Add basic zlib support to LLVM. This would allow to use compression/uncompression...
[oota-llvm.git] / include / llvm / Support / ConstantRange.h
index 65b17f5f67d5ed1e6e5346c754471f6968033dbf..0f29256b8045875ba5b1a2eec14af4cfd144d3b9 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // [0, 0)     = {}       = Empty set
 // [255, 255) = {0..255} = Full Set
 //
-// Note that ConstantRange always keeps unsigned values.
+// Note that ConstantRange can be used to represent either signed or
+// unsigned ranges.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_SUPPORT_CONSTANT_RANGE_H
-#define LLVM_SUPPORT_CONSTANT_RANGE_H
+#ifndef LLVM_SUPPORT_CONSTANTRANGE_H
+#define LLVM_SUPPORT_CONSTANTRANGE_H
 
 #include "llvm/ADT/APInt.h"
 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
-#include "llvm/Support/Streams.h"
-#include <iosfwd>
 
 namespace llvm {
-class Constant;
-class ConstantInt;
-class Type;
 
+/// ConstantRange - This class represents an range of values.
+///
 class ConstantRange {
   APInt Lower, Upper;
-  static ConstantRange intersect1Wrapped(const ConstantRange &LHS,
-                                         const ConstantRange &RHS, bool sign);
- public:
-  /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified type.
-  ///
-  ConstantRange(const Type *Ty, bool isFullSet = true);
 
-  /// Initialize a range to hold the single specified value.
+public:
+  /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified bit width.
   ///
-  ConstantRange(Constant *Value);
+  explicit ConstantRange(uint32_t BitWidth, bool isFullSet = true);
 
-  /// Initialize a range of values explicitly... this will assert out if
-  /// Lower==Upper and Lower != Min or Max for its type, if the two constants
-  /// have different types, or if the constant are not integral values.
+  /// Initialize a range to hold the single specified value.
   ///
-  ConstantRange(Constant *Lower, Constant *Upper);
+  ConstantRange(const APInt &Value);
 
-  /// @brief Initialize a range of values explicitly.
-  ConstantRange(const APInt& Lower, const APInt& Upper);
+  /// @brief Initialize a range of values explicitly. This will assert out if
+  /// Lower==Upper and Lower != Min or Max value for its type. It will also
+  /// assert out if the two APInt's are not the same bit width.
+  ConstantRange(const APInt &Lower, const APInt &Upper);
 
-  /// Initialize a set of values that all satisfy the predicate with C. The
-  /// predicate should be either an ICmpInst::Predicate or FCmpInst::Predicate
-  /// value.
-  /// @brief Get a range for a relation with a constant integral.
-  ConstantRange(unsigned short predicate, ConstantInt *C);
+  /// makeICmpRegion - Produce the smallest range that contains all values that
+  /// might satisfy the comparison specified by Pred when compared to any value
+  /// contained within Other.
+  ///
+  /// Solves for range X in 'for all x in X, there exists a y in Y such that
+  /// icmp op x, y is true'. Every value that might make the comparison true
+  /// is included in the resulting range.
+  static ConstantRange makeICmpRegion(unsigned Pred,
+                                      const ConstantRange &Other);
 
   /// getLower - Return the lower value for this range...
   ///
-  ConstantInt *getLower() const; 
+  const APInt &getLower() const { return Lower; }
 
   /// getUpper - Return the upper value for this range...
   ///
-  ConstantInt *getUpper() const; 
+  const APInt &getUpper() const { return Upper; }
 
-  /// getType - Return the LLVM data type of this range.
+  /// getBitWidth - get the bit width of this ConstantRange
   ///
-  const Type *getType() const;
+  uint32_t getBitWidth() const { return Lower.getBitWidth(); }
 
   /// isFullSet - Return true if this set contains all of the elements possible
   /// for this data-type
@@ -92,18 +90,29 @@ class ConstantRange {
   /// isWrappedSet - Return true if this set wraps around the top of the range,
   /// for example: [100, 8)
   ///
-  bool isWrappedSet(bool isSigned) const;
+  bool isWrappedSet() const;
+
+  /// isSignWrappedSet - Return true if this set wraps around the INT_MIN of
+  /// its bitwidth, for example: i8 [120, 140).
+  ///
+  bool isSignWrappedSet() const;
 
   /// contains - Return true if the specified value is in the set.
-  /// The isSigned parameter indicates whether the comparisons should be
-  /// performed as if the values are signed or not.
   ///
-  bool contains(ConstantInt *Val, bool isSigned) const;
+  bool contains(const APInt &Val) const;
+
+  /// contains - Return true if the other range is a subset of this one.
+  ///
+  bool contains(const ConstantRange &CR) const;
 
   /// getSingleElement - If this set contains a single element, return it,
   /// otherwise return null.
   ///
-  ConstantInt *getSingleElement() const;
+  const APInt *getSingleElement() const {
+    if (Upper == Lower + 1)
+      return &Lower;
+    return 0;
+  }
 
   /// isSingleElement - Return true if this set contains exactly one member.
   ///
@@ -113,6 +122,26 @@ class ConstantRange {
   ///
   APInt getSetSize() const;
 
+  /// getUnsignedMax - Return the largest unsigned value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getUnsignedMax() const;
+
+  /// getUnsignedMin - Return the smallest unsigned value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getUnsignedMin() const;
+
+  /// getSignedMax - Return the largest signed value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getSignedMax() const;
+
+  /// getSignedMin - Return the smallest signed value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getSignedMin() const;
+
   /// operator== - Return true if this range is equal to another range.
   ///
   bool operator==(const ConstantRange &CR) const {
@@ -124,15 +153,20 @@ class ConstantRange {
 
   /// subtract - Subtract the specified constant from the endpoints of this
   /// constant range.
-  ConstantRange subtract(ConstantInt *CI) const;
+  ConstantRange subtract(const APInt &CI) const;
+
+  /// \brief Subtract the specified range from this range (aka relative
+  /// complement of the sets).
+  ConstantRange difference(const ConstantRange &CR) const;
 
   /// intersectWith - Return the range that results from the intersection of
-  /// this range with another range.  The resultant range is pruned as much as
-  /// possible, but there may be cases where elements are included that are in
-  /// one of the sets but not the other.  For example: [100, 8) intersect [3,
-  /// 120) yields [3, 120)
+  /// this range with another range.  The resultant range is guaranteed to
+  /// include all elements contained in both input ranges, and to have the
+  /// smallest possible set size that does so.  Because there may be two
+  /// intersections with the same set size, A.intersectWith(B) might not
+  /// be equal to B.intersectWith(A).
   ///
-  ConstantRange intersectWith(const ConstantRange &CR, bool isSigned) const;
+  ConstantRange intersectWith(const ConstantRange &CR) const;
 
   /// unionWith - Return the range that results from the union of this range
   /// with another range.  The resultant range is guaranteed to include the
@@ -140,31 +174,92 @@ class ConstantRange {
   /// [12,15) is [3, 15), which includes 9, 10, and 11, which were not included
   /// in either set before.
   ///
-  ConstantRange unionWith(const ConstantRange &CR, bool isSigned) const;
+  ConstantRange unionWith(const ConstantRange &CR) const;
 
   /// zeroExtend - Return a new range in the specified integer type, which must
   /// be strictly larger than the current type.  The returned range will
   /// correspond to the possible range of values if the source range had been
-  /// zero extended.
-  ConstantRange zeroExtend(const Type *Ty) const;
+  /// zero extended to BitWidth.
+  ConstantRange zeroExtend(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// signExtend - Return a new range in the specified integer type, which must
+  /// be strictly larger than the current type.  The returned range will
+  /// correspond to the possible range of values if the source range had been
+  /// sign extended to BitWidth.
+  ConstantRange signExtend(uint32_t BitWidth) const;
 
   /// truncate - Return a new range in the specified integer type, which must be
   /// strictly smaller than the current type.  The returned range will
   /// correspond to the possible range of values if the source range had been
   /// truncated to the specified type.
-  ConstantRange truncate(const Type *Ty) const;
+  ConstantRange truncate(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// zextOrTrunc - make this range have the bit width given by \p BitWidth. The
+  /// value is zero extended, truncated, or left alone to make it that width.
+  ConstantRange zextOrTrunc(uint32_t BitWidth) const;
+  
+  /// sextOrTrunc - make this range have the bit width given by \p BitWidth. The
+  /// value is sign extended, truncated, or left alone to make it that width.
+  ConstantRange sextOrTrunc(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// add - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from an addition of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange add(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// sub - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a subtraction of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange sub(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// multiply - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a multiplication of a value in this range and a value in \p Other.
+  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
+  ConstantRange multiply(const ConstantRange &Other) const;
 
+  /// smax - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a signed maximum of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange smax(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// umax - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from an unsigned maximum of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange umax(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// udiv - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from an unsigned division of a value in this range and a value in
+  /// \p Other.
+  ConstantRange udiv(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// binaryAnd - return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a binary-and of a value in this range by a value in \p Other.
+  ConstantRange binaryAnd(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// binaryOr - return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a binary-or of a value in this range by a value in \p Other.
+  ConstantRange binaryOr(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// shl - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a left shift of a value in this range by a value in \p Other.
+  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
+  ConstantRange shl(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// lshr - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a logical right shift of a value in this range and a value in
+  /// \p Other.
+  ConstantRange lshr(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// inverse - Return a new range that is the logical not of the current set.
+  ///
+  ConstantRange inverse() const;
+  
   /// print - Print out the bounds to a stream...
   ///
-  void print(std::ostream &OS) const;
-  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+  void print(raw_ostream &OS) const;
 
   /// dump - Allow printing from a debugger easily...
   ///
   void dump() const;
 };
 
-inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const ConstantRange &CR) {
+inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const ConstantRange &CR) {
   CR.print(OS);
   return OS;
 }