Resolve a terrible hack in tblgen: instead of hardcoding
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / ScalarEvolutionExpressions.h
index 830143b90e0a96ba4fafb8a7961fcfdb441e2509..4213a287011b56043549dbc6a7d2290351a27f5f 100644 (file)
@@ -26,8 +26,8 @@ namespace llvm {
     // These should be ordered in terms of increasing complexity to make the
     // folders simpler.
     scConstant, scTruncate, scZeroExtend, scSignExtend, scAddExpr, scMulExpr,
-    scUDivExpr, scAddRecExpr, scUMaxExpr, scSMaxExpr, scUnknown,
-    scCouldNotCompute
+    scUDivExpr, scAddRecExpr, scUMaxExpr, scSMaxExpr,
+    scUnknown, scCouldNotCompute
   };
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -37,7 +37,7 @@ namespace llvm {
     friend class ScalarEvolution;
 
     ConstantInt *V;
-    SCEVConstant(const FoldingSetNodeID &ID, ConstantInt *v) :
+    SCEVConstant(const FoldingSetNodeIDRef ID, ConstantInt *v) :
       SCEV(ID, scConstant), V(v) {}
   public:
     ConstantInt *getValue() const { return V; }
@@ -52,16 +52,18 @@ namespace llvm {
 
     virtual const Type *getType() const;
 
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const {
-      return this;
+    virtual bool hasOperand(const SCEV *) const {
+      return false;
     }
 
     bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
       return true;
     }
 
+    bool properlyDominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
+      return true;
+    }
+
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
 
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
@@ -79,7 +81,7 @@ namespace llvm {
     const SCEV *Op;
     const Type *Ty;
 
-    SCEVCastExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
+    SCEVCastExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
                  unsigned SCEVTy, const SCEV *op, const Type *ty);
 
   public:
@@ -94,8 +96,14 @@ namespace llvm {
       return Op->hasComputableLoopEvolution(L);
     }
 
+    virtual bool hasOperand(const SCEV *O) const {
+      return Op == O || Op->hasOperand(O);
+    }
+
     virtual bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
 
+    virtual bool properlyDominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
+
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
     static inline bool classof(const SCEVCastExpr *S) { return true; }
     static inline bool classof(const SCEV *S) {
@@ -112,19 +120,10 @@ namespace llvm {
   class SCEVTruncateExpr : public SCEVCastExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVTruncateExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
+    SCEVTruncateExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
                      const SCEV *op, const Type *ty);
 
   public:
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const {
-      const SCEV *H = Op->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
-      if (H == Op)
-        return this;
-      return SE.getTruncateExpr(H, Ty);
-    }
-
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
 
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
@@ -141,19 +140,10 @@ namespace llvm {
   class SCEVZeroExtendExpr : public SCEVCastExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVZeroExtendExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
+    SCEVZeroExtendExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
                        const SCEV *op, const Type *ty);
 
   public:
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const {
-      const SCEV *H = Op->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
-      if (H == Op)
-        return this;
-      return SE.getZeroExtendExpr(H, Ty);
-    }
-
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
 
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
@@ -170,19 +160,10 @@ namespace llvm {
   class SCEVSignExtendExpr : public SCEVCastExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVSignExtendExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
+    SCEVSignExtendExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
                        const SCEV *op, const Type *ty);
 
   public:
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const {
-      const SCEV *H = Op->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
-      if (H == Op)
-        return this;
-      return SE.getSignExtendExpr(H, Ty);
-    }
-
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
 
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
@@ -199,51 +180,52 @@ namespace llvm {
   ///
   class SCEVNAryExpr : public SCEV {
   protected:
-    SmallVector<const SCEV *, 8> Operands;
+    // Since SCEVs are immutable, ScalarEvolution allocates operand
+    // arrays with its SCEVAllocator, so this class just needs a simple
+    // pointer rather than a more elaborate vector-like data structure.
+    // This also avoids the need for a non-trivial destructor.
+    const SCEV *const *Operands;
+    size_t NumOperands;
 
-    SCEVNAryExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                 enum SCEVTypes T, const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops)
-      : SCEV(ID, T), Operands(ops.begin(), ops.end()) {}
+    SCEVNAryExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                 enum SCEVTypes T, const SCEV *const *O, size_t N)
+      : SCEV(ID, T), Operands(O), NumOperands(N) {}
 
   public:
-    unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
+    size_t getNumOperands() const { return NumOperands; }
     const SCEV *getOperand(unsigned i) const {
-      assert(i < Operands.size() && "Operand index out of range!");
+      assert(i < NumOperands && "Operand index out of range!");
       return Operands[i];
     }
 
-    const SmallVectorImpl<const SCEV *> &getOperands() const {
-      return Operands;
-    }
-    typedef SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator op_iterator;
-    op_iterator op_begin() const { return Operands.begin(); }
-    op_iterator op_end() const { return Operands.end(); }
+    typedef const SCEV *const *op_iterator;
+    op_iterator op_begin() const { return Operands; }
+    op_iterator op_end() const { return Operands + NumOperands; }
 
-    virtual bool isLoopInvariant(const Loop *L) const {
-      for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (!getOperand(i)->isLoopInvariant(L)) return false;
-      return true;
-    }
+    virtual bool isLoopInvariant(const Loop *L) const;
 
     // hasComputableLoopEvolution - N-ary expressions have computable loop
     // evolutions iff they have at least one operand that varies with the loop,
     // but that all varying operands are computable.
-    virtual bool hasComputableLoopEvolution(const Loop *L) const {
-      bool HasVarying = false;
-      for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (!getOperand(i)->isLoopInvariant(L)) {
-          if (getOperand(i)->hasComputableLoopEvolution(L))
-            HasVarying = true;
-          else
-            return false;
-        }
-      return HasVarying;
-    }
+    virtual bool hasComputableLoopEvolution(const Loop *L) const;
+
+    virtual bool hasOperand(const SCEV *O) const;
 
     bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
 
+    bool properlyDominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
+
     virtual const Type *getType() const { return getOperand(0)->getType(); }
 
+    bool hasNoUnsignedWrap() const { return SubclassData & (1 << 0); }
+    void setHasNoUnsignedWrap(bool B) {
+      SubclassData = (SubclassData & ~(1 << 0)) | (B << 0);
+    }
+    bool hasNoSignedWrap() const { return SubclassData & (1 << 1); }
+    void setHasNoSignedWrap(bool B) {
+      SubclassData = (SubclassData & ~(1 << 1)) | (B << 1);
+    }
+
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
     static inline bool classof(const SCEVNAryExpr *S) { return true; }
     static inline bool classof(const SCEV *S) {
@@ -261,16 +243,11 @@ namespace llvm {
   ///
   class SCEVCommutativeExpr : public SCEVNAryExpr {
   protected:
-    SCEVCommutativeExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                        enum SCEVTypes T,
-                        const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops)
-      : SCEVNAryExpr(ID, T, ops) {}
+    SCEVCommutativeExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                        enum SCEVTypes T, const SCEV *const *O, size_t N)
+      : SCEVNAryExpr(ID, T, O, N) {}
 
   public:
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const;
-
     virtual const char *getOperationStr() const = 0;
 
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
@@ -292,14 +269,21 @@ namespace llvm {
   class SCEVAddExpr : public SCEVCommutativeExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVAddExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops)
-      : SCEVCommutativeExpr(ID, scAddExpr, ops) {
+    SCEVAddExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                const SCEV *const *O, size_t N)
+      : SCEVCommutativeExpr(ID, scAddExpr, O, N) {
     }
 
   public:
     virtual const char *getOperationStr() const { return " + "; }
 
+    virtual const Type *getType() const {
+      // Use the type of the last operand, which is likely to be a pointer
+      // type, if there is one. This doesn't usually matter, but it can help
+      // reduce casts when the expressions are expanded.
+      return getOperand(getNumOperands() - 1)->getType();
+    }
+
     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
     static inline bool classof(const SCEVAddExpr *S) { return true; }
     static inline bool classof(const SCEV *S) {
@@ -313,9 +297,9 @@ namespace llvm {
   class SCEVMulExpr : public SCEVCommutativeExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVMulExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops)
-      : SCEVCommutativeExpr(ID, scMulExpr, ops) {
+    SCEVMulExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                const SCEV *const *O, size_t N)
+      : SCEVCommutativeExpr(ID, scMulExpr, O, N) {
     }
 
   public:
@@ -337,7 +321,7 @@ namespace llvm {
 
     const SCEV *LHS;
     const SCEV *RHS;
-    SCEVUDivExpr(const FoldingSetNodeID &ID, const SCEV *lhs, const SCEV *rhs)
+    SCEVUDivExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID, const SCEV *lhs, const SCEV *rhs)
       : SCEV(ID, scUDivExpr), LHS(lhs), RHS(rhs) {}
 
   public:
@@ -353,19 +337,14 @@ namespace llvm {
              RHS->hasComputableLoopEvolution(L);
     }
 
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const {
-      const SCEV *L = LHS->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
-      const SCEV *R = RHS->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
-      if (L == LHS && R == RHS)
-        return this;
-      else
-        return SE.getUDivExpr(L, R);
+    virtual bool hasOperand(const SCEV *O) const {
+      return O == LHS || O == RHS || LHS->hasOperand(O) || RHS->hasOperand(O);
     }
 
     bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
 
+    bool properlyDominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
+
     virtual const Type *getType() const;
 
     void print(raw_ostream &OS) const;
@@ -392,10 +371,10 @@ namespace llvm {
 
     const Loop *L;
 
-    SCEVAddRecExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                   const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops, const Loop *l)
-      : SCEVNAryExpr(ID, scAddRecExpr, ops), L(l) {
-      for (size_t i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i)
+    SCEVAddRecExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                   const SCEV *const *O, size_t N, const Loop *l)
+      : SCEVNAryExpr(ID, scAddRecExpr, O, N), L(l) {
+      for (size_t i = 0, e = NumOperands; i != e; ++i)
         assert(Operands[i]->isLoopInvariant(l) &&
                "Operands of AddRec must be loop-invariant!");
     }
@@ -415,12 +394,15 @@ namespace llvm {
     }
 
     virtual bool hasComputableLoopEvolution(const Loop *QL) const {
-      if (L == QL) return true;
-      return false;
+      return L == QL;
     }
 
     virtual bool isLoopInvariant(const Loop *QueryLoop) const;
 
+    bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
+
+    bool properlyDominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
+
     /// isAffine - Return true if this is an affine AddRec (i.e., it represents
     /// an expressions A+B*x where A and B are loop invariant values.
     bool isAffine() const {
@@ -449,23 +431,10 @@ namespace llvm {
     const SCEV *getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
                                        ScalarEvolution &SE) const;
 
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const;
-
     /// getPostIncExpr - Return an expression representing the value of
     /// this expression one iteration of the loop ahead.
-    const SCEV *getPostIncExpr(ScalarEvolution &SE) const {
-      return SE.getAddExpr(this, getStepRecurrence(SE));
-    }
-
-    bool hasNoUnsignedOverflow() const { return SubclassData & (1 << 0); }
-    void setHasNoUnsignedOverflow(bool B) {
-      SubclassData = (SubclassData & ~(1 << 0)) | (B << 0);
-    }
-    bool hasNoSignedOverflow() const { return SubclassData & (1 << 1); }
-    void setHasNoSignedOverflow(bool B) {
-      SubclassData = (SubclassData & ~(1 << 1)) | (B << 1);
+    const SCEVAddRecExpr *getPostIncExpr(ScalarEvolution &SE) const {
+      return cast<SCEVAddRecExpr>(SE.getAddExpr(this, getStepRecurrence(SE)));
     }
 
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
@@ -484,9 +453,12 @@ namespace llvm {
   class SCEVSMaxExpr : public SCEVCommutativeExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVSMaxExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                 const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops)
-      : SCEVCommutativeExpr(ID, scSMaxExpr, ops) {
+    SCEVSMaxExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                 const SCEV *const *O, size_t N)
+      : SCEVCommutativeExpr(ID, scSMaxExpr, O, N) {
+      // Max never overflows.
+      setHasNoUnsignedWrap(true);
+      setHasNoSignedWrap(true);
     }
 
   public:
@@ -506,9 +478,12 @@ namespace llvm {
   class SCEVUMaxExpr : public SCEVCommutativeExpr {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    SCEVUMaxExpr(const FoldingSetNodeID &ID,
-                 const SmallVectorImpl<const SCEV *> &ops)
-      : SCEVCommutativeExpr(ID, scUMaxExpr, ops) {
+    SCEVUMaxExpr(const FoldingSetNodeIDRef ID,
+                 const SCEV *const *O, size_t N)
+      : SCEVCommutativeExpr(ID, scUMaxExpr, O, N) {
+      // Max never overflows.
+      setHasNoUnsignedWrap(true);
+      setHasNoSignedWrap(true);
     }
 
   public:
@@ -521,36 +496,57 @@ namespace llvm {
     }
   };
 
-
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   /// SCEVUnknown - This means that we are dealing with an entirely unknown SCEV
-  /// value, and only represent it as it's LLVM Value.  This is the "bottom"
+  /// value, and only represent it as its LLVM Value.  This is the "bottom"
   /// value for the analysis.
   ///
-  class SCEVUnknown : public SCEV {
+  class SCEVUnknown : public SCEV, private CallbackVH {
     friend class ScalarEvolution;
 
-    Value *V;
-    SCEVUnknown(const FoldingSetNodeID &ID, Value *v) :
-      SCEV(ID, scUnknown), V(v) {}
+    // Implement CallbackVH.
+    virtual void deleted();
+    virtual void allUsesReplacedWith(Value *New);
+
+    /// SE - The parent ScalarEvolution value. This is used to update
+    /// the parent's maps when the value associated with a SCEVUnknown
+    /// is deleted or RAUW'd.
+    ScalarEvolution *SE;
+
+    /// Next - The next pointer in the linked list of all
+    /// SCEVUnknown instances owned by a ScalarEvolution.
+    SCEVUnknown *Next;
+
+    SCEVUnknown(const FoldingSetNodeIDRef ID, Value *V,
+                ScalarEvolution *se, SCEVUnknown *next) :
+      SCEV(ID, scUnknown), CallbackVH(V), SE(se), Next(next) {}
 
   public:
-    Value *getValue() const { return V; }
+    Value *getValue() const { return getValPtr(); }
+
+    /// isSizeOf, isAlignOf, isOffsetOf - Test whether this is a special
+    /// constant representing a type size, alignment, or field offset in
+    /// a target-independent manner, and hasn't happened to have been
+    /// folded with other operations into something unrecognizable. This
+    /// is mainly only useful for pretty-printing and other situations
+    /// where it isn't absolutely required for these to succeed.
+    bool isSizeOf(const Type *&AllocTy) const;
+    bool isAlignOf(const Type *&AllocTy) const;
+    bool isOffsetOf(const Type *&STy, Constant *&FieldNo) const;
 
     virtual bool isLoopInvariant(const Loop *L) const;
     virtual bool hasComputableLoopEvolution(const Loop *QL) const {
       return false; // not computable
     }
 
-    const SCEV *replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV *Sym,
-                                                 const SCEV *Conc,
-                                                 ScalarEvolution &SE) const {
-      if (&*Sym == this) return Conc;
-      return this;
+    virtual bool hasOperand(const SCEV *) const {
+      return false;
     }
 
     bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
 
+    bool properlyDominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const;
+
     virtual const Type *getType() const;
 
     virtual void print(raw_ostream &OS) const;