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[oota-llvm.git] / include / llvm / Function.h
index 81dcf825127bb0e060f6129bd5f4127f4853947c..9a0825ab4a96cf28e004cc69a80bcbadb46156b8 100644 (file)
@@ -1,11 +1,17 @@
-//===-- llvm/Function.h - Class to represent a single VM function -*- C++ -*-=//
+//===-- llvm/Function.h - Class to represent a single function --*- C++ -*-===//
 //
-// This file contains the declaration of the Function class, which represents a 
-// single function/procedure in the VM.
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// Note that BasicBlock's in the Function are Value's, because they are
-// referenced by instructions like calls and can go into virtual function tables
-// and stuff.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file contains the declaration of the Function class, which represents a
+// single function/procedure in LLVM.
+//
+// A function basically consists of a list of basic blocks, a list of arguments,
+// and a symbol table.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define LLVM_FUNCTION_H
 
 #include "llvm/GlobalValue.h"
+#include "llvm/CallingConv.h"
 #include "llvm/BasicBlock.h"
 #include "llvm/Argument.h"
+#include "llvm/Attributes.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+
+namespace llvm {
 
 class FunctionType;
+class LLVMContext;
 
-// Traits for intrusive list of instructions...
+// Traits for intrusive list of basic blocks...
 template<> struct ilist_traits<BasicBlock>
-  : public SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function, Function> {
+  : public SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function> {
+
+  // createSentinel is used to get hold of the node that marks the end of the
+  // list... (same trick used here as in ilist_traits<Instruction>)
+  BasicBlock *createSentinel() const {
+    return static_cast<BasicBlock*>(&Sentinel);
+  }
+  static void destroySentinel(BasicBlock*) {}
 
-  // createNode is used to create a node that marks the end of the list...
-  static BasicBlock *createNode() { return new BasicBlock(); }
+  BasicBlock *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
+  BasicBlock *ensureHead(BasicBlock*) const { return createSentinel(); }
+  static void noteHead(BasicBlock*, BasicBlock*) {}
 
-  static iplist<BasicBlock> &getList(Function *F);
+  static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
+private:
+  mutable ilist_half_node<BasicBlock> Sentinel;
 };
 
 template<> struct ilist_traits<Argument>
-  : public SymbolTableListTraits<Argument, Function, Function> {
+  : public SymbolTableListTraits<Argument, Function> {
+
+  Argument *createSentinel() const {
+    return static_cast<Argument*>(&Sentinel);
+  }
+  static void destroySentinel(Argument*) {}
 
-  // createNode is used to create a node that marks the end of the list...
-  static Argument *createNode();
-  static iplist<Argument> &getList(Function *F);
+  Argument *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
+  Argument *ensureHead(Argument*) const { return createSentinel(); }
+  static void noteHead(Argument*, Argument*) {}
+
+  static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
+private:
+  mutable ilist_half_node<Argument> Sentinel;
 };
 
-class Function : public GlobalValue {
+class Function : public GlobalValue,
+                 public ilist_node<Function> {
 public:
   typedef iplist<Argument> ArgumentListType;
   typedef iplist<BasicBlock> BasicBlockListType;
@@ -44,85 +76,265 @@ public:
   // BasicBlock iterators...
   typedef BasicBlockListType::iterator iterator;
   typedef BasicBlockListType::const_iterator const_iterator;
-  typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
-  typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
 
-  typedef ArgumentListType::iterator aiterator;
-  typedef ArgumentListType::const_iterator const_aiterator;
-  typedef std::reverse_iterator<const_aiterator> const_reverse_aiterator;
-  typedef std::reverse_iterator<aiterator>             reverse_aiterator;
+  typedef ArgumentListType::iterator arg_iterator;
+  typedef ArgumentListType::const_iterator const_arg_iterator;
 
 private:
-
   // Important things that make up a function!
-  BasicBlockListType  BasicBlocks;         // The basic blocks
-  ArgumentListType ArgumentList;        // The formal arguments
+  BasicBlockListType  BasicBlocks;        ///< The basic blocks
+  mutable ArgumentListType ArgumentList;  ///< The formal arguments
+  ValueSymbolTable *SymTab;               ///< Symbol table of args/instructions
+  AttrListPtr AttributeList;              ///< Parameter attributes
 
-  SymbolTable *SymTab, *ParentSymTab;
-  
-  friend class SymbolTableListTraits<Function, Module, Module>;
+  // HasLazyArguments is stored in Value::SubclassData.
+  /*bool HasLazyArguments;*/
+                   
+  // The Calling Convention is stored in Value::SubclassData.
+  /*CallingConv::ID CallingConvention;*/
+
+  friend class SymbolTableListTraits<Function, Module>;
 
   void setParent(Module *parent);
-  Function *Prev, *Next;
-  void setNext(Function *N) { Next = N; }
-  void setPrev(Function *N) { Prev = N; }
+
+  /// hasLazyArguments/CheckLazyArguments - The argument list of a function is
+  /// built on demand, so that the list isn't allocated until the first client
+  /// needs it.  The hasLazyArguments predicate returns true if the arg list
+  /// hasn't been set up yet.
+  bool hasLazyArguments() const {
+    return getSubclassDataFromValue() & 1;
+  }
+  void CheckLazyArguments() const {
+    if (hasLazyArguments())
+      BuildLazyArguments();
+  }
+  void BuildLazyArguments() const;
+  
+  Function(const Function&); // DO NOT IMPLEMENT
+  void operator=(const Function&); // DO NOT IMPLEMENT
+
+  /// Function ctor - If the (optional) Module argument is specified, the
+  /// function is automatically inserted into the end of the function list for
+  /// the module.
+  ///
+  Function(const FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
+           const Twine &N = "", Module *M = 0);
 
 public:
-  Function(const FunctionType *Ty, bool isInternal, const std::string &N = "");
-  ~Function();
+  static Function *Create(const FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
+                          const Twine &N = "", Module *M = 0) {
+    return new(0) Function(Ty, Linkage, N, M);
+  }
 
-  // Specialize setName to handle symbol table majik...
-  virtual void setName(const std::string &name, SymbolTable *ST = 0);
+  ~Function();
 
   const Type *getReturnType() const;           // Return the type of the ret val
   const FunctionType *getFunctionType() const; // Return the FunctionType for me
 
-  /// isExternal - Is the body of this function unknown? (the basic block list
-  /// is empty if so) this is true for external functions, defined as forward
-  /// "declare"ations
+  /// getContext - Return a pointer to the LLVMContext associated with this 
+  /// function, or NULL if this function is not bound to a context yet.
+  LLVMContext &getContext() const;
+
+  /// isVarArg - Return true if this function takes a variable number of
+  /// arguments.
+  bool isVarArg() const;
+
+  /// isDeclaration - Is the body of this function unknown? (The basic block 
+  /// list is empty if so.) This is true for function declarations, but not 
+  /// true for function definitions.
+  ///
+  virtual bool isDeclaration() const { return BasicBlocks.empty(); }
+
+  /// getIntrinsicID - This method returns the ID number of the specified
+  /// function, or Intrinsic::not_intrinsic if the function is not an
+  /// instrinsic, or if the pointer is null.  This value is always defined to be
+  /// zero to allow easy checking for whether a function is intrinsic or not.
+  /// The particular intrinsic functions which correspond to this value are
+  /// defined in llvm/Intrinsics.h.
+  ///
+  unsigned getIntrinsicID() const LLVM_ATTRIBUTE_READONLY;
+  bool isIntrinsic() const { return getIntrinsicID() != 0; }
+
+  /// getCallingConv()/setCallingConv(CC) - These method get and set the
+  /// calling convention of this function.  The enum values for the known
+  /// calling conventions are defined in CallingConv.h.
+  CallingConv::ID getCallingConv() const {
+    return static_cast<CallingConv::ID>(getSubclassDataFromValue() >> 1);
+  }
+  void setCallingConv(CallingConv::ID CC) {
+    setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & 1) |
+                         (static_cast<unsigned>(CC) << 1));
+  }
+  
+  /// getAttributes - Return the attribute list for this Function.
+  ///
+  const AttrListPtr &getAttributes() const { return AttributeList; }
+
+  /// setAttributes - Set the attribute list for this Function.
+  ///
+  void setAttributes(const AttrListPtr &attrs) { AttributeList = attrs; }
+
+  /// hasFnAttr - Return true if this function has the given attribute.
+  bool hasFnAttr(Attributes N) const {
+    // Function Attributes are stored at ~0 index 
+    return AttributeList.paramHasAttr(~0U, N);
+  }
+
+  /// addFnAttr - Add function attributes to this function.
+  ///
+  void addFnAttr(Attributes N) { 
+    // Function Attributes are stored at ~0 index 
+    addAttribute(~0U, N);
+  }
+
+  /// removeFnAttr - Remove function attributes from this function.
+  ///
+  void removeFnAttr(Attributes N) {
+    // Function Attributes are stored at ~0 index 
+    removeAttribute(~0U, N);
+  }
+
+  /// hasGC/getGC/setGC/clearGC - The name of the garbage collection algorithm
+  ///                             to use during code generation.
+  bool hasGC() const;
+  const char *getGC() const;
+  void setGC(const char *Str);
+  void clearGC();
+
+  /// @brief Determine whether the function has the given attribute.
+  bool paramHasAttr(unsigned i, Attributes attr) const {
+    return AttributeList.paramHasAttr(i, attr);
+  }
+
+  /// addAttribute - adds the attribute to the list of attributes.
+  void addAttribute(unsigned i, Attributes attr);
+  
+  /// removeAttribute - removes the attribute from the list of attributes.
+  void removeAttribute(unsigned i, Attributes attr);
+
+  /// @brief Extract the alignment for a call or parameter (0=unknown).
+  unsigned getParamAlignment(unsigned i) const {
+    return AttributeList.getParamAlignment(i);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the function does not access memory.
+  bool doesNotAccessMemory() const {
+    return hasFnAttr(Attribute::ReadNone);
+  }
+  void setDoesNotAccessMemory(bool DoesNotAccessMemory = true) {
+    if (DoesNotAccessMemory) addFnAttr(Attribute::ReadNone);
+    else removeFnAttr(Attribute::ReadNone);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the function does not access or only reads memory.
+  bool onlyReadsMemory() const {
+    return doesNotAccessMemory() || hasFnAttr(Attribute::ReadOnly);
+  }
+  void setOnlyReadsMemory(bool OnlyReadsMemory = true) {
+    if (OnlyReadsMemory) addFnAttr(Attribute::ReadOnly);
+    else removeFnAttr(Attribute::ReadOnly | Attribute::ReadNone);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the function cannot return.
+  bool doesNotReturn() const {
+    return hasFnAttr(Attribute::NoReturn);
+  }
+  void setDoesNotReturn(bool DoesNotReturn = true) {
+    if (DoesNotReturn) addFnAttr(Attribute::NoReturn);
+    else removeFnAttr(Attribute::NoReturn);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the function cannot unwind.
+  bool doesNotThrow() const {
+    return hasFnAttr(Attribute::NoUnwind);
+  }
+  void setDoesNotThrow(bool DoesNotThrow = true) {
+    if (DoesNotThrow) addFnAttr(Attribute::NoUnwind);
+    else removeFnAttr(Attribute::NoUnwind);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the function returns a structure through first 
+  /// pointer argument.
+  bool hasStructRetAttr() const {
+    return paramHasAttr(1, Attribute::StructRet);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the parameter does not alias other parameters.
+  /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
+  bool doesNotAlias(unsigned n) const {
+    return paramHasAttr(n, Attribute::NoAlias);
+  }
+  void setDoesNotAlias(unsigned n, bool DoesNotAlias = true) {
+    if (DoesNotAlias) addAttribute(n, Attribute::NoAlias);
+    else removeAttribute(n, Attribute::NoAlias);
+  }
+
+  /// @brief Determine if the parameter can be captured.
+  /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
+  bool doesNotCapture(unsigned n) const {
+    return paramHasAttr(n, Attribute::NoCapture);
+  }
+  void setDoesNotCapture(unsigned n, bool DoesNotCapture = true) {
+    if (DoesNotCapture) addAttribute(n, Attribute::NoCapture);
+    else removeAttribute(n, Attribute::NoCapture);
+  }
+
+  /// copyAttributesFrom - copy all additional attributes (those not needed to
+  /// create a Function) from the Function Src to this one.
+  void copyAttributesFrom(const GlobalValue *Src);
+
+  /// deleteBody - This method deletes the body of the function, and converts
+  /// the linkage to external.
+  ///
+  void deleteBody() {
+    dropAllReferences();
+    setLinkage(ExternalLinkage);
+  }
+
+  /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module,
+  /// but does not delete it.
+  ///
+  virtual void removeFromParent();
+
+  /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module
+  /// and deletes it.
   ///
-  bool isExternal() const { return BasicBlocks.empty(); }
+  virtual void eraseFromParent();
 
-  // getNext/Prev - Return the next or previous instruction in the list.  The
-  // last node in the list is a terminator instruction.
-        Function *getNext()       { return Next; }
-  const Function *getNext() const { return Next; }
-        Function *getPrev()       { return Prev; }
-  const Function *getPrev() const { return Prev; }
 
-  /// Get the underlying elements of the Function... both the argument list and
-  /// basic block list are empty for external functions.
+  /// Get the underlying elements of the Function... the basic block list is
+  /// empty for external functions.
   ///
-  const ArgumentListType &getArgumentList() const { return ArgumentList; }
-        ArgumentListType &getArgumentList()       { return ArgumentList; }
+  const ArgumentListType &getArgumentList() const {
+    CheckLazyArguments();
+    return ArgumentList;
+  }
+  ArgumentListType &getArgumentList() {
+    CheckLazyArguments();
+    return ArgumentList;
+  }
+  static iplist<Argument> Function::*getSublistAccess(Argument*) {
+    return &Function::ArgumentList;
+  }
 
   const BasicBlockListType &getBasicBlockList() const { return BasicBlocks; }
         BasicBlockListType &getBasicBlockList()       { return BasicBlocks; }
+  static iplist<BasicBlock> Function::*getSublistAccess(BasicBlock*) {
+    return &Function::BasicBlocks;
+  }
 
-  const BasicBlock       &getEntryNode() const   { return front(); }
-        BasicBlock       &getEntryNode()         { return front(); }
+  const BasicBlock       &getEntryBlock() const   { return front(); }
+        BasicBlock       &getEntryBlock()         { return front(); }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Symbol Table Accessing functions...
 
-  /// hasSymbolTable() - Returns true if there is a symbol table allocated to
-  /// this object AND if there is at least one name in it!
+  /// getSymbolTable() - Return the symbol table...
   ///
-  bool hasSymbolTable() const;
+  inline       ValueSymbolTable &getValueSymbolTable()       { return *SymTab; }
+  inline const ValueSymbolTable &getValueSymbolTable() const { return *SymTab; }
 
-  /// getSymbolTable() - CAUTION: The current symbol table may be null if there
-  /// are no names (ie, the symbol table is empty)
-  ///
-  inline       SymbolTable *getSymbolTable()       { return SymTab; }
-  inline const SymbolTable *getSymbolTable() const { return SymTab; }
 
-  /// getSymbolTableSure is guaranteed to not return a null pointer, because if
-  /// the function does not already have a symtab, one is created.  Use this if
-  /// you intend to put something into the symbol table for the function.
-  ///
-  SymbolTable *getSymbolTableSure();  // Implemented in Value.cpp
-
-  
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // BasicBlock iterator forwarding functions
   //
@@ -131,55 +343,95 @@ public:
   iterator                end  ()       { return BasicBlocks.end();   }
   const_iterator          end  () const { return BasicBlocks.end();   }
 
-  reverse_iterator       rbegin()       { return BasicBlocks.rbegin(); }
-  const_reverse_iterator rbegin() const { return BasicBlocks.rbegin(); }
-  reverse_iterator       rend  ()       { return BasicBlocks.rend();   }
-  const_reverse_iterator rend  () const { return BasicBlocks.rend();   }
-
-  unsigned                 size() const { return BasicBlocks.size(); }
+  size_t                   size() const { return BasicBlocks.size();  }
   bool                    empty() const { return BasicBlocks.empty(); }
   const BasicBlock       &front() const { return BasicBlocks.front(); }
         BasicBlock       &front()       { return BasicBlocks.front(); }
-  const BasicBlock        &back() const { return BasicBlocks.back(); }
-        BasicBlock        &back()       { return BasicBlocks.back(); }
+  const BasicBlock        &back() const { return BasicBlocks.back();  }
+        BasicBlock        &back()       { return BasicBlocks.back();  }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Argument iterator forwarding functions
   //
-  aiterator                abegin()       { return ArgumentList.begin(); }
-  const_aiterator          abegin() const { return ArgumentList.begin(); }
-  aiterator                aend  ()       { return ArgumentList.end();   }
-  const_aiterator          aend  () const { return ArgumentList.end();   }
+  arg_iterator arg_begin() {
+    CheckLazyArguments();
+    return ArgumentList.begin();
+  }
+  const_arg_iterator arg_begin() const {
+    CheckLazyArguments();
+    return ArgumentList.begin();
+  }
+  arg_iterator arg_end() {
+    CheckLazyArguments();
+    return ArgumentList.end();
+  }
+  const_arg_iterator arg_end() const {
+    CheckLazyArguments();
+    return ArgumentList.end();
+  }
 
-  reverse_aiterator       arbegin()       { return ArgumentList.rbegin(); }
-  const_reverse_aiterator arbegin() const { return ArgumentList.rbegin(); }
-  reverse_aiterator       arend  ()       { return ArgumentList.rend();   }
-  const_reverse_aiterator arend  () const { return ArgumentList.rend();   }
+  size_t arg_size() const;
+  bool arg_empty() const;
 
-  unsigned                 asize() const { return ArgumentList.size(); }
-  bool                    aempty() const { return ArgumentList.empty(); }
-  const Argument       &afront() const { return ArgumentList.front(); }
-        Argument       &afront()       { return ArgumentList.front(); }
-  const Argument        &aback() const { return ArgumentList.back(); }
-        Argument        &aback()       { return ArgumentList.back(); }
+  /// viewCFG - This function is meant for use from the debugger.  You can just
+  /// say 'call F->viewCFG()' and a ghostview window should pop up from the
+  /// program, displaying the CFG of the current function with the code for each
+  /// basic block inside.  This depends on there being a 'dot' and 'gv' program
+  /// in your path.
+  ///
+  void viewCFG() const;
 
-  virtual void print(std::ostream &OS) const;
+  /// viewCFGOnly - This function is meant for use from the debugger.  It works
+  /// just like viewCFG, but it does not include the contents of basic blocks
+  /// into the nodes, just the label.  If you are only interested in the CFG
+  /// this can make the graph smaller.
+  ///
+  void viewCFGOnly() const;
 
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const Function *) { return true; }
   static inline bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == Value::FunctionVal;
+    return V->getValueID() == Value::FunctionVal;
   }
 
-  /// dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
+  /// dropAllReferences() - This method causes all the subinstructions to "let
   /// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
-  /// 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
+  /// 'delete' a whole module at a time, even though there may be circular
   /// references... first all references are dropped, and all use counts go to
-  /// zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
-  /// valid on an object that has "dropped all references", except operator 
+  /// zero.  Then everything is deleted for real.  Note that no operations are
+  /// valid on an object that has "dropped all references", except operator
   /// delete.
   ///
+  /// Since no other object in the module can have references into the body of a
+  /// function, dropping all references deletes the entire body of the function,
+  /// including any contained basic blocks.
+  ///
   void dropAllReferences();
+
+  /// hasAddressTaken - returns true if there are any uses of this function
+  /// other than direct calls or invokes to it. Optionally passes back the
+  /// offending user for diagnostic purposes.
+  ///
+  bool hasAddressTaken(const User** = 0) const;
+
+private:
+  // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
+  // subclasses cannot accidentally use it.
+  void setValueSubclassData(unsigned short D) {
+    Value::setValueSubclassData(D);
+  }
 };
 
+inline ValueSymbolTable *
+ilist_traits<BasicBlock>::getSymTab(Function *F) {
+  return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
+}
+
+inline ValueSymbolTable *
+ilist_traits<Argument>::getSymTab(Function *F) {
+  return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
+}
+
+} // End llvm namespace
+
 #endif