Verifier: Call verifyModule() from llc and opt
[oota-llvm.git] / test / Transforms / InstCombine / getelementptr.ll
1 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
2
3 target datalayout = "e-p:64:64-p1:16:16-p2:32:32:32-p3:64:64:64"
4
5 %intstruct = type { i32 }
6 %pair = type { i32, i32 }
7 %struct.B = type { double }
8 %struct.A = type { %struct.B, i32, i32 }
9 %struct.C = type { [7 x i8] }
10
11
12 @Global = constant [10 x i8] c"helloworld"
13 @Global_as1 = addrspace(1) constant [10 x i8] c"helloworld"
14
15 ; Test noop elimination
16 define i32* @test1(i32* %I) {
17         %A = getelementptr i32, i32* %I, i64 0
18         ret i32* %A
19 ; CHECK-LABEL: @test1(
20 ; CHECK: ret i32* %I
21 }
22
23 define i32 addrspace(1)* @test1_as1(i32 addrspace(1)* %I) {
24   %A = getelementptr i32, i32 addrspace(1)* %I, i64 0
25   ret i32 addrspace(1)* %A
26 ; CHECK-LABEL: @test1_as1(
27 ; CHECK: ret i32 addrspace(1)* %I
28 }
29
30 ; Test noop elimination
31 define i32* @test2(i32* %I) {
32         %A = getelementptr i32, i32* %I
33         ret i32* %A
34 ; CHECK-LABEL: @test2(
35 ; CHECK: ret i32* %I
36 }
37
38 ; Test that two array indexing geps fold
39 define i32* @test3(i32* %I) {
40         %A = getelementptr i32, i32* %I, i64 17
41         %B = getelementptr i32, i32* %A, i64 4
42         ret i32* %B
43 ; CHECK-LABEL: @test3(
44 ; CHECK: getelementptr i32, i32* %I, i64 21
45 }
46
47 ; Test that two getelementptr insts fold
48 define i32* @test4({ i32 }* %I) {
49         %A = getelementptr { i32 }, { i32 }* %I, i64 1
50         %B = getelementptr { i32 }, { i32 }* %A, i64 0, i32 0
51         ret i32* %B
52 ; CHECK-LABEL: @test4(
53 ; CHECK: getelementptr { i32 }, { i32 }* %I, i64 1, i32 0
54 }
55
56 define void @test5(i8 %B) {
57         ; This should be turned into a constexpr instead of being an instruction
58         %A = getelementptr [10 x i8], [10 x i8]* @Global, i64 0, i64 4
59         store i8 %B, i8* %A
60         ret void
61 ; CHECK-LABEL: @test5(
62 ; CHECK: store i8 %B, i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @Global, i64 0, i64 4)
63 }
64
65 define void @test5_as1(i8 %B) {
66         ; This should be turned into a constexpr instead of being an instruction
67         %A = getelementptr [10 x i8], [10 x i8] addrspace(1)* @Global_as1, i16 0, i16 4
68         store i8 %B, i8 addrspace(1)* %A
69         ret void
70 ; CHECK-LABEL: @test5_as1(
71 ; CHECK: store i8 %B, i8 addrspace(1)* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8] addrspace(1)* @Global_as1, i16 0, i16 4)
72 }
73
74 %as1_ptr_struct = type { i32 addrspace(1)* }
75 %as2_ptr_struct = type { i32 addrspace(2)* }
76
77 @global_as2 = addrspace(2) global i32 zeroinitializer
78 @global_as1_as2_ptr = addrspace(1) global %as2_ptr_struct { i32 addrspace(2)* @global_as2 }
79
80 ; This should be turned into a constexpr instead of being an instruction
81 define void @test_evaluate_gep_nested_as_ptrs(i32 addrspace(2)* %B) {
82 ; CHECK-LABEL: @test_evaluate_gep_nested_as_ptrs(
83 ; CHECK-NEXT: store i32 addrspace(2)* %B, i32 addrspace(2)* addrspace(1)* getelementptr inbounds (%as2_ptr_struct, %as2_ptr_struct addrspace(1)* @global_as1_as2_ptr, i16 0, i32 0), align 8
84 ; CHECK-NEXT: ret void
85   %A = getelementptr %as2_ptr_struct, %as2_ptr_struct addrspace(1)* @global_as1_as2_ptr, i16 0, i32 0
86   store i32 addrspace(2)* %B, i32 addrspace(2)* addrspace(1)* %A
87   ret void
88 }
89
90 @arst = addrspace(1) global [4 x i8 addrspace(2)*] zeroinitializer
91
92 define void @test_evaluate_gep_as_ptrs_array(i8 addrspace(2)* %B) {
93 ; CHECK-LABEL: @test_evaluate_gep_as_ptrs_array(
94 ; CHECK-NEXT: store i8 addrspace(2)* %B, i8 addrspace(2)* addrspace(1)* getelementptr inbounds ([4 x i8 addrspace(2)*], [4 x i8 addrspace(2)*] addrspace(1)* @arst, i16 0, i16 2), align 4
95
96 ; CHECK-NEXT: ret void
97   %A = getelementptr [4 x i8 addrspace(2)*], [4 x i8 addrspace(2)*] addrspace(1)* @arst, i16 0, i16 2
98   store i8 addrspace(2)* %B, i8 addrspace(2)* addrspace(1)* %A
99   ret void
100 }
101
102 define i32* @test7(i32* %I, i64 %C, i64 %D) {
103         %A = getelementptr i32, i32* %I, i64 %C
104         %B = getelementptr i32, i32* %A, i64 %D
105         ret i32* %B
106 ; CHECK-LABEL: @test7(
107 ; CHECK: %A.sum = add i64 %C, %D
108 ; CHECK: getelementptr i32, i32* %I, i64 %A.sum
109 }
110
111 define i8* @test8([10 x i32]* %X) {
112         ;; Fold into the cast.
113         %A = getelementptr [10 x i32], [10 x i32]* %X, i64 0, i64 0
114         %B = bitcast i32* %A to i8*
115         ret i8* %B
116 ; CHECK-LABEL: @test8(
117 ; CHECK: bitcast [10 x i32]* %X to i8*
118 }
119
120 define i32 @test9() {
121         %A = getelementptr { i32, double }, { i32, double }* null, i32 0, i32 1
122         %B = ptrtoint double* %A to i32
123         ret i32 %B
124 ; CHECK-LABEL: @test9(
125 ; CHECK: ret i32 8
126 }
127
128 define i1 @test10({ i32, i32 }* %x, { i32, i32 }* %y) {
129         %tmp.1 = getelementptr { i32, i32 }, { i32, i32 }* %x, i32 0, i32 1
130         %tmp.3 = getelementptr { i32, i32 }, { i32, i32 }* %y, i32 0, i32 1
131         ;; seteq x, y
132         %tmp.4 = icmp eq i32* %tmp.1, %tmp.3
133         ret i1 %tmp.4
134 ; CHECK-LABEL: @test10(
135 ; CHECK: icmp eq { i32, i32 }* %x, %y
136 }
137
138 define i1 @test11({ i32, i32 }* %X) {
139         %P = getelementptr { i32, i32 }, { i32, i32 }* %X, i32 0, i32 0
140         %Q = icmp eq i32* %P, null
141         ret i1 %Q
142 ; CHECK-LABEL: @test11(
143 ; CHECK: icmp eq { i32, i32 }* %X, null
144 }
145
146
147 ; PR4748
148 define i32 @test12(%struct.A* %a) {
149 entry:
150   %g3 = getelementptr %struct.A, %struct.A* %a, i32 0, i32 1
151   store i32 10, i32* %g3, align 4
152
153   %g4 = getelementptr %struct.A, %struct.A* %a, i32 0, i32 0
154
155   %new_a = bitcast %struct.B* %g4 to %struct.A*
156
157   %g5 = getelementptr %struct.A, %struct.A* %new_a, i32 0, i32 1
158   %a_a = load i32, i32* %g5, align 4
159   ret i32 %a_a
160 ; CHECK-LABEL:      @test12(
161 ; CHECK:      getelementptr %struct.A, %struct.A* %a, i64 0, i32 1
162 ; CHECK-NEXT: store i32 10, i32* %g3
163 ; CHECK-NEXT: ret i32 10
164 }
165
166
167 ; PR2235
168 %S = type { i32, [ 100 x i32] }
169 define i1 @test13(i64 %X, %S* %P) {
170         %A = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i32 0, i32 1, i64 %X
171         %B = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i32 0, i32 0
172         %C = icmp eq i32* %A, %B
173         ret i1 %C
174 ; CHECK-LABEL: @test13(
175 ; CHECK:    %C = icmp eq i64 %X, -1
176 }
177
178 define <2 x i1> @test13_vector(<2 x i64> %X, <2 x %S*> %P) nounwind {
179 ; CHECK-LABEL: @test13_vector(
180 ; CHECK-NEXT: shl nuw <2 x i64> %X, <i64 2, i64 2>
181 ; CHECK-NEXT: add <2 x i64> %A.idx, <i64 4, i64 4>
182 ; CHECK-NEXT: icmp eq <2 x i64> %A.offs, zeroinitializer
183   %A = getelementptr inbounds %S, <2 x %S*> %P, <2 x i64> zeroinitializer, <2 x i32> <i32 1, i32 1>, <2 x i64> %X
184   %B = getelementptr inbounds %S, <2 x %S*> %P, <2 x i64> <i64 0, i64 0>, <2 x i32> <i32 0, i32 0>
185   %C = icmp eq <2 x i32*> %A, %B
186   ret <2 x i1> %C
187 }
188
189 define i1 @test13_as1(i16 %X, %S addrspace(1)* %P) {
190 ; CHECK-LABEL: @test13_as1(
191 ; CHECK-NEXT:  %C = icmp eq i16 %X, -1
192 ; CHECK-NEXT: ret i1 %C
193   %A = getelementptr inbounds %S, %S addrspace(1)* %P, i16 0, i32 1, i16 %X
194   %B = getelementptr inbounds %S, %S addrspace(1)* %P, i16 0, i32 0
195   %C = icmp eq i32 addrspace(1)* %A, %B
196   ret i1 %C
197 }
198
199 define <2 x i1> @test13_vector_as1(<2 x i16> %X, <2 x %S addrspace(1)*> %P) {
200 ; CHECK-LABEL: @test13_vector_as1(
201 ; CHECK-NEXT: shl nuw <2 x i16> %X, <i16 2, i16 2>
202 ; CHECK-NEXT: add <2 x i16> %A.idx, <i16 4, i16 4>
203 ; CHECK-NEXT: icmp eq <2 x i16> %A.offs, zeroinitializer
204 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i1>
205   %A = getelementptr inbounds %S, <2 x %S addrspace(1)*> %P, <2 x i16> <i16 0, i16 0>, <2 x i32> <i32 1, i32 1>, <2 x i16> %X
206   %B = getelementptr inbounds %S, <2 x %S addrspace(1)*> %P, <2 x i16> <i16 0, i16 0>, <2 x i32> <i32 0, i32 0>
207   %C = icmp eq <2 x i32 addrspace(1)*> %A, %B
208   ret <2 x i1> %C
209 }
210
211 define i1 @test13_i32(i32 %X, %S* %P) {
212 ; CHECK-LABEL: @test13_i32(
213 ; CHECK: %C = icmp eq i32 %X, -1
214   %A = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i32 0, i32 1, i32 %X
215   %B = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i32 0, i32 0
216   %C = icmp eq i32* %A, %B
217   ret i1 %C
218 }
219
220 define i1 @test13_i16(i16 %X, %S* %P) {
221 ; CHECK-LABEL: @test13_i16(
222 ; CHECK: %C = icmp eq i16 %X, -1
223   %A = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i16 0, i32 1, i16 %X
224   %B = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i16 0, i32 0
225   %C = icmp eq i32* %A, %B
226   ret i1 %C
227 }
228
229 define i1 @test13_i128(i128 %X, %S* %P) {
230 ; CHECK-LABEL: @test13_i128(
231 ; CHECK: %C = icmp eq i64 %1, -1
232   %A = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i128 0, i32 1, i128 %X
233   %B = getelementptr inbounds %S, %S* %P, i128 0, i32 0
234   %C = icmp eq i32* %A, %B
235   ret i1 %C
236 }
237
238
239 @G = external global [3 x i8]
240 define i8* @test14(i32 %Idx) {
241         %idx = zext i32 %Idx to i64
242         %tmp = getelementptr i8, i8* getelementptr ([3 x i8], [3 x i8]* @G, i32 0, i32 0), i64 %idx
243         ret i8* %tmp
244 ; CHECK-LABEL: @test14(
245 ; CHECK: getelementptr [3 x i8], [3 x i8]* @G, i64 0, i64 %idx
246 }
247
248
249 ; Test folding of constantexpr geps into normal geps.
250 @Array = external global [40 x i32]
251 define i32 *@test15(i64 %X) {
252         %A = getelementptr i32, i32* getelementptr ([40 x i32], [40 x i32]* @Array, i64 0, i64 0), i64 %X
253         ret i32* %A
254 ; CHECK-LABEL: @test15(
255 ; CHECK: getelementptr [40 x i32], [40 x i32]* @Array, i64 0, i64 %X
256 }
257
258
259 define i32* @test16(i32* %X, i32 %Idx) {
260         %R = getelementptr i32, i32* %X, i32 %Idx
261         ret i32* %R
262 ; CHECK-LABEL: @test16(
263 ; CHECK: sext i32 %Idx to i64
264 }
265
266
267 define i1 @test17(i16* %P, i32 %I, i32 %J) {
268         %X = getelementptr inbounds i16, i16* %P, i32 %I
269         %Y = getelementptr inbounds i16, i16* %P, i32 %J
270         %C = icmp ult i16* %X, %Y
271         ret i1 %C
272 ; CHECK-LABEL: @test17(
273 ; CHECK: %C = icmp slt i32 %I, %J
274 }
275
276 define i1 @test18(i16* %P, i32 %I) {
277         %X = getelementptr inbounds i16, i16* %P, i32 %I
278         %C = icmp ult i16* %X, %P
279         ret i1 %C
280 ; CHECK-LABEL: @test18(
281 ; CHECK: %C = icmp slt i32 %I, 0
282 }
283
284 ; Larger than the pointer size for a non-zero address space
285 define i1 @test18_as1(i16 addrspace(1)* %P, i32 %I) {
286 ; CHECK-LABEL: @test18_as1(
287 ; CHECK-NEXT: %1 = trunc i32 %I to i16
288 ; CHECK-NEXT: %C = icmp slt i16 %1, 0
289 ; CHECK-NEXT: ret i1 %C
290   %X = getelementptr inbounds i16, i16 addrspace(1)* %P, i32 %I
291   %C = icmp ult i16 addrspace(1)* %X, %P
292   ret i1 %C
293 }
294
295 ; Smaller than the pointer size for a non-zero address space
296 define i1 @test18_as1_i32(i16 addrspace(1)* %P, i32 %I) {
297 ; CHECK-LABEL: @test18_as1_i32(
298 ; CHECK-NEXT: %1 = trunc i32 %I to i16
299 ; CHECK-NEXT: %C = icmp slt i16 %1, 0
300 ; CHECK-NEXT: ret i1 %C
301   %X = getelementptr inbounds i16, i16 addrspace(1)* %P, i32 %I
302   %C = icmp ult i16 addrspace(1)* %X, %P
303   ret i1 %C
304 }
305
306 ; Smaller than pointer size
307 define i1 @test18_i16(i16* %P, i16 %I) {
308 ; CHECK-LABEL: @test18_i16(
309 ; CHECK: %C = icmp slt i16 %I, 0
310   %X = getelementptr inbounds i16, i16* %P, i16 %I
311   %C = icmp ult i16* %X, %P
312   ret i1 %C
313 }
314
315 ; Same as pointer size
316 define i1 @test18_i64(i16* %P, i64 %I) {
317 ; CHECK-LABEL: @test18_i64(
318 ; CHECK: %C = icmp slt i64 %I, 0
319   %X = getelementptr inbounds i16, i16* %P, i64 %I
320   %C = icmp ult i16* %X, %P
321   ret i1 %C
322 }
323
324 ; Larger than the pointer size
325 define i1 @test18_i128(i16* %P, i128 %I) {
326 ; CHECK-LABEL: @test18_i128(
327 ; CHECK: %C = icmp slt i64 %1, 0
328   %X = getelementptr inbounds i16, i16* %P, i128 %I
329   %C = icmp ult i16* %X, %P
330   ret i1 %C
331 }
332
333 define i32 @test19(i32* %P, i32 %A, i32 %B) {
334         %tmp.4 = getelementptr inbounds i32, i32* %P, i32 %A
335         %tmp.9 = getelementptr inbounds i32, i32* %P, i32 %B
336         %tmp.10 = icmp eq i32* %tmp.4, %tmp.9
337         %tmp.11 = zext i1 %tmp.10 to i32
338         ret i32 %tmp.11
339 ; CHECK-LABEL: @test19(
340 ; CHECK: icmp eq i32 %A, %B
341 }
342
343 define i32 @test20(i32* %P, i32 %A, i32 %B) {
344         %tmp.4 = getelementptr inbounds i32, i32* %P, i32 %A
345         %tmp.6 = icmp eq i32* %tmp.4, %P
346         %tmp.7 = zext i1 %tmp.6 to i32
347         ret i32 %tmp.7
348 ; CHECK-LABEL: @test20(
349 ; CHECK: icmp eq i32 %A, 0
350 }
351
352 define i32 @test20_as1(i32 addrspace(1)* %P, i32 %A, i32 %B) {
353   %tmp.4 = getelementptr inbounds i32, i32 addrspace(1)* %P, i32 %A
354   %tmp.6 = icmp eq i32 addrspace(1)* %tmp.4, %P
355   %tmp.7 = zext i1 %tmp.6 to i32
356   ret i32 %tmp.7
357 ; CHECK-LABEL: @test20_as1(
358 ; CHECK: icmp eq i16 %1, 0
359 }
360
361
362 define i32 @test21() {
363         %pbob1 = alloca %intstruct
364         %pbob2 = getelementptr %intstruct, %intstruct* %pbob1
365         %pbobel = getelementptr %intstruct, %intstruct* %pbob2, i64 0, i32 0
366         %rval = load i32, i32* %pbobel
367         ret i32 %rval
368 ; CHECK-LABEL: @test21(
369 ; CHECK: getelementptr %intstruct, %intstruct* %pbob1, i64 0, i32 0
370 }
371
372
373 @A = global i32 1               ; <i32*> [#uses=1]
374 @B = global i32 2               ; <i32*> [#uses=1]
375
376 define i1 @test22() {
377         %C = icmp ult i32* getelementptr (i32, i32* @A, i64 1),
378                            getelementptr (i32, i32* @B, i64 2)
379         ret i1 %C
380 ; CHECK-LABEL: @test22(
381 ; CHECK: icmp ult (i32* getelementptr inbounds (i32, i32* @A, i64 1), i32* getelementptr (i32, i32* @B, i64 2))
382 }
383
384
385 %X = type { [10 x i32], float }
386
387 define i1 @test23() {
388         %A = getelementptr %X, %X* null, i64 0, i32 0, i64 0                ; <i32*> [#uses=1]
389         %B = icmp ne i32* %A, null              ; <i1> [#uses=1]
390         ret i1 %B
391 ; CHECK-LABEL: @test23(
392 ; CHECK: ret i1 false
393 }
394
395 define void @test25() {
396 entry:
397         %tmp = getelementptr { i64, i64, i64, i64 }, { i64, i64, i64, i64 }* null, i32 0, i32 3         ; <i64*> [#uses=1]
398         %tmp.upgrd.1 = load i64, i64* %tmp           ; <i64> [#uses=1]
399         %tmp8.ui = load i64, i64* null               ; <i64> [#uses=1]
400         %tmp8 = bitcast i64 %tmp8.ui to i64             ; <i64> [#uses=1]
401         %tmp9 = and i64 %tmp8, %tmp.upgrd.1             ; <i64> [#uses=1]
402         %sext = trunc i64 %tmp9 to i32          ; <i32> [#uses=1]
403         %tmp27.i = sext i32 %sext to i64                ; <i64> [#uses=1]
404         tail call void @foo25( i32 0, i64 %tmp27.i )
405         unreachable
406 ; CHECK-LABEL: @test25(
407 }
408
409 declare void @foo25(i32, i64)
410
411
412 ; PR1637
413 define i1 @test26(i8* %arr) {
414         %X = getelementptr i8, i8* %arr, i32 1
415         %Y = getelementptr i8, i8* %arr, i32 1
416         %test = icmp uge i8* %X, %Y
417         ret i1 %test
418 ; CHECK-LABEL: @test26(
419 ; CHECK: ret i1 true
420 }
421
422         %struct.__large_struct = type { [100 x i64] }
423         %struct.compat_siginfo = type { i32, i32, i32, { [29 x i32] } }
424         %struct.siginfo_t = type { i32, i32, i32, { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] } }
425         %struct.sigval_t = type { i8* }
426
427 define i32 @test27(%struct.compat_siginfo* %to, %struct.siginfo_t* %from) {
428 entry:
429         %from_addr = alloca %struct.siginfo_t*
430         %tmp344 = load %struct.siginfo_t*, %struct.siginfo_t** %from_addr, align 8
431         %tmp345 = getelementptr %struct.siginfo_t, %struct.siginfo_t* %tmp344, i32 0, i32 3
432         %tmp346 = getelementptr { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] }, { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] }* %tmp345, i32 0, i32 0
433         %tmp346347 = bitcast { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }* %tmp346 to { i32, i32, %struct.sigval_t }*
434         %tmp348 = getelementptr { i32, i32, %struct.sigval_t }, { i32, i32, %struct.sigval_t }* %tmp346347, i32 0, i32 2
435         %tmp349 = getelementptr %struct.sigval_t, %struct.sigval_t* %tmp348, i32 0, i32 0
436         %tmp349350 = bitcast i8** %tmp349 to i32*
437         %tmp351 = load i32, i32* %tmp349350, align 8
438         %tmp360 = call i32 asm sideeffect "...",
439         "=r,ir,*m,i,0,~{dirflag},~{fpsr},~{flags}"( i32 %tmp351,
440          %struct.__large_struct* null, i32 -14, i32 0 )
441         unreachable
442 ; CHECK-LABEL: @test27(
443 }
444
445 ; PR1978
446         %struct.x = type <{ i8 }>
447 @.str = internal constant [6 x i8] c"Main!\00"
448 @.str1 = internal constant [12 x i8] c"destroy %p\0A\00"
449
450 define i32 @test28() nounwind  {
451 entry:
452         %orientations = alloca [1 x [1 x %struct.x]]
453         %tmp3 = call i32 @puts( i8* getelementptr ([6 x i8], [6 x i8]* @.str, i32 0, i32 0) ) nounwind
454         %tmp45 = getelementptr inbounds [1 x [1 x %struct.x]], [1 x [1 x %struct.x]]* %orientations, i32 1, i32 0, i32 0
455         %orientations62 = getelementptr [1 x [1 x %struct.x]], [1 x [1 x %struct.x]]* %orientations, i32 0, i32 0, i32 0
456         br label %bb10
457
458 bb10:
459         %indvar = phi i32 [ 0, %entry ], [ %indvar.next, %bb10 ]
460         %tmp.0.reg2mem.0.rec = mul i32 %indvar, -1
461         %tmp12.rec = add i32 %tmp.0.reg2mem.0.rec, -1
462         %tmp12 = getelementptr inbounds %struct.x, %struct.x* %tmp45, i32 %tmp12.rec
463         %tmp16 = call i32 (i8*, ...)* @printf( i8* getelementptr ([12 x i8], [12 x i8]* @.str1, i32 0, i32 0), %struct.x* %tmp12 ) nounwind
464         %tmp84 = icmp eq %struct.x* %tmp12, %orientations62
465         %indvar.next = add i32 %indvar, 1
466         br i1 %tmp84, label %bb17, label %bb10
467
468 bb17:
469         ret i32 0
470 ; CHECK-LABEL: @test28(
471 ; CHECK: icmp eq i32 %indvar, 0
472 }
473
474 declare i32 @puts(i8*)
475
476 declare i32 @printf(i8*, ...)
477
478
479
480
481 ; rdar://6762290
482         %T = type <{ i64, i64, i64 }>
483 define i32 @test29(i8* %start, i32 %X) nounwind {
484 entry:
485         %tmp3 = load i64, i64* null
486         %add.ptr = getelementptr i8, i8* %start, i64 %tmp3
487         %tmp158 = load i32, i32* null
488         %add.ptr159 = getelementptr %T, %T* null, i32 %tmp158
489         %add.ptr209 = getelementptr i8, i8* %start, i64 0
490         %add.ptr212 = getelementptr i8, i8* %add.ptr209, i32 %X
491         %cmp214 = icmp ugt i8* %add.ptr212, %add.ptr
492         br i1 %cmp214, label %if.then216, label %if.end363
493
494 if.then216:
495         ret i32 1
496
497 if.end363:
498         ret i32 0
499 ; CHECK-LABEL: @test29(
500 }
501
502
503 ; PR3694
504 define i32 @test30(i32 %m, i32 %n) nounwind {
505 entry:
506         %0 = alloca i32, i32 %n, align 4
507         %1 = bitcast i32* %0 to [0 x i32]*
508         call void @test30f(i32* %0) nounwind
509         %2 = getelementptr [0 x i32], [0 x i32]* %1, i32 0, i32 %m
510         %3 = load i32, i32* %2, align 4
511         ret i32 %3
512 ; CHECK-LABEL: @test30(
513 ; CHECK: getelementptr i32
514 }
515
516 declare void @test30f(i32*)
517
518
519
520 define i1 @test31(i32* %A) {
521         %B = getelementptr i32, i32* %A, i32 1
522         %C = getelementptr i32, i32* %A, i64 1
523         %V = icmp eq i32* %B, %C
524         ret i1 %V
525 ; CHECK-LABEL: @test31(
526 ; CHECK: ret i1 true
527 }
528
529
530 ; PR1345
531 define i8* @test32(i8* %v) {
532         %A = alloca [4 x i8*], align 16
533         %B = getelementptr [4 x i8*], [4 x i8*]* %A, i32 0, i32 0
534         store i8* null, i8** %B
535         %C = bitcast [4 x i8*]* %A to { [16 x i8] }*
536         %D = getelementptr { [16 x i8] }, { [16 x i8] }* %C, i32 0, i32 0, i32 8
537         %E = bitcast i8* %D to i8**
538         store i8* %v, i8** %E
539         %F = getelementptr [4 x i8*], [4 x i8*]* %A, i32 0, i32 2
540         %G = load i8*, i8** %F
541         ret i8* %G
542 ; CHECK-LABEL: @test32(
543 ; CHECK: %D = getelementptr [4 x i8*], [4 x i8*]* %A, i64 0, i64 1
544 ; CHECK: %F = getelementptr [4 x i8*], [4 x i8*]* %A, i64 0, i64 2
545 }
546
547 ; PR3290
548 %struct.Key = type { { i32, i32 } }
549 %struct.anon = type <{ i8, [3 x i8], i32 }>
550
551 define i32* @test33(%struct.Key* %A) {
552 ; CHECK-LABEL: @test33(
553 ; CHECK: getelementptr %struct.Key, %struct.Key* %A, i64 0, i32 0, i32 1
554   %B = bitcast %struct.Key* %A to %struct.anon*
555   %C = getelementptr %struct.anon, %struct.anon* %B, i32 0, i32 2
556   ret i32* %C
557 }
558
559 define i32 addrspace(1)* @test33_as1(%struct.Key addrspace(1)* %A) {
560 ; CHECK-LABEL: @test33_as1(
561 ; CHECK: getelementptr %struct.Key, %struct.Key addrspace(1)* %A, i16 0, i32 0, i32 1
562   %B = bitcast %struct.Key addrspace(1)* %A to %struct.anon addrspace(1)*
563   %C = getelementptr %struct.anon, %struct.anon addrspace(1)* %B, i32 0, i32 2
564   ret i32 addrspace(1)* %C
565 }
566
567 define i32 addrspace(1)* @test33_array_as1([10 x i32] addrspace(1)* %A) {
568 ; CHECK-LABEL: @test33_array_as1(
569 ; CHECK: getelementptr [10 x i32], [10 x i32] addrspace(1)* %A, i16 0, i16 2
570   %B = bitcast [10 x i32] addrspace(1)* %A to [5 x i32] addrspace(1)*
571   %C = getelementptr [5 x i32], [5 x i32] addrspace(1)* %B, i32 0, i32 2
572   ret i32 addrspace(1)* %C
573 }
574
575 ; Make sure the GEP indices use the right pointer sized integer
576 define i32 addrspace(1)* @test33_array_struct_as1([10 x %struct.Key] addrspace(1)* %A) {
577 ; CHECK-LABEL: @test33_array_struct_as1(
578 ; CHECK: getelementptr [10 x %struct.Key], [10 x %struct.Key] addrspace(1)* %A, i16 0, i16 1, i32 0, i32 0
579   %B = bitcast [10 x %struct.Key] addrspace(1)* %A to [20 x i32] addrspace(1)*
580   %C = getelementptr [20 x i32], [20 x i32] addrspace(1)* %B, i32 0, i32 2
581   ret i32 addrspace(1)* %C
582 }
583
584 define i32 addrspace(1)* @test33_addrspacecast(%struct.Key* %A) {
585 ; CHECK-LABEL: @test33_addrspacecast(
586 ; CHECK: %C = getelementptr %struct.Key, %struct.Key* %A, i64 0, i32 0, i32 1
587 ; CHECK-NEXT: addrspacecast i32* %C to i32 addrspace(1)*
588 ; CHECK-NEXT: ret
589   %B = addrspacecast %struct.Key* %A to %struct.anon addrspace(1)*
590   %C = getelementptr %struct.anon, %struct.anon addrspace(1)* %B, i32 0, i32 2
591   ret i32 addrspace(1)* %C
592 }
593
594         %T2 = type { i8*, i8 }
595 define i8* @test34(i8* %Val, i64 %V) nounwind {
596 entry:
597         %A = alloca %T2, align 8
598         %mrv_gep = bitcast %T2* %A to i64*
599         %B = getelementptr %T2, %T2* %A, i64 0, i32 0
600
601         store i64 %V, i64* %mrv_gep
602         %C = load i8*, i8** %B, align 8
603         ret i8* %C
604 ; CHECK-LABEL: @test34(
605 ; CHECK: %[[C:.*]] = inttoptr i64 %V to i8*
606 ; CHECK: ret i8* %[[C]]
607 }
608
609 %t0 = type { i8*, [19 x i8] }
610 %t1 = type { i8*, [0 x i8] }
611
612 @array = external global [11 x i8]
613
614 @s = external global %t0
615 @"\01LC8" = external constant [17 x i8]
616
617 ; Instcombine should be able to fold this getelementptr.
618
619 define i32 @test35() nounwind {
620   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr ([17 x i8], [17 x i8]* @"\01LC8", i32 0, i32 0),
621              i8* getelementptr (%t1, %t1* bitcast (%t0* @s to %t1*), i32 0, i32 1, i32 0)) nounwind
622   ret i32 0
623 ; CHECK-LABEL: @test35(
624 ; CHECK: call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @"\01LC8", i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds (%t0, %t0* @s, i64 0, i32 1, i64 0)) [[NUW:#[0-9]+]]
625 }
626
627 ; Instcombine should constant-fold the GEP so that indices that have
628 ; static array extents are within bounds of those array extents.
629 ; In the below, -1 is not in the range [0,11). After the transformation,
630 ; the same address is computed, but 3 is in the range of [0,11).
631
632 define i8* @test36() nounwind {
633   ret i8* getelementptr ([11 x i8], [11 x i8]* @array, i32 0, i64 -1)
634 ; CHECK-LABEL: @test36(
635 ; CHECK: ret i8* getelementptr ([11 x i8], [11 x i8]* @array, i64 1676976733973595601, i64 4)
636 }
637
638 ; Instcombine shouldn't assume that gep(A,0,1) != gep(A,1,0).
639 @A37 = external constant [1 x i8]
640 define i1 @test37() nounwind {
641 ; CHECK-LABEL: @test37(
642 ; CHECK: ret i1 true
643   %t = icmp eq i8* getelementptr ([1 x i8], [1 x i8]* @A37, i64 0, i64 1),
644                    getelementptr ([1 x i8], [1 x i8]* @A37, i64 1, i64 0)
645   ret i1 %t
646 }
647
648 ; Test index promotion
649 define i32* @test38(i32* %I, i32 %n) {
650         %A = getelementptr i32, i32* %I, i32 %n
651         ret i32* %A
652 ; CHECK-LABEL: @test38(
653 ; CHECK: = sext i32 %n to i64
654 ; CHECK: %A = getelementptr i32, i32* %I, i64 %
655 }
656
657 ; Test that we don't duplicate work when the second gep is a "bitcast".
658 %pr10322_t = type { i8* }
659 declare void @pr10322_f2(%pr10322_t*)
660 declare void @pr10322_f3(i8**)
661 define void @pr10322_f1(%pr10322_t* %foo) {
662 entry:
663   %arrayidx8 = getelementptr inbounds %pr10322_t, %pr10322_t* %foo, i64 2
664   call void @pr10322_f2(%pr10322_t* %arrayidx8) nounwind
665   %tmp2 = getelementptr inbounds %pr10322_t, %pr10322_t* %arrayidx8, i64 0, i32 0
666   call void @pr10322_f3(i8** %tmp2) nounwind
667   ret void
668
669 ; CHECK-LABEL: @pr10322_f1(
670 ; CHECK: %tmp2 = getelementptr inbounds %pr10322_t, %pr10322_t* %arrayidx8, i64 0, i32 0
671 }
672
673 ; Test that we combine the last two geps in this sequence, before we
674 ; would wait for gep1 and gep2 to be combined and never combine 2 and 3.
675 %three_gep_t = type {i32}
676 %three_gep_t2 = type {%three_gep_t}
677
678 define void @three_gep_f(%three_gep_t2* %x) {
679   %gep1 = getelementptr %three_gep_t2, %three_gep_t2* %x, i64 2
680   call void @three_gep_h(%three_gep_t2* %gep1)
681   %gep2 = getelementptr %three_gep_t2, %three_gep_t2* %gep1, i64 0, i32 0
682   %gep3 = getelementptr %three_gep_t, %three_gep_t* %gep2, i64 0, i32 0
683   call void @three_gep_g(i32* %gep3)
684
685 ; CHECK-LABEL: @three_gep_f(
686 ; CHECK: %gep3 = getelementptr %three_gep_t2, %three_gep_t2* %gep1, i64 0, i32 0, i32 0
687   ret void
688 }
689
690 declare void @three_gep_g(i32*)
691 declare void @three_gep_h(%three_gep_t2*)
692
693 %struct.ham = type { i32, %struct.zot*, %struct.zot*, %struct.zot* }
694 %struct.zot = type { i64, i8 }
695
696 define void @test39(%struct.ham* %arg, i8 %arg1) nounwind {
697   %tmp = getelementptr inbounds %struct.ham, %struct.ham* %arg, i64 0, i32 2
698   %tmp2 = load %struct.zot*, %struct.zot** %tmp, align 8
699   %tmp3 = bitcast %struct.zot* %tmp2 to i8*
700   %tmp4 = getelementptr inbounds i8, i8* %tmp3, i64 -8
701   store i8 %arg1, i8* %tmp4, align 8
702   ret void
703
704 ; CHECK-LABEL: @test39(
705 ; CHECK: getelementptr inbounds %struct.ham, %struct.ham* %arg, i64 0, i32 2
706 ; CHECK: getelementptr inbounds i8, i8* %{{.+}}, i64 -8
707 }
708
709 define i1 @pr16483([1 x i8]* %a, [1 x i8]* %b) {
710   %c = getelementptr [1 x i8], [1 x i8]* %a, i32 0, i32 0
711   %d = getelementptr [1 x i8], [1 x i8]* %b, i32 0, i32 0
712   %cmp = icmp ult i8* %c, %d
713   ret i1 %cmp
714
715 ; CHECK-LABEL: @pr16483(
716 ; CHECK-NEXT: icmp ult  [1 x i8]* %a, %b
717 }
718
719 define i8 @test_gep_bitcast_as1(i32 addrspace(1)* %arr, i16 %N) {
720 ; CHECK-LABEL: @test_gep_bitcast_as1(
721 ; CHECK: getelementptr i32, i32 addrspace(1)* %arr, i16 %N
722 ; CHECK: bitcast
723   %cast = bitcast i32 addrspace(1)* %arr to i8 addrspace(1)*
724   %V = mul i16 %N, 4
725   %t = getelementptr i8, i8 addrspace(1)* %cast, i16 %V
726   %x = load i8, i8 addrspace(1)* %t
727   ret i8 %x
728 }
729
730 ; The element size of the array matches the element size of the pointer
731 define i64 @test_gep_bitcast_array_same_size_element([100 x double]* %arr, i64 %N) {
732 ; CHECK-LABEL: @test_gep_bitcast_array_same_size_element(
733 ; CHECK: getelementptr [100 x double], [100 x double]* %arr, i64 0, i64 %V
734 ; CHECK: bitcast
735   %cast = bitcast [100 x double]* %arr to i64*
736   %V = mul i64 %N, 8
737   %t = getelementptr i64, i64* %cast, i64 %V
738   %x = load i64, i64* %t
739   ret i64 %x
740 }
741
742 ; gep should be done in the original address space.
743 define i64 @test_gep_bitcast_array_same_size_element_addrspacecast([100 x double]* %arr, i64 %N) {
744 ; CHECK-LABEL: @test_gep_bitcast_array_same_size_element_addrspacecast(
745 ; CHECK: getelementptr [100 x double], [100 x double]* %arr, i64 0, i64 %V
746 ; CHECK-NEXT: bitcast double*
747 ; CHECK-NEXT: %t = addrspacecast i64*
748 ; CHECK: load i64, i64 addrspace(3)* %t
749   %cast = addrspacecast [100 x double]* %arr to i64 addrspace(3)*
750   %V = mul i64 %N, 8
751   %t = getelementptr i64, i64 addrspace(3)* %cast, i64 %V
752   %x = load i64, i64 addrspace(3)* %t
753   ret i64 %x
754 }
755
756 ; The element size of the array is different the element size of the pointer
757 define i8 @test_gep_bitcast_array_different_size_element([100 x double]* %arr, i64 %N) {
758 ; CHECK-LABEL: @test_gep_bitcast_array_different_size_element(
759 ; CHECK: getelementptr [100 x double], [100 x double]* %arr, i64 0, i64 %N
760 ; CHECK: bitcast
761   %cast = bitcast [100 x double]* %arr to i8*
762   %V = mul i64 %N, 8
763   %t = getelementptr i8, i8* %cast, i64 %V
764   %x = load i8, i8* %t
765   ret i8 %x
766 }
767
768 define i64 @test_gep_bitcast_array_same_size_element_as1([100 x double] addrspace(1)* %arr, i16 %N) {
769 ; CHECK-LABEL: @test_gep_bitcast_array_same_size_element_as1(
770 ; CHECK: getelementptr [100 x double], [100 x double] addrspace(1)* %arr, i16 0, i16 %V
771 ; CHECK: bitcast
772   %cast = bitcast [100 x double] addrspace(1)* %arr to i64 addrspace(1)*
773   %V = mul i16 %N, 8
774   %t = getelementptr i64, i64 addrspace(1)* %cast, i16 %V
775   %x = load i64, i64 addrspace(1)* %t
776   ret i64 %x
777 }
778
779 define i8 @test_gep_bitcast_array_different_size_element_as1([100 x double] addrspace(1)* %arr, i16 %N) {
780 ; CHECK-LABEL: @test_gep_bitcast_array_different_size_element_as1(
781 ; CHECK: getelementptr [100 x double], [100 x double] addrspace(1)* %arr, i16 0, i16 %N
782 ; CHECK: bitcast
783   %cast = bitcast [100 x double] addrspace(1)* %arr to i8 addrspace(1)*
784   %V = mul i16 %N, 8
785   %t = getelementptr i8, i8 addrspace(1)* %cast, i16 %V
786   %x = load i8, i8 addrspace(1)* %t
787   ret i8 %x
788 }
789
790 define i64 @test40() {
791   %array = alloca [3 x i32], align 4
792   %gep = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %array, i64 0, i64 2
793   %gepi8 = bitcast i32* %gep to i8*
794   %p = ptrtoint [3 x i32]* %array to i64
795   %np = sub i64 0, %p
796   %gep2 = getelementptr i8, i8* %gepi8, i64 %np
797   %ret = ptrtoint i8* %gep2 to i64
798   ret i64 %ret
799
800 ; CHECK-LABEL: @test40
801 ; CHECK-NEXT: ret i64 8
802 }
803
804 define i16 @test41([3 x i32] addrspace(1)* %array) {
805   %gep = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32] addrspace(1)* %array, i16 0, i16 2
806   %gepi8 = bitcast i32 addrspace(1)* %gep to i8 addrspace(1)*
807   %p = ptrtoint [3 x i32] addrspace(1)* %array to i16
808   %np = sub i16 0, %p
809   %gep2 = getelementptr i8, i8 addrspace(1)* %gepi8, i16 %np
810   %ret = ptrtoint i8 addrspace(1)* %gep2 to i16
811   ret i16 %ret
812
813 ; CHECK-LABEL: @test41(
814 ; CHECK-NEXT: ret i16 8
815 }
816
817 define i8* @test42(i8* %c1, i8* %c2) {
818   %ptrtoint = ptrtoint i8* %c1 to i64
819   %sub = sub i64 0, %ptrtoint
820   %gep = getelementptr inbounds i8, i8* %c2, i64 %sub
821   ret i8* %gep
822
823 ; CHECK-LABEL: @test42(
824 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT1:%.*]] = ptrtoint i8* %c1 to i64
825 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT2:%.*]] = ptrtoint i8* %c2 to i64
826 ; CHECK-NEXT:  [[SUB:%.*]] = sub i64 [[PTRTOINT2]], [[PTRTOINT1]]
827 ; CHECK-NEXT:  [[INTTOPTR:%.*]] = inttoptr i64 [[SUB]] to i8*
828 ; CHECK-NEXT:  ret i8* [[INTTOPTR]]
829 }
830
831 define i16* @test43(i16* %c1, i16* %c2) {
832   %ptrtoint = ptrtoint i16* %c1 to i64
833   %sub = sub i64 0, %ptrtoint
834   %shr = ashr i64 %sub, 1
835   %gep = getelementptr inbounds i16, i16* %c2, i64 %shr
836   ret i16* %gep
837
838 ; CHECK-LABEL: @test43(
839 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT1:%.*]] = ptrtoint i16* %c1 to i64
840 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT2:%.*]] = ptrtoint i16* %c2 to i64
841 ; CHECK-NEXT:  [[SUB:%.*]] = sub i64 [[PTRTOINT2]], [[PTRTOINT1]]
842 ; CHECK-NEXT:  [[INTTOPTR:%.*]] = inttoptr i64 [[SUB]] to i16*
843 ; CHECK-NEXT:  ret i16* [[INTTOPTR]]
844 }
845
846 define %struct.C* @test44(%struct.C* %c1, %struct.C* %c2) {
847   %ptrtoint = ptrtoint %struct.C* %c1 to i64
848   %sub = sub i64 0, %ptrtoint
849   %shr = sdiv i64 %sub, 7
850   %gep = getelementptr inbounds %struct.C, %struct.C* %c2, i64 %shr
851   ret %struct.C* %gep
852
853 ; CHECK-LABEL: @test44(
854 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT1:%.*]] = ptrtoint %struct.C* %c1 to i64
855 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT2:%.*]] = ptrtoint %struct.C* %c2 to i64
856 ; CHECK-NEXT:  [[SUB:%.*]] = sub i64 [[PTRTOINT2]], [[PTRTOINT1]]
857 ; CHECK-NEXT:  [[INTTOPTR:%.*]] = inttoptr i64 [[SUB]] to %struct.C*
858 ; CHECK-NEXT:  ret %struct.C* [[INTTOPTR]]
859 }
860
861 define %struct.C* @test45(%struct.C* %c1, %struct.C** %c2) {
862   %ptrtoint1 = ptrtoint %struct.C* %c1 to i64
863   %ptrtoint2 = ptrtoint %struct.C** %c2 to i64
864   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1 ; C2 - C1
865   %shr = sdiv i64 %sub, 7
866   %gep = getelementptr inbounds %struct.C, %struct.C* %c1, i64 %shr ; C1 + (C2 - C1)
867   ret %struct.C* %gep
868
869 ; CHECK-LABEL: @test45(
870 ; CHECK-NEXT:  [[BITCAST:%.*]] = bitcast %struct.C** %c2 to %struct.C*
871 ; CHECK-NEXT:  ret %struct.C* [[BITCAST]]
872 }
873
874 define %struct.C* @test46(%struct.C* %c1, %struct.C* %c2, i64 %N) {
875   %ptrtoint = ptrtoint %struct.C* %c1 to i64
876   %sub = sub i64 0, %ptrtoint
877   %sdiv = sdiv i64 %sub, %N
878   %gep = getelementptr inbounds %struct.C, %struct.C* %c2, i64 %sdiv
879   ret %struct.C* %gep
880
881 ; CHECK-LABEL: @test46(
882 ; CHECK-NEXT:  [[PTRTOINT:%.*]] = ptrtoint %struct.C* %c1 to i64
883 ; CHECK-NEXT:  [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[PTRTOINT]]
884 ; CHECK-NEXT:  [[SDIV:%.*]] = sdiv i64 [[SUB]], %N
885 ; CHECK-NEXT:  [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds %struct.C, %struct.C* %c2, i64 %sdiv
886 ; CHECK-NEXT:  ret %struct.C* [[GEP]]
887 }
888
889 define i32 addrspace(1)* @ascast_0_gep(i32* %p) nounwind {
890 ; CHECK-LABEL: @ascast_0_gep(
891 ; CHECK-NOT: getelementptr
892 ; CHECK: ret
893   %gep = getelementptr i32, i32* %p, i32 0
894   %x = addrspacecast i32* %gep to i32 addrspace(1)*
895   ret i32 addrspace(1)* %x
896 }
897
898 ; Do not merge the GEP and the addrspacecast, because it would undo the
899 ; addrspacecast canonicalization.
900 define i32 addrspace(1)* @ascast_0_0_gep([128 x i32]* %p) nounwind {
901 ; CHECK-LABEL: @ascast_0_0_gep(
902 ; CHECK-NEXT: getelementptr [128 x i32]
903 ; CHECK-NEXT: addrspacecast i32*
904 ; CHECK-NEXT: ret i32 addrspace(1)*
905   %gep = getelementptr [128 x i32], [128 x i32]* %p, i32 0, i32 0
906   %x = addrspacecast i32* %gep to i32 addrspace(1)*
907   ret i32 addrspace(1)* %x
908 }
909
910 ; CHECK: attributes [[NUW]] = { nounwind }