }
432     
433     return NewSlot;
434   }
435   
436   return Slot;
437 }
438
439 ConstantFP::ConstantFP(const Type *Ty, const APFloat& V)
440   : Constant(Ty, ConstantFPVal, 0, 0), Val(V) {
441   assert(&V.getSemantics() == TypeToFloatSemantics(Ty) &&
442          "FP type Mismatch");
443 }
444
445 bool ConstantFP::isNullValue() const {
446   return Val.isZero() && !Val.isNegative();
447 }
448
449 bool ConstantFP::isExactlyValue(const APFloat& V) const {
450   return Val.bitwiseIsEqual(V);
451 }
452
453 //===----------------------------------------------------------------------===//
454 //                            ConstantXXX Classes
455 //===----------------------------------------------------------------------===//
456
457
458 ConstantArray::ConstantArray(const ArrayType *T,
459                              const std::vector<Constant*> &V)
460   : Constant(T, ConstantArrayVal,
461              OperandTraits<ConstantArray>::op_end(this) - V.size(),
462              V.size()) {
463   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
464          "Invalid initializer vector for constant array");
465   Use *OL = OperandList;
466   for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
467        I != E; ++I, ++OL) {
468     Constant *C = *I;
469     assert((C->getType() == T->getElementType() ||
470             (T->isAbstract() &&
471              C->getType()->getTypeID() == T->getElementType()->getTypeID())) &&
472            "Initializer for array element doesn't match array element type!");
473     *OL = C;
474   }
475 }
476
477 Constant *ConstantArray::get(const ArrayType *Ty, 
478                              const std::vector<Constant*> &V) {
479   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
480   // If this is an all-zero array, return a ConstantAggregateZero object
481   if (!V.empty()) {
482     Constant *C = V[0];
483     if (!C->isNullValue()) {
484       // Implicitly locked.
485       return pImpl->ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
486     }
487     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
488       if (V[i] != C) {
489         // Implicitly locked.
490         return pImpl->ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
491       }
492   }
493   
494   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
495 }
496
497
498 Constant* ConstantArray::get(const ArrayType* T, Constant* const* Vals,
499                              unsigned NumVals) {
500   // FIXME: make this the primary ctor method.
501   return get(T, std::vector<Constant*>(Vals, Vals+NumVals));
502 }
503
504 /// ConstantArray::get(const string&) - Return an array that is initialized to
505 /// contain the specified string.  If length is zero then a null terminator is 
506 /// added to the specified string so that it may be used in a natural way. 
507 /// Otherwise, the length parameter specifies how much of the string to use 
508 /// and it won't be null terminated.
509 ///
510 Constant* ConstantArray::get(LLVMContext &Context, const StringRef &Str,
511                              bool AddNull) {
512   std::vector<Constant*> ElementVals;
513   for (unsigned i = 0; i < Str.size(); ++i)
514     ElementVals.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt8Ty(Context), Str[i]));
515
516   // Add a null terminator to the string...
517   if (AddNull) {
518     ElementVals.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt8Ty(Context), 0));
519   }
520
521   ArrayType *ATy = ArrayType::get(Type::getInt8Ty(Context), ElementVals.size());
522   return get(ATy, ElementVals);
523 }
524
525
526
527 ConstantStruct::ConstantStruct(const StructType *T,
528                                const std::vector<Constant*> &V)
529   : Constant(T, ConstantStructVal,
530              OperandTraits<ConstantStruct>::op_end(this) - V.size(),
531              V.size()) {
532   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
533          "Invalid initializer vector for constant structure");
534   Use *OL = OperandList;
535   for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
536        I != E; ++I, ++OL) {
537     Constant *C = *I;
538     assert((C->getType() == T->getElementType(I-V.begin()) ||
539             ((T->getElementType(I-V.begin())->isAbstract() ||
540               C->getType()->isAbstract()) &&
541              T->getElementType(I-V.begin())->getTypeID() == 
542                    C->getType()->getTypeID())) &&
543            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
544     *OL = C;
545   }
546 }
547
548 // ConstantStruct accessors.
549 Constant* ConstantStruct::get(const StructType* T,
550                               const std::vector<Constant*>& V) {
551   LLVMContextImpl* pImpl = T->getContext().pImpl;
552   
553   // Create a ConstantAggregateZero value if all elements are zeros...
554   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
555     if (!V[i]->isNullValue())
556       // Implicitly locked.
557       return pImpl->StructConstants.getOrCreate(T, V);
558
559   return ConstantAggregateZero::get(T);
560 }
561
562 Constant* ConstantStruct::get(LLVMContext &Context,
563                               const std::vector<Constant*>& V, bool packed) {
564   std::vector<const Type*> StructEls;
565   StructEls.reserve(V.size());
566   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
567     StructEls.push_back(V[i]->getType());
568   return get(StructType::get(Context, StructEls, packed), V);
569 }
570
571 Constant* ConstantStruct::get(LLVMContext &Context,
572                               Constant* const *Vals, unsigned NumVals,
573                               bool Packed) {
574   // FIXME: make this the primary ctor method.
575   return get(Context, std::vector<Constant*>(Vals, Vals+NumVals), Packed);
576 }
577
578 ConstantVector::ConstantVector(const VectorType *T,
579                                const std::vector<Constant*> &V)
580   : Constant(T, ConstantVectorVal,
581              OperandTraits<ConstantVector>::op_end(this) - V.size(),
582              V.size()) {
583   Use *OL = OperandList;
584     for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
585          I != E; ++I, ++OL) {
586       Constant *C = *I;
587       assert((C->getType() == T->getElementType() ||
588             (T->isAbstract() &&
589              C->getType()->getTypeID() == T->getElementType()->getTypeID())) &&
590            "Initializer for vector element doesn't match vector element type!");
591     *OL = C;
592   }
593 }
594
595 // ConstantVector accessors.
596 Constant* ConstantVector::get(const VectorType* T,
597                               const std::vector<Constant*>& V) {
598    assert(!V.empty() && "Vectors can't be empty");
599    LLVMContext &Context = T->getContext();
600    LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
601    
602   // If this is an all-undef or alll-zero vector, return a
603   // ConstantAggregateZero or UndefValue.
604   Constant *C = V[0];
605   bool isZero = C->isNullValue();
606   bool isUndef = isa<UndefValue>(C);
607
608   if (isZero || isUndef) {
609     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
610       if (V[i] != C) {
611         isZero = isUndef = false;
612         break;
613       }
614   }
615   
616   if (isZero)
617     return ConstantAggregateZero::get(T);
618   if (isUndef)
619     return UndefValue::get(T);
620     
621   // Implicitly locked.
622   return pImpl->VectorConstants.getOrCreate(T, V);
623 }
624
625 Constant* ConstantVector::get(const std::vector<Constant*>& V) {
626   assert(!V.empty() && "Cannot infer type if V is empty");
627   return get(VectorType::get(V.front()->getType(),V.size()), V);
628 }
629
630 Constant* ConstantVector::get(Constant* const* Vals, unsigned NumVals) {
631   // FIXME: make this the primary ctor method.
632   return get(std::vector<Constant*>(Vals, Vals+NumVals));
633 }
634
635 Constant* ConstantExpr::getNSWAdd(Constant* C1, Constant* C2) {
636   return getTy(C1->getType(), Instruction::Add, C1, C2,
637                OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap);
638 }
639
640 Constant* ConstantExpr::getExactSDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
641   return getTy(C1->getType(), Instruction::SDiv, C1, C2,
642                SDivOperator::IsExact);
643 }
644
645 // Utility function for determining if a ConstantExpr is a CastOp or not. This
646 // can't be inline because we don't want to #include Instruction.h into
647 // Constant.h
648 bool ConstantExpr::isCast() const {
649   return Instruction::isCast(getOpcode());
650 }
651
652 bool ConstantExpr::isCompare() const {
653   return getOpcode() == Instruction::ICmp || getOpcode() == Instruction::FCmp;
654 }
655
656 bool ConstantExpr::isGEPWithNoNotionalOverIndexing() const {
657   if (getOpcode() != Instruction::GetElementPtr) return false;
658
659   gep_type_iterator GEPI = gep_type_begin(this), E = gep_type_end(this);
660   User::const_op_iterator OI = next(this->op_begin());
661
662   // Skip the first index, as it has no static limit.
663   ++GEPI;
664   ++OI;
665
666   // The remaining indices must be compile-time known integers within the
667   // bounds of the corresponding notional static array types.
668   for (; GEPI != E; ++GEPI, ++OI) {
669     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*OI);
670     if (!CI) return false;
671     if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*GEPI))
672       if (CI->getValue().getActiveBits() > 64 ||
673           CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
674         return false;
675   }
676
677   // All the indices checked out.
678   return true;
679 }
680
681 bool ConstantExpr::hasIndices() const {
682   return getOpcode() == Instruction::ExtractValue ||
683          getOpcode() == Instruction::InsertValue;
684 }
685
686 const SmallVector<unsigned, 4> &ConstantExpr::getIndices() const {
687   if (const ExtractValueConstantExpr *EVCE =
688         dyn_cast<ExtractValueConstantExpr>(this))
689     return EVCE->Indices;
690
691   return cast<InsertValueConstantExpr>(this)->Indices;
692 }
693
694 unsigned ConstantExpr::getPredicate() const {
695   assert(getOpcode() == Instruction::FCmp || 
696          getOpcode() == Instruction::ICmp);
697   return ((const CompareConstantExpr*)this)->predicate;
698 }
699
700 /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
701 /// one, but with the specified operand set to the specified value.
702 Constant *
703 ConstantExpr::getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const {
704   assert(OpNo < getNumOperands() && "Operand num is out of range!");
705   assert(Op->getType() == getOperand(OpNo)->getType() &&
706          "Replacing operand with value of different type!");
707   if (getOperand(OpNo) == Op)
708     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
709   
710   Constant *Op0, *Op1, *Op2;
711   switch (getOpcode()) {
712   case Instruction::Trunc:
713   case Instruction::ZExt:
714   case Instruction::SExt:
715   case Instruction::FPTrunc:
716   case Instruction::FPExt:
717   case Instruction::UIToFP:
718   case Instruction::SIToFP:
719   case Instruction::FPToUI:
720   case Instruction::FPToSI:
721   case Instruction::PtrToInt:
722   case Instruction::IntToPtr:
723   case Instruction::BitCast:
724     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Op, getType());
725   case Instruction::Select:
726     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
727     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
728     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
729     return ConstantExpr::getSelect(Op0, Op1, Op2);
730   case Instruction::InsertElement:
731     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
732     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
733     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
734     return ConstantExpr::getInsertElement(Op0, Op1, Op2);
735   case Instruction::ExtractElement:
736     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
737     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
738     return ConstantExpr::getExtractElement(Op0, Op1);
739   case Instruction::ShuffleVector:
740     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
741     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
742     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
743     return ConstantExpr::getShuffleVector(Op0, Op1, Op2);
744   case Instruction::GetElementPtr: {
745     SmallVector<Constant*, 8> Ops;
746     Ops.resize(getNumOperands()-1);
747     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
748       Ops[i-1] = getOperand(i);
749     if (OpNo == 0)
750       return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds() ?
751         ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Op, &Ops[0], Ops.size()) :
752         ConstantExpr::getGetElementPtr(Op, &Ops[0], Ops.size());
753     Ops[OpNo-1] = Op;
754     return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds() ?
755       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(getOperand(0), &Ops[0], Ops.size()) :
756       ConstantExpr::getGetElementPtr(getOperand(0), &Ops[0], Ops.size());
757   }
758   default:
759     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
760     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
761     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
762     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Op0, Op1, SubclassData);
763   }
764 }
765
766 /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
767 /// operands replaced with the specified values.  The specified operands must
768 /// match count and type with the existing ones.
769 Constant *ConstantExpr::
770 getWithOperands(Constant* const *Ops, unsigned NumOps) const {
771   assert(NumOps == getNumOperands() && "Operand count mismatch!");
772   bool AnyChange = false;
773   for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
774     assert(Ops[i]->getType() == getOperand(i)->getType() &&
775            "Operand type mismatch!");
776     AnyChange |= Ops[i] != getOperand(i);
777   }
778   if (!AnyChange)  // No operands changed, return self.
779     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
780
781   switch (getOpcode()) {
782   case Instruction::Trunc:
783   case Instruction::ZExt:
784   case Instruction::SExt:
785   case Instruction::FPTrunc:
786   case Instruction::FPExt:
787   case Instruction::UIToFP:
788   case Instruction::SIToFP:
789   case Instruction::FPToUI:
790   case Instruction::FPToSI:
791   case Instruction::PtrToInt:
792   case Instruction::IntToPtr:
793   case Instruction::BitCast:
794     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Ops[0], getType());
795   case Instruction::Select:
796     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
797   case Instruction::InsertElement:
798     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
799   case Instruction::ExtractElement:
800     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
801   case Instruction::ShuffleVector:
802     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
803   case Instruction::GetElementPtr:
804     return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds() ?
805       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Ops[0], &Ops[1], NumOps-1) :
806       ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &Ops[1], NumOps-1);
807   case Instruction::ICmp:
808   case Instruction::FCmp:
809     return ConstantExpr::getCompare(getPredicate(), Ops[0], Ops[1]);
810   default:
811     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
812     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Ops[0], Ops[1], SubclassData);
813   }
814 }
815
816
817 //===----------------------------------------------------------------------===//
818 //                      isValueValidForType implementations
819
820 bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t Val) {
821   unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
822   if (Ty == Type::getInt1Ty(Ty->getContext()))
823     return Val == 0 || Val == 1;
824   if (NumBits >= 64)
825     return true; // always true, has to fit in largest type
826   uint64_t Max = (1ll << NumBits) - 1;
827   return Val <= Max;
828 }
829
830 bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t Val) {
831   unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
832   if (Ty == Type::getInt1Ty(Ty->getContext()))
833     return Val == 0 || Val == 1 || Val == -1;
834   if (NumBits >= 64)
835     return true; // always true, has to fit in largest type
836   int64_t Min = -(1ll << (NumBits-1));
837   int64_t Max = (1ll << (NumBits-1)) - 1;
838   return (Val >= Min && Val <= Max);
839 }
840
841 bool ConstantFP::isValueValidForType(const Type *Ty, const APFloat& Val) {
842   // convert modifies in place, so make a copy.
843   APFloat Val2 = APFloat(Val);
844   bool losesInfo;
845   switch (Ty->getTypeID()) {
846   default:
847     return false;         // These can't be represented as floating point!
848
849   // FIXME rounding mode needs to be more flexible
850   case Type::FloatTyID: {
851     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
852       return true;
853     Val2.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
854     return !losesInfo;
855   }
856   case Type::DoubleTyID: {
857     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
858         &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
859       return true;
860     Val2.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
861     return !losesInfo;
862   }
863   case Type::X86_FP80TyID:
864     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
865            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
866            &Val2.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended;
867   case Type::FP128TyID:
868     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
869            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
870            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad;
871   case Type::PPC_FP128TyID:
872     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
873            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
874            &Val2.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble;
875   }
876 }
877
878 //===----------------------------------------------------------------------===//
879 //                      Factory Function Implementation
880
881 ConstantAggregateZero* ConstantAggregateZero::get(const Type* Ty) {
882   assert((isa<StructType>(Ty) || isa<ArrayType>(Ty) || isa<VectorType>(Ty)) &&
883          "Cannot create an aggregate zero of non-aggregate type!");
884   
885   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
886   // Implicitly locked.
887   return pImpl->AggZeroConstants.getOrCreate(Ty, 0);
888 }
889
890 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
891 ///
892 void ConstantAggregateZero::destroyConstant() {
893   // Implicitly locked.
894   getType()->getContext().pImpl->AggZeroConstants.remove(this);
895   destroyConstantImpl();
896 }
897
898 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
899 ///
900 void ConstantArray::destroyConstant() {
901   // Implicitly locked.
902   getType()->getContext().pImpl->ArrayConstants.remove(this);
903   destroyConstantImpl();
904 }
905
906 /// isString - This method returns true if the array is an array of i8, and 
907 /// if the elements of the array are all ConstantInt's.
908 bool ConstantArray::isString() const {
909   // Check the element type for i8...
910   if (getType()->getElementType() != Type::getInt8Ty(getContext()))
911     return false;
912   // Check the elements to make sure they are all integers, not constant
913   // expressions.
914   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
915     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
916       return false;
917   return true;
918 }
919
920 /// isCString - This method returns true if the array is a string (see
921 /// isString) and it ends in a null byte \\0 and does not contains any other
922 /// null bytes except its terminator.
923 bool ConstantArray::isCString() const {
924   // Check the element type for i8...
925   if (getType()->getElementType() != Type::getInt8Ty(getContext()))
926     return false;
927
928   // Last element must be a null.
929   if (!getOperand(getNumOperands()-1)->isNullValue())
930     return false;
931   // Other elements must be non-null integers.
932   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
933     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
934       return false;
935     if (getOperand(i)->isNullValue())
936       return false;
937   }
938   return true;
939 }
940
941
942 /// getAsString - If the sub-element type of this array is i8
943 /// then this method converts the array to an std::string and returns it.
944 /// Otherwise, it asserts out.
945 ///
946 std::string ConstantArray::getAsString() const {
947   assert(isString() && "Not a string!");
948   std::string Result;
949   Result.reserve(getNumOperands());
950   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
951     Result.push_back((char)cast<ConstantInt>(getOperand(i))->getZExtValue());
952   return Result;
953 }
954
955
956 //---- ConstantStruct::get() implementation...
957 //
958
959 namespace llvm {
960
961 }
962
963 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
964 //
965 void ConstantStruct::destroyConstant() {
966   // Implicitly locked.
967   getType()->getContext().pImpl->StructConstants.remove(this);
968   destroyConstantImpl();
969 }
970
971 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
972 //
973 void ConstantVector::destroyConstant() {
974   // Implicitly locked.
975   getType()->getContext().pImpl->VectorConstants.remove(this);
976   destroyConstantImpl();
977 }
978
979 /// This function will return true iff every element in this vector constant
980 /// is set to all ones.
981 /// @returns true iff this constant's emements are all set to all ones.
982 /// @brief Determine if the value is all ones.
983 bool ConstantVector::isAllOnesValue() const {
984   // Check out first element.
985   const Constant *Elt = getOperand(0);
986   const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
987   if (!CI || !CI->isAllOnesValue()) return false;
988   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
989   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I) {
990     if (getOperand(I) != Elt) return false;
991   }
992   return true;
993 }
994
995 /// getSplatValue - If this is a splat constant, where all of the
996 /// elements have the same value, return that value. Otherwise return null.
997 Constant *ConstantVector::getSplatValue() {
998   // Check out first element.
999   Constant *Elt = getOperand(0);
1000   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
1001   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I)
1002     if (getOperand(I) != Elt) return 0;
1003   return Elt;
1004 }
1005
1006 //---- ConstantPointerNull::get() implementation...
1007 //
1008
1009 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(const PointerType *Ty) {
1010   // Implicitly locked.
1011   return Ty->getContext().pImpl->NullPtrConstants.getOrCreate(Ty, 0);
1012 }
1013
1014 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1015 //
1016 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
1017   // Implicitly locked.
1018   getType()->getContext().pImpl->NullPtrConstants.remove(this);
1019   destroyConstantImpl();
1020 }
1021
1022
1023 //---- UndefValue::get() implementation...
1024 //
1025
1026 UndefValue *UndefValue::get(const Type *Ty) {
1027   // Implicitly locked.
1028   return Ty->getContext().pImpl->UndefValueConstants.getOrCreate(Ty, 0);
1029 }
1030
1031 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1032 //
1033 void UndefValue::destroyConstant() {
1034   // Implicitly locked.
1035   getType()->getContext().pImpl->UndefValueConstants.remove(this);
1036   destroyConstantImpl();
1037 }
1038
1039 //---- ConstantExpr::get() implementations...
1040 //
1041
1042 /// This is a utility function to handle folding of casts and lookup of the
1043 /// cast in the ExprConstants map. It is used by the various get* methods below.
1044 static inline Constant *getFoldedCast(
1045   Instruction::CastOps opc, Constant *C, const Type *Ty) {
1046   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1047   // Fold a few common cases
1048   if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(Ty->getContext(), opc, C, Ty))
1049     return FC;
1050
1051   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
1052
1053   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1054   std::vector<Constant*> argVec(1, C);
1055   ExprMapKeyType Key(opc, argVec);
1056   
1057   // Implicitly locked.
1058   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Ty, Key);
1059 }
1060  
1061 Constant *ConstantExpr::getCast(unsigned oc, Constant *C, const Type *Ty) {
1062   Instruction::CastOps opc = Instruction::CastOps(oc);
1063   assert(Instruction::isCast(opc) && "opcode out of range");
1064   assert(C && Ty && "Null arguments to getCast");
1065   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1066
1067   switch (opc) {
1068     default:
1069       llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
1070       break;
1071     case Instruction::Trunc:    return getTrunc(C, Ty);
1072     case Instruction::ZExt:     return getZExt(C, Ty);
1073     case Instruction::SExt:     return getSExt(C, Ty);
1074     case Instruction::FPTrunc:  return getFPTrunc(C, Ty);
1075     case Instruction::FPExt:    return getFPExtend(C, Ty);
1076     case Instruction::UIToFP:   return getUIToFP(C, Ty);
1077     case Instruction::SIToFP:   return getSIToFP(C, Ty);
1078     case Instruction::FPToUI:   return getFPToUI(C, Ty);
1079     case Instruction::FPToSI:   return getFPToSI(C, Ty);
1080     case Instruction::PtrToInt: return getPtrToInt(C, Ty);
1081     case Instruction::IntToPtr: return getIntToPtr(C, Ty);
1082     case Instruction::BitCast:  return getBitCast(C, Ty);
1083   }
1084   return 0;
1085
1086
1087 Constant *ConstantExpr::getZExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1088   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1089     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1090   return getCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
1091 }
1092
1093 Constant *ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1094   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1095     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1096   return getCast(Instruction::SExt, C, Ty);
1097 }
1098
1099 Constant *ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1100   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1101     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1102   return getCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
1103 }
1104
1105 Constant *ConstantExpr::getPointerCast(Constant *S, const Type *Ty) {
1106   assert(isa<PointerType>(S->getType()) && "Invalid cast");
1107   assert((Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) && "Invalid cast");
1108
1109   if (Ty->isInteger())
1110     return getCast(Instruction::PtrToInt, S, Ty);
1111   return getCast(Instruction::BitCast, S, Ty);
1112 }
1113
1114 Constant *ConstantExpr::getIntegerCast(Constant *C, const Type *Ty, 
1115                                        bool isSigned) {
1116   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
1117          Ty->isIntOrIntVector() && "Invalid cast");
1118   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1119   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1120   Instruction::CastOps opcode =
1121     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
1122      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
1123       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
1124   return getCast(opcode, C, Ty);
1125 }
1126
1127 Constant *ConstantExpr::getFPCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1128   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1129          "Invalid cast");
1130   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1131   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1132   if (SrcBits == DstBits)
1133     return C; // Avoid a useless cast
1134   Instruction::CastOps opcode =
1135      (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt);
1136   return getCast(opcode, C, Ty);
1137 }
1138
1139 Constant *ConstantExpr::getTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
1140 #ifndef NDEBUG
1141   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1142   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1143 #endif
1144   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1145   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "Trunc operand must be integer");
1146   assert(Ty->isIntOrIntVector() && "Trunc produces only integral");
1147   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1148          "SrcTy must be larger than DestTy for Trunc!");
1149
1150   return getFoldedCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
1151 }
1152
1153 Constant *ConstantExpr::getSExt(Constant *C, const Type *Ty) {
1154 #ifndef NDEBUG
1155   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1156   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1157 #endif
1158   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1159   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "SExt operand must be integral");
1160   assert(Ty->isIntOrIntVector() && "SExt produces only integer");
1161   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1162          "SrcTy must be smaller than DestTy for SExt!");
1163
1164   return getFoldedCast(Instruction::SExt, C, Ty);
1165 }
1166
1167 Constant *ConstantExpr::getZExt(Constant *C, const Type *Ty) {
1168 #ifndef NDEBUG
1169   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1170   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1171 #endif
1172   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1173   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "ZEXt operand must be integral");
1174   assert(Ty->isIntOrIntVector() && "ZExt produces only integer");
1175   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1176          "SrcTy must be smaller than DestTy for ZExt!");
1177
1178   return getFoldedCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
1179 }
1180
1181 Constant *ConstantExpr::getFPTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
1182 #ifndef NDEBUG
1183   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1184   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1185 #endif
1186   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1187   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1188          C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1189          "This is an illegal floating point truncation!");
1190   return getFoldedCast(Instruction::FPTrunc, C, Ty);
1191 }
1192
1193 Constant *ConstantExpr::getFPExtend(Constant *C, const Type *Ty) {
1194 #ifndef NDEBUG
1195   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1196   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1197 #endif
1198   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1199   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1200          C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1201          "This is an illegal floating point extension!");
1202   return getFoldedCast(Instruction::FPExt, C, Ty);
1203 }
1204
1205 Constant *ConstantExpr::getUIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
1206 #ifndef NDEBUG
1207   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1208   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1209 #endif
1210   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1211   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1212          "This is an illegal uint to floating point cast!");
1213   return getFoldedCast(Instruction::UIToFP, C, Ty);
1214 }
1215
1216 Constant *ConstantExpr::getSIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
1217 #ifndef NDEBUG
1218   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1219   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1220 #endif
1221   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1222   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1223          "This is an illegal sint to floating point cast!");
1224   return getFoldedCast(Instruction::SIToFP, C, Ty);
1225 }
1226
1227 Constant *ConstantExpr::getFPToUI(Constant *C, const Type *Ty) {
1228 #ifndef NDEBUG
1229   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1230   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1231 #endif
1232   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1233   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isIntOrIntVector() &&
1234          "This is an illegal floating point to uint cast!");
1235   return getFoldedCast(Instruction::FPToUI, C, Ty);
1236 }
1237
1238 Constant *ConstantExpr::getFPToSI(Constant *C, const Type *Ty) {
1239 #ifndef NDEBUG
1240   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1241   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1242 #endif
1243   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1244   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isIntOrIntVector() &&
1245          "This is an illegal floating point to sint cast!");
1246   return getFoldedCast(Instruction::FPToSI, C, Ty);
1247 }
1248
1249 Constant *ConstantExpr::getPtrToInt(Constant *C, const Type *DstTy) {
1250   assert(isa<PointerType>(C->getType()) && "PtrToInt source must be pointer");
1251   assert(DstTy->isInteger() && "PtrToInt destination must be integral");
1252   return getFoldedCast(Instruction::PtrToInt, C, DstTy);
1253 }
1254
1255 Constant *ConstantExpr::getIntToPtr(Constant *C, const Type *DstTy) {
1256   assert(C->getType()->isInteger() && "IntToPtr source must be integral");
1257   assert(isa<PointerType>(DstTy) && "IntToPtr destination must be a pointer");
1258   return getFoldedCast(Instruction::IntToPtr, C, DstTy);
1259 }
1260
1261 Constant *ConstantExpr::getBitCast(Constant *C, const Type *DstTy) {
1262   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.  However, you 
1263   // can't cast pointers to anything but pointers.
1264 #ifndef NDEBUG
1265   const Type *SrcTy = C->getType();
1266   assert((isa<PointerType>(SrcTy) == isa<PointerType>(DstTy)) &&
1267          "BitCast cannot cast pointer to non-pointer and vice versa");
1268
1269   // Now we know we're not dealing with mismatched pointer casts (ptr->nonptr
1270   // or nonptr->ptr). For all the other types, the cast is okay if source and 
1271   // destination bit widths are identical.
1272   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1273   unsigned DstBitSize = DstTy->getPrimitiveSizeInBits();
1274 #endif
1275   assert(SrcBitSize == DstBitSize && "BitCast requires types of same width");
1276   
1277   // It is common to ask for a bitcast of a value to its own type, handle this
1278   // speedily.
1279   if (C->getType() == DstTy) return C;
1280   
1281   return getFoldedCast(Instruction::BitCast, C, DstTy);
1282 }
1283
1284 Constant *ConstantExpr::getTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
1285                               Constant *C1, Constant *C2,
1286                               unsigned Flags) {
1287   // Check the operands for consistency first
1288   assert(Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1289          Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd   &&
1290          "Invalid opcode in binary constant expression");
1291   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
1292          "Operand types in binary constant expression should match");
1293
1294   if (ReqTy == C1->getType() || ReqTy == Type::getInt1Ty(ReqTy->getContext()))
1295     if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(ReqTy->getContext(),
1296                                                      Opcode, C1, C2))
1297       return FC;          // Fold a few common cases...
1298
1299   std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
1300   ExprMapKeyType Key(Opcode, argVec, 0, Flags);
1301   
1302   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1303   
1304   // Implicitly locked.
1305   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1306 }
1307
1308 Constant *ConstantExpr::getCompareTy(unsigned short predicate,
1309                                      Constant *C1, Constant *C2) {
1310   switch (predicate) {
1311     default: llvm_unreachable("Invalid CmpInst predicate");
1312     case CmpInst::FCMP_FALSE: case CmpInst::FCMP_OEQ: case CmpInst::FCMP_OGT:
1313     case CmpInst::FCMP_OGE:   case CmpInst::FCMP_OLT: case CmpInst::FCMP_OLE:
1314     case CmpInst::FCMP_ONE:   case CmpInst::FCMP_ORD: case CmpInst::FCMP_UNO:
1315     case CmpInst::FCMP_UEQ:   case CmpInst::FCMP_UGT: case CmpInst::FCMP_UGE:
1316     case CmpInst::FCMP_ULT:   case CmpInst::FCMP_ULE: case CmpInst::FCMP_UNE:
1317     case CmpInst::FCMP_TRUE:
1318       return getFCmp(predicate, C1, C2);
1319
1320     case CmpInst::ICMP_EQ:  case CmpInst::ICMP_NE:  case CmpInst::ICMP_UGT:
1321     case CmpInst::ICMP_UGE: case CmpInst::ICMP_ULT: case CmpInst::ICMP_ULE:
1322     case CmpInst::ICMP_SGT: case CmpInst::ICMP_SGE: case CmpInst::ICMP_SLT:
1323     case CmpInst::ICMP_SLE:
1324       return getICmp(predicate, C1, C2);
1325   }
1326 }
1327
1328 Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2,
1329                             unsigned Flags) {
1330   // API compatibility: Adjust integer opcodes to floating-point opcodes.
1331   if (C1->getType()->isFPOrFPVector()) {
1332     if (Opcode == Instruction::Add) Opcode = Instruction::FAdd;
1333     else if (Opcode == Instruction::Sub) Opcode = Instruction::FSub;
1334     else if (Opcode == Instruction::Mul) Opcode = Instruction::FMul;
1335   }
1336 #ifndef NDEBUG
1337   switch (Opcode) {
1338   case Instruction::Add:
1339   case Instruction::Sub:
1340   case Instruction::Mul:
1341     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1342     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1343            "Tried to create an integer operation on a non-integer type!");
1344     break;
1345   case Instruction::FAdd:
1346   case Instruction::FSub:
1347   case Instruction::FMul:
1348     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1349     assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
1350            "Tried to create a floating-point operation on a "
1351            "non-floating-point type!");
1352     break;
1353   case Instruction::UDiv: 
1354   case Instruction::SDiv: 
1355     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1356     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1357            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1358     break;
1359   case Instruction::FDiv:
1360     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1361     assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
1362            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1363     break;
1364   case Instruction::URem: 
1365   case Instruction::SRem: 
1366     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1367     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1368            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1369     break;
1370   case Instruction::FRem:
1371     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1372     assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
1373            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1374     break;
1375   case Instruction::And:
1376   case Instruction::Or:
1377   case Instruction::Xor:
1378     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1379     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1380            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
1381     break;
1382   case Instruction::Shl:
1383   case Instruction::LShr:
1384   case Instruction::AShr:
1385     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1386     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1387            "Tried to create a shift operation on a non-integer type!");
1388     break;
1389   default:
1390     break;
1391   }
1392 #endif
1393
1394   return getTy(C1->getType(), Opcode, C1, C2, Flags);
1395 }
1396
1397 Constant* ConstantExpr::getSizeOf(const Type* Ty) {
1398   // sizeof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 1
1399   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1400   Constant *GEPIdx = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1401   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1402                  Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(Ty)), &GEPIdx, 1);
1403   return getCast(Instruction::PtrToInt, GEP, 
1404                  Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1405 }
1406
1407 Constant* ConstantExpr::getAlignOf(const Type* Ty) {
1408   // alignof is implemented as: (i64) gep ({i8,Ty}*)null, 0, 1
1409   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1410   const Type *AligningTy = StructType::get(Ty->getContext(),
1411                                    Type::getInt8Ty(Ty->getContext()), Ty, NULL);
1412   Constant *NullPtr = Constant::getNullValue(AligningTy->getPointerTo());
1413   Constant *Zero = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 0);
1414   Constant *One = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1415   Constant *Indices[2] = { Zero, One };
1416   Constant *GEP = getGetElementPtr(NullPtr, Indices, 2);
1417   return getCast(Instruction::PtrToInt, GEP,
1418                  Type::getInt32Ty(Ty->getContext()));
1419 }
1420
1421 Constant* ConstantExpr::getOffsetOf(const StructType* STy, unsigned FieldNo) {
1422   // offsetof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 0, FieldNo
1423   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1424   Constant *GEPIdx[] = {
1425     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(STy->getContext()), 0),
1426     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(STy->getContext()), FieldNo)
1427   };
1428   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1429                 Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(STy)), GEPIdx, 2);
1430   return getCast(Instruction::PtrToInt, GEP,
1431                  Type::getInt64Ty(STy->getContext()));
1432 }
1433
1434 Constant *ConstantExpr::getCompare(unsigned short pred, 
1435                             Constant *C1, Constant *C2) {
1436   assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1437   return getCompareTy(pred, C1, C2);
1438 }
1439
1440 Constant *ConstantExpr::getSelectTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
1441                                     Constant *V1, Constant *V2) {
1442   assert(!SelectInst::areInvalidOperands(C, V1, V2)&&"Invalid select operands");
1443
1444   if (ReqTy == V1->getType())
1445     if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(
1446                                                 ReqTy->getContext(), C, V1, V2))
1447       return SC;        // Fold common cases
1448
1449   std::vector<Constant*> argVec(3, C);
1450   argVec[1] = V1;
1451   argVec[2] = V2;
1452   ExprMapKeyType Key(Instruction::Select, argVec);
1453   
1454   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1455   
1456   // Implicitly locked.
1457   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1458 }
1459
1460 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtrTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
1461                                            Value* const *Idxs,
1462                                            unsigned NumIdx) {
1463   assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs,
1464                                            Idxs+NumIdx) ==
1465          cast<PointerType>(ReqTy)->getElementType() &&
1466          "GEP indices invalid!");
1467
1468   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(
1469                               ReqTy->getContext(), C, /*inBounds=*/false,
1470                               (Constant**)Idxs, NumIdx))
1471     return FC;          // Fold a few common cases...
1472
1473   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
1474          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
1475   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1476   std::vector<Constant*> ArgVec;
1477   ArgVec.reserve(NumIdx+1);
1478   ArgVec.push_back(C);
1479   for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
1480     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
1481   const ExprMapKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec);
1482
1483   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1484
1485   // Implicitly locked.
1486   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1487 }
1488
1489 Constant *ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtrTy(const Type *ReqTy,
1490                                                    Constant *C,
1491                                                    Value* const *Idxs,
1492                                                    unsigned NumIdx) {
1493   assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs,
1494                                            Idxs+NumIdx) ==
1495          cast<PointerType>(ReqTy)->getElementType() &&
1496          "GEP indices invalid!");
1497
1498   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(
1499                               ReqTy->getContext(), C, /*inBounds=*/true,
1500                               (Constant**)Idxs, NumIdx))
1501     return FC;          // Fold a few common cases...
1502
1503   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
1504          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
1505   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1506   std::vector<Constant*> ArgVec;
1507   ArgVec.reserve(NumIdx+1);
1508   ArgVec.push_back(C);
1509   for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
1510     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
1511   const ExprMapKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec, 0,
1512                            GEPOperator::IsInBounds);
1513
1514   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1515
1516   // Implicitly locked.
1517   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1518 }
1519
1520 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Value* const *Idxs,
1521                                          unsigned NumIdx) {
1522   // Get the result type of the getelementptr!
1523   const Type *Ty = 
1524     GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, Idxs+NumIdx);
1525   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
1526   unsigned As = cast<PointerType>(C->getType())->getAddressSpace();
1527   return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty, As), C, Idxs, NumIdx);
1528 }
1529
1530 Constant *ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1531                                                  Value* const *Idxs,
1532                                                  unsigned NumIdx) {
1533   // Get the result type of the getelementptr!
1534   const Type *Ty = 
1535     GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, Idxs+NumIdx);
1536   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
1537   unsigned As = cast<PointerType>(C->getType())->getAddressSpace();
1538   return getInBoundsGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty, As), C, Idxs, NumIdx);
1539 }
1540
1541 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Constant* const *Idxs,
1542                                          unsigned NumIdx) {
1543   return getGetElementPtr(C, (Value* const *)Idxs, NumIdx);
1544 }
1545
1546 Constant *ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1547                                                  Constant* const *Idxs,
1548                                                  unsigned NumIdx) {
1549   return getInBoundsGetElementPtr(C, (Value* const *)Idxs, NumIdx);
1550 }
1551
1552 Constant *
1553 ConstantExpr::getICmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
1554   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
1555   assert(pred >= ICmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE && 
1556          pred <= ICmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE && "Invalid ICmp Predicate");
1557
1558   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(
1559                                              LHS->getContext(), pred, LHS, RHS))
1560     return FC;          // Fold a few common cases...
1561
1562   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1563   std::vector<Constant*> ArgVec;
1564   ArgVec.push_back(LHS);
1565   ArgVec.push_back(RHS);
1566   // Get the key type with both the opcode and predicate
1567   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ICmp, ArgVec, pred);
1568
1569   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
1570
1571   // Implicitly locked.
1572   return
1573       pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), Key);
1574 }
1575
1576 Constant *
1577 ConstantExpr::getFCmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
1578   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
1579   assert(pred <= FCmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE && "Invalid FCmp Predicate");
1580
1581   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(
1582                                             LHS->getContext(), pred, LHS, RHS))
1583     return FC;          // Fold a few common cases...
1584
1585   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1586   std::vector<Constant*> ArgVec;
1587   ArgVec.push_back(LHS);
1588   ArgVec.push_back(RHS);
1589   // Get the key type with both the opcode and predicate
1590   const ExprMapKeyType Key(Instruction::FCmp, ArgVec, pred);
1591   
1592   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
1593   
1594   // Implicitly locked.
1595   return
1596       pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), Key);
1597 }
1598
1599 Constant *ConstantExpr::getExtractElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
1600                                             Constant *Idx) {
1601   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(
1602                                                 ReqTy->getContext(), Val, Idx))
1603     return FC;          // Fold a few common cases...
1604   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1605   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
1606   ArgVec.push_back(Idx);
1607   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ExtractElement,ArgVec);
1608   
1609   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1610   
1611   // Implicitly locked.
1612   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1613 }
1614
1615 Constant *ConstantExpr::getExtractElement(Constant *Val, Constant *Idx) {
1616   assert(isa<VectorType>(Val->getType()) &&
1617          "Tried to create extractelement operation on non-vector type!");
1618   assert(Idx->getType() == Type::getInt32Ty(Val->getContext()) &&
1619          "Extractelement index must be i32 type!");
1620   return getExtractElementTy(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType(),
1621                              Val, Idx);
1622 }
1623
1624 Constant *ConstantExpr::getInsertElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
1625                                            Constant *Elt, Constant *Idx) {
1626   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(
1627                                             ReqTy->getContext(), Val, Elt, Idx))
1628     return FC;          // Fold a few common cases...
1629   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1630   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
1631   ArgVec.push_back(Elt);
1632   ArgVec.push_back(Idx);
1633   const ExprMapKeyType Key(Instruction::InsertElement,ArgVec);
1634   
1635   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1636   
1637   // Implicitly locked.
1638   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1639 }
1640
1641 Constant *ConstantExpr::getInsertElement(Constant *Val, Constant *Elt, 
1642                                          Constant *Idx) {
1643   assert(isa<VectorType>(Val->getType()) &&
1644          "Tried to create insertelement operation on non-vector type!");
1645   assert(Elt->getType() == cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType()
1646          && "Insertelement types must match!");
1647   assert(Idx->getType() == Type::getInt32Ty(Val->getContext()) &&
1648          "Insertelement index must be i32 type!");
1649   return getInsertElementTy(Val->getType(), Val, Elt, Idx);
1650 }
1651
1652 Constant *ConstantExpr::getShuffleVectorTy(const Type *ReqTy, Constant *V1,
1653                                            Constant *V2, Constant *Mask) {
1654   if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(
1655                                             ReqTy->getContext(), V1, V2, Mask))
1656     return FC;          // Fold a few common cases...
1657   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1658   std::vector<Constant*> ArgVec(1, V1);
1659   ArgVec.push_back(V2);
1660   ArgVec.push_back(Mask);
1661   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ShuffleVector,ArgVec);
1662   
1663   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1664   
1665   // Implicitly locked.
1666   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1667 }
1668
1669 Constant *ConstantExpr::getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, 
1670                                          Constant *Mask) {
1671   assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
1672          "Invalid shuffle vector constant expr operands!");
1673
1674   unsigned NElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
1675   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
1676   const Type *ShufTy = VectorType::get(EltTy, NElts);
1677   return getShuffleVectorTy(ShufTy, V1, V2, Mask);
1678 }
1679
1680 Constant *ConstantExpr::getInsertValueTy(const Type *ReqTy, Constant *Agg,
1681                                          Constant *Val,
1682                                         const unsigned *Idxs, unsigned NumIdx) {
1683   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs,
1684                                           Idxs+NumIdx) == Val->getType() &&
1685          "insertvalue indices invalid!");
1686   assert(Agg->getType() == ReqTy &&
1687          "insertvalue type invalid!");
1688   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1689          "Non-first-class type for constant InsertValue expression");
1690   Constant *FC = ConstantFoldInsertValueInstruction(
1691                                   ReqTy->getContext(), Agg, Val, Idxs, NumIdx);
1692   assert(FC && "InsertValue constant expr couldn't be folded!");
1693   return FC;
1694 }
1695
1696 Constant *ConstantExpr::getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
1697                                      const unsigned *IdxList, unsigned NumIdx) {
1698   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1699          "Tried to create insertelement operation on non-first-class type!");
1700
1701   const Type *ReqTy = Agg->getType();
1702 #ifndef NDEBUG
1703   const Type *ValTy =
1704     ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), IdxList, IdxList+NumIdx);
1705 #endif
1706   assert(ValTy == Val->getType() && "insertvalue indices invalid!");
1707   return getInsertValueTy(ReqTy, Agg, Val, IdxList, NumIdx);
1708 }
1709
1710 Constant *ConstantExpr::getExtractValueTy(const Type *ReqTy, Constant *Agg,
1711                                         const unsigned *Idxs, unsigned NumIdx) {
1712   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs,
1713                                           Idxs+NumIdx) == ReqTy &&
1714          "extractvalue indices invalid!");
1715   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1716          "Non-first-class type for constant extractvalue expression");
1717   Constant *FC = ConstantFoldExtractValueInstruction(
1718                                         ReqTy->getContext(), Agg, Idxs, NumIdx);
1719   assert(FC && "ExtractValue constant expr couldn't be folded!");
1720   return FC;
1721 }
1722
1723 Constant *ConstantExpr::getExtractValue(Constant *Agg,
1724                                      const unsigned *IdxList, unsigned NumIdx) {
1725   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1726          "Tried to create extractelement operation on non-first-class type!");
1727
1728   const Type *ReqTy =
1729     ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), IdxList, IdxList+NumIdx);
1730   assert(ReqTy && "extractvalue indices invalid!");
1731   return getExtractValueTy(ReqTy, Agg, IdxList, NumIdx);
1732 }
1733
1734 Constant* ConstantExpr::getNeg(Constant* C) {
1735   // API compatibility: Adjust integer opcodes to floating-point opcodes.
1736   if (C->getType()->isFPOrFPVector())
1737     return getFNeg(C);
1738   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
1739          "Cannot NEG a nonintegral value!");
1740   return get(Instruction::Sub,
1741              ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()),
1742              C);
1743 }
1744
1745 Constant* ConstantExpr::getFNeg(Constant* C) {
1746   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() &&
1747          "Cannot FNEG a non-floating-point value!");
1748   return get(Instruction::FSub,
1749              ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()),
1750              C);
1751 }
1752
1753 Constant* ConstantExpr::getNot(Constant* C) {
1754   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
1755          "Cannot NOT a nonintegral value!");
1756   return get(Instruction::Xor, C, Constant::getAllOnesValue(C->getType()));
1757 }
1758
1759 Constant* ConstantExpr::getAdd(Constant* C1, Constant* C2) {
1760   return get(Instruction::Add, C1, C2);
1761 }
1762
1763 Constant* ConstantExpr::getFAdd(Constant* C1, Constant* C2) {
1764   return get(Instruction::FAdd, C1, C2);
1765 }
1766
1767 Constant* ConstantExpr::getSub(Constant* C1, Constant* C2) {
1768   return get(Instruction::Sub, C1, C2);
1769 }
1770
1771 Constant* ConstantExpr::getFSub(Constant* C1, Constant* C2) {
1772   return get(Instruction::FSub, C1, C2);
1773 }
1774
1775 Constant* ConstantExpr::getMul(Constant* C1, Constant* C2) {
1776   return get(Instruction::Mul, C1, C2);
1777 }
1778
1779 Constant* ConstantExpr::getFMul(Constant* C1, Constant* C2) {
1780   return get(Instruction::FMul, C1, C2);
1781 }
1782
1783 Constant* ConstantExpr::getUDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
1784   return get(Instruction::UDiv, C1, C2);
1785 }
1786
1787 Constant* ConstantExpr::getSDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
1788   return get(Instruction::SDiv, C1, C2);
1789 }
1790
1791 Constant* ConstantExpr::getFDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
1792   return get(Instruction::FDiv, C1, C2);
1793 }
1794
1795 Constant* ConstantExpr::getURem(Constant* C1, Constant* C2) {
1796   return get(Instruction::URem, C1, C2);
1797 }
1798
1799 Constant* ConstantExpr::getSRem(Constant* C1, Constant* C2) {
1800   return get(Instruction::SRem, C1, C2);
1801 }
1802
1803 Constant* ConstantExpr::getFRem(Constant* C1, Constant* C2) {
1804   return get(Instruction::FRem, C1, C2);
1805 }
1806
1807 Constant* ConstantExpr::getAnd(Constant* C1, Constant* C2) {
1808   return get(Instruction::And, C1, C2);
1809 }
1810
1811 Constant* ConstantExpr::getOr(Constant* C1, Constant* C2) {
1812   return get(Instruction::Or, C1, C2);
1813 }
1814
1815 Constant* ConstantExpr::getXor(Constant* C1, Constant* C2) {
1816   return get(Instruction::Xor, C1, C2);
1817 }
1818
1819 Constant* ConstantExpr::getShl(Constant* C1, Constant* C2) {
1820   return get(Instruction::Shl, C1, C2);
1821 }
1822
1823 Constant* ConstantExpr::getLShr(Constant* C1, Constant* C2) {
1824   return get(Instruction::LShr, C1, C2);
1825 }
1826
1827 Constant* ConstantExpr::getAShr(Constant* C1, Constant* C2) {
1828   return get(Instruction::AShr, C1, C2);
1829 }
1830
1831 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1832 //
1833 void ConstantExpr::destroyConstant() {
1834   // Implicitly locked.
1835   LLVMContextImpl *pImpl = getType()->getContext().pImpl;
1836   pImpl->ExprConstants.remove(this);
1837   destroyConstantImpl();
1838 }
1839
1840 const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
1841   return Instruction::getOpcodeName(getOpcode());
1842 }
1843
1844 //===----------------------------------------------------------------------===//
1845 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
1846
1847 /// replaceUsesOfWithOnConstant - Update this constant array to change uses of
1848 /// 'From' to be uses of 'To'.  This must update the uniquing data structures
1849 /// etc.
1850 ///
1851 /// Note that we intentionally replace all uses of From with To here.  Consider
1852 /// a large array that uses 'From' 1000 times.  By handling this case all here,
1853 /// ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant is only invoked once, and that
1854 /// single invocation handles all 1000 uses.  Handling them one at a time would
1855 /// work, but would be really slow because it would have to unique each updated
1856 /// array instance.
1857
1858 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
1859                                                 Use *U) {
1860   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
1861   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
1862
1863   LLVMContext &Context = getType()->getContext();
1864   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
1865
1866   std::pair<LLVMContextImpl::ArrayConstantsTy::MapKey, ConstantArray*> Lookup;
1867   Lookup.first.first = getType();
1868   Lookup.second = this;
1869
1870   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
1871   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array.
1872
1873   // Fill values with the modified operands of the constant array.  Also, 
1874   // compute whether this turns into an all-zeros array.
1875   bool isAllZeros = false;
1876   unsigned NumUpdated = 0;
1877   if (!ToC->isNullValue()) {
1878     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
1879       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1880       if (Val == From) {
1881         Val = ToC;
1882         ++NumUpdated;
1883       }
1884       Values.push_back(Val);
1885     }
1886   } else {
1887     isAllZeros = true;
1888     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands();O != E; ++O) {
1889       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1890       if (Val == From) {
1891         Val = ToC;
1892         ++NumUpdated;
1893       }
1894       Values.push_back(Val);
1895       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
1896     }
1897   }
1898   
1899   Constant *Replacement = 0;
1900   if (isAllZeros) {
1901     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
1902   } else {
1903     // Check to see if we have this array type already.
1904     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(pImpl->ConstantsLock);
1905     bool Exists;
1906     LLVMContextImpl::ArrayConstantsTy::MapTy::iterator I =
1907       pImpl->ArrayConstants.InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
1908     
1909     if (Exists) {
1910       Replacement = I->second;
1911     } else {
1912       // Okay, the new shape doesn't exist in the system yet.  Instead of
1913       // creating a new constant array, inserting it, replaceallusesof'ing the
1914       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
1915       // in place!
1916       pImpl->ArrayConstants.MoveConstantToNewSlot(this, I);
1917       
1918       // Update to the new value.  Optimize for the case when we have a single
1919       // operand that we're changing, but handle bulk updates efficiently.
1920       if (NumUpdated == 1) {
1921         unsigned OperandToUpdate = U - OperandList;
1922         assert(getOperand(OperandToUpdate) == From &&
1923                "ReplaceAllUsesWith broken!");
1924         setOperand(OperandToUpdate, ToC);
1925       } else {
1926         for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1927           if (getOperand(i) == From)
1928             setOperand(i, ToC);
1929       }
1930       return;
1931     }
1932   }
1933  
1934   // Otherwise, I do need to replace this with an existing value.
1935   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
1936   
1937   // Everyone using this now uses the replacement.
1938   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
1939   
1940   // Delete the old constant!
1941   destroyConstant();
1942 }
1943
1944 void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
1945                                                  Use *U) {
1946   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
1947   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
1948
1949   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
1950   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
1951
1952   std::pair<LLVMContextImpl::StructConstantsTy::MapKey, ConstantStruct*> Lookup;
1953   Lookup.first.first = getType();
1954   Lookup.second = this;
1955   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
1956   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement struct.
1957   
1958   
1959   // Fill values with the modified operands of the constant struct.  Also, 
1960   // compute whether this turns into an all-zeros struct.
1961   bool isAllZeros = false;
1962   if (!ToC->isNullValue()) {
1963     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList + getNumOperands(); O != E; ++O)
1964       Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
1965   } else {
1966     isAllZeros = true;
1967     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
1968       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1969       Values.push_back(Val);
1970       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
1971     }
1972   }
1973   Values[OperandToUpdate] = ToC;
1974   
1975   LLVMContext &Context = getType()->getContext();
1976   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
1977   
1978   Constant *Replacement = 0;
1979   if (isAllZeros) {
1980     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
1981   } else {
1982     // Check to see if we have this array type already.
1983     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(pImpl->ConstantsLock);
1984     bool Exists;
1985     LLVMContextImpl::StructConstantsTy::MapTy::iterator I =
1986       pImpl->StructConstants.InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
1987     
1988     if (Exists) {
1989       Replacement = I->second;
1990     } else {
1991       // Okay, the new shape doesn't exist in the system yet.  Instead of
1992       // creating a new constant struct, inserting it, replaceallusesof'ing the
1993       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
1994       // in place!
1995       pImpl->StructConstants.MoveConstantToNewSlot(this, I);
1996       
1997       // Update to the new value.
1998       setOperand(OperandToUpdate, ToC);
1999       return;
2000     }
2001   }
2002   
2003   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2004   
2005   // Everyone using this now uses the replacement.
2006   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2007   
2008   // Delete the old constant!
2009   destroyConstant();
2010 }
2011
2012 void ConstantVector::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2013                                                  Use *U) {
2014   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2015   
2016   std::vector<Constant*> Values;
2017   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array...
2018   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2019     Constant *Val = getOperand(i);
2020     if (Val == From) Val = cast<Constant>(To);
2021     Values.push_back(Val);
2022   }
2023   
2024   Constant *Replacement = get(getType(), Values);
2025   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2026   
2027   // Everyone using this now uses the replacement.
2028   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2029   
2030   // Delete the old constant!
2031   destroyConstant();
2032 }
2033
2034 void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
2035                                                Use *U) {
2036   assert(isa<Constant>(ToV) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2037   Constant *To = cast<Constant>(ToV);
2038   
2039   Constant *Replacement = 0;
2040   if (getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2041     SmallVector<Constant*, 8> Indices;
2042     Constant *Pointer = getOperand(0);
2043     Indices.reserve(getNumOperands()-1);
2044     if (Pointer == From) Pointer = To;
2045     
2046     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2047       Constant *Val = getOperand(i);
2048       if (Val == From) Val = To;
2049       Indices.push_back(Val);
2050     }
2051     Replacement = ConstantExpr::getGetElementPtr(Pointer,
2052                                                  &Indices[0], Indices.size());
2053   } else if (getOpcode() == Instruction::ExtractValue) {
2054     Constant *Agg = getOperand(0);
2055     if (Agg == From) Agg = To;
2056     
2057     const SmallVector<unsigned, 4> &Indices = getIndices();
2058     Replacement = ConstantExpr::getExtractValue(Agg,
2059                                                 &Indices[0], Indices.size());
2060   } else if (getOpcode() == Instruction::InsertValue) {
2061     Constant *Agg = getOperand(0);
2062     Constant *Val = getOperand(1);
2063     if (Agg == From) Agg = To;
2064     if (Val == From) Val = To;
2065     
2066     const SmallVector<unsigned, 4> &Indices = getIndices();
2067     Replacement = ConstantExpr::getInsertValue(Agg, Val,
2068                                                &Indices[0], Indices.size());
2069   } else if (isCast()) {
2070     assert(getOperand(0) == From && "Cast only has one use!");
2071     Replacement = ConstantExpr::getCast(getOpcode(), To, getType());
2072   } else if (getOpcode() == Instruction::Select) {
2073     Constant *C1 = getOperand(0);
2074     Constant *C2 = getOperand(1);
2075     Constant *C3 = getOperand(2);
2076     if (C1 == From) C1 = To;
2077     if (C2 == From) C2 = To;
2078     if (C3 == From) C3 = To;
2079     Replacement = ConstantExpr::getSelect(C1, C2, C3);
2080   } else if (getOpcode() == Instruction::ExtractElement) {
2081     Constant *C1 = getOperand(0);
2082     Constant *C2 = getOperand(1);
2083     if (C1 == From) C1 = To;
2084     if (C2 == From) C2 = To;
2085     Replacement = ConstantExpr::getExtractElement(C1, C2);
2086   } else if (getOpcode() == Instruction::InsertElement) {
2087     Constant *C1 = getOperand(0);
2088     Constant *C2 = getOperand(1);
2089     Constant *C3 = getOperand(1);
2090     if (C1 == From) C1 = To;
2091     if (C2 == From) C2 = To;
2092     if (C3 == From) C3 = To;
2093     Replacement = ConstantExpr::getInsertElement(C1, C2, C3);
2094   } else if (getOpcode() == Instruction::ShuffleVector) {
2095     Constant *C1 = getOperand(0);
2096     Constant *C2 = getOperand(1);
2097     Constant *C3 = getOperand(2);
2098     if (C1 == From) C1 = To;
2099     if (C2 == From) C2 = To;
2100     if (C3 == From) C3 = To;
2101     Replacement = ConstantExpr::getShuffleVector(C1, C2, C3);
2102   } else if (isCompare()) {
2103     Constant *C1 = getOperand(0);
2104     Constant *C2 = getOperand(1);
2105     if (C1 == From) C1 = To;
2106     if (C2 == From) C2 = To;
2107     if (getOpcode() == Instruction::ICmp)
2108       Replacement = ConstantExpr::getICmp(getPredicate(), C1, C2);
2109     else {
2110       assert(getOpcode() == Instruction::FCmp);
2111       Replacement = ConstantExpr::getFCmp(getPredicate(), C1, C2);
2112     }
2113   } else if (getNumOperands() == 2) {
2114     Constant *C1 = getOperand(0);
2115     Constant *C2 = getOperand(1);
2116     if (C1 == From) C1 = To;
2117     if (C2 == From) C2 = To;
2118     Replacement = ConstantExpr::get(getOpcode(), C1, C2, SubclassData);
2119   } else {
2120     llvm_unreachable("Unknown ConstantExpr type!");
2121     return;
2122   }
2123   
2124   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2125   
2126   // Everyone using this now uses the replacement.
2127   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2128   
2129   // Delete the old constant!
2130   destroyConstant();
2131 }
2132