Allow using MemoryBuffers with yaml::Stream directly.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Support / ConstantRange.h
index 8af3fb00c6ab00b72183377ee7f4fa49e8db760f..90dd69fa478fe269b7ca3b8a005e3049d28c6826 100644 (file)
@@ -24,8 +24,8 @@
 // [0, 0)     = {}       = Empty set
 // [255, 255) = {0..255} = Full Set
 //
-// Note that ConstantRange always keeps unsigned values, and
-// ConstantSignedRange always keeps signed values.
+// Note that ConstantRange can be used to represent either signed or
+// unsigned ranges.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 
 namespace llvm {
 
-/// ConstantRangeBase - A base class for ConstantRange and ConstantSignedRange.
-/// This class implements functionality common to both.
-class ConstantRangeBase {
-protected:
+/// ConstantRange - This class represents an range of values.
+///
+class ConstantRange {
   APInt Lower, Upper;
 
+public:
+  /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified bit width.
+  ///
+  explicit ConstantRange(uint32_t BitWidth, bool isFullSet = true);
+
   /// Initialize a range to hold the single specified value.
   ///
-  ConstantRangeBase(const APInt &Value);
+  ConstantRange(const APInt &Value);
 
   /// @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.
-  ConstantRangeBase(const APInt& Lower, const APInt& Upper);
+  ConstantRange(const APInt &Lower, const APInt &Upper);
+
+  /// 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);
 
-public:
   /// getLower - Return the lower value for this range...
   ///
   const APInt &getLower() const { return Lower; }
@@ -65,56 +78,6 @@ public:
   ///
   uint32_t getBitWidth() const { return Lower.getBitWidth(); }
 
-  /// getSingleElement - If this set contains a single element, return it,
-  /// otherwise return null.
-  ///
-  const APInt *getSingleElement() const {
-    if (Upper == Lower + 1)
-      return &Lower;
-    return 0;
-  }
-
-  /// isSingleElement - Return true if this set contains exactly one member.
-  ///
-  bool isSingleElement() const { return getSingleElement() != 0; }
-
-  /// operator== - Return true if this range is equal to another range.
-  ///
-  bool operator==(const ConstantRangeBase &CR) const {
-    return Lower == CR.Lower && Upper == CR.Upper;
-  }
-  bool operator!=(const ConstantRangeBase &CR) const {
-    return !operator==(CR);
-  }
-
-  /// print - Print out the bounds to a stream...
-  ///
-  void print(raw_ostream &OS) const;
-
-  /// dump - Allow printing from a debugger easily...
-  ///
-  void dump() const;
-};
-
-/// ConstantRange - This class represents an range of unsigned values.
-///
-class ConstantRange : public ConstantRangeBase {
-  static ConstantRange intersect1Wrapped(const ConstantRange &LHS,
-                                         const ConstantRange &RHS);
-public:
-  /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified bit width.
-  ///
-  explicit ConstantRange(uint32_t BitWidth, bool isFullSet = true);
-
-  /// Initialize a range to hold the single specified value.
-  ///
-  ConstantRange(const APInt &Value);
-
-  /// @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);
-
   /// isFullSet - Return true if this set contains all of the elements possible
   /// for this data-type
   ///
@@ -129,10 +92,32 @@ public:
   ///
   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.
   ///
   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.
+  ///
+  const APInt *getSingleElement() const {
+    if (Upper == Lower + 1)
+      return &Lower;
+    return 0;
+  }
+
+  /// isSingleElement - Return true if this set contains exactly one member.
+  ///
+  bool isSingleElement() const { return getSingleElement() != 0; }
+
   /// getSetSize - Return the number of elements in this set.
   ///
   APInt getSetSize() const;
@@ -157,26 +142,31 @@ public:
   ///
   APInt getSignedMin() const;
 
+  /// operator== - Return true if this range is equal to another range.
+  ///
+  bool operator==(const ConstantRange &CR) const {
+    return Lower == CR.Lower && Upper == CR.Upper;
+  }
+  bool operator!=(const ConstantRange &CR) const {
+    return !operator==(CR);
+  }
+
   /// subtract - Subtract the specified constant from the endpoints of this
   /// constant range.
   ConstantRange subtract(const APInt &CI) 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)
-  ///
-  ConstantRange intersectWith(const ConstantRange &CR) const;
+  /// \brief Subtract the specified range from this range (aka relative
+  /// complement of the sets).
+  ConstantRange difference(const ConstantRange &CR) const;
 
-  /// maximalIntersectWith - Return the range that results from the intersection
-  /// of this range with another range.  The resultant range is guaranteed to
+  /// intersectWith - Return the range that results from the intersection of
+  /// 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.maximalIntersectWith(B) might not
-  /// be equal to B.maximalIntersectWith(A).
+  /// intersections with the same set size, A.intersectWith(B) might not
+  /// be equal to B.intersectWith(A).
   ///
-  ConstantRange maximalIntersectWith(const ConstantRange &CR) 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
@@ -204,170 +194,76 @@ public:
   /// truncated to the specified type.
   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 Other.
+  /// 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 Other.
+  /// 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 Other.
-  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
+  /// 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 Other.
+  /// 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 Other.
-  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
+  /// from an unsigned division of a value in this range and a value in
+  /// \p Other.
   ConstantRange udiv(const ConstantRange &Other) const;
-};
-
-/// ConstantRange - This class represents an range of signed values.
-///
-class ConstantSignedRange : public ConstantRangeBase {
-  static ConstantSignedRange intersect1Wrapped(const ConstantSignedRange &LHS,
-                                               const ConstantSignedRange &RHS);
-public:
-  /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified bit width.
-  ///
-  explicit ConstantSignedRange(uint32_t BitWidth, bool isFullSet = true);
-
-  /// Initialize a range to hold the single specified value.
-  ///
-  ConstantSignedRange(const APInt &Value);
 
-  /// @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.
-  ConstantSignedRange(const APInt& Lower, const APInt& Upper);
+  /// 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;
 
-  /// isFullSet - Return true if this set contains all of the elements possible
-  /// for this data-type
-  ///
-  bool isFullSet() 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;
 
-  /// isEmptySet - Return true if this set contains no members.
-  ///
-  bool isEmptySet() const;
-
-  /// isWrappedSet - Return true if this set wraps around the top of the range,
-  /// for example: [100, 8)
-  ///
-  bool isWrappedSet() const;
-
-  /// contains - Return true if the specified value is in the set.
-  ///
-  bool contains(const APInt &Val) const;
-
-  /// getSetSize - Return the number of elements in this set.
-  ///
-  APInt getSetSize() const;
-
-  /// getUnsignedMax - Return the largest unsigned value contained in the
-  /// ConstantSignedRange.
-  ///
-  APInt getUnsignedMax() const;
-
-  /// getUnsignedMin - Return the smallest unsigned value contained in the
-  /// ConstantSignedRange.
-  ///
-  APInt getUnsignedMin() const;
-
-  /// getSignedMax - Return the largest signed value contained in the
-  /// ConstantSignedRange.
-  ///
-  APInt getSignedMax() const;
-
-  /// getSignedMin - Return the smallest signed value contained in the
-  /// ConstantSignedRange.
-  ///
-  APInt getSignedMin() 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;
 
-  /// subtract - Subtract the specified constant from the endpoints of this
-  /// constant range.
-  ConstantSignedRange subtract(const APInt &CI) 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;
 
-  /// 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)
+  /// inverse - Return a new range that is the logical not of the current set.
   ///
-  ConstantSignedRange intersectWith(const ConstantSignedRange &CR) const;
-
-  /// maximalIntersectWith - Return the range that results from the intersection
-  /// of 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.maximalIntersectWith(B) might not
-  /// be equal to B.maximalIntersectWith(A).
+  ConstantRange inverse() const;
+  
+  /// print - Print out the bounds to a stream...
   ///
-  ConstantSignedRange maximalIntersectWith(const ConstantSignedRange &CR) const;
+  void print(raw_ostream &OS) const;
 
-  /// unionWith - Return the range that results from the union of this range
-  /// with another range.  The resultant range is guaranteed to include the
-  /// elements of both sets, but may contain more.  For example, [3, 9) union
-  /// [12,15) is [3, 15), which includes 9, 10, and 11, which were not included
-  /// in either set before.
+  /// dump - Allow printing from a debugger easily...
   ///
-  ConstantSignedRange unionWith(const ConstantSignedRange &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 to BitWidth.
-  ConstantSignedRange 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.
-  ConstantSignedRange 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.
-  ConstantSignedRange truncate(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 Other.
-  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
-  ConstantSignedRange add(const ConstantSignedRange &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 Other.
-  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
-  ConstantSignedRange multiply(const ConstantSignedRange &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 Other.
-  ConstantSignedRange smax(const ConstantSignedRange &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 Other.
-  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
-  ConstantSignedRange umax(const ConstantSignedRange &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 Other.
-  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
-  ConstantSignedRange udiv(const ConstantSignedRange &Other) const;
+  void dump() const;
 };
 
-inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const ConstantRangeBase &CR) {
+inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const ConstantRange &CR) {
   CR.print(OS);
   return OS;
 }
 
-std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const ConstantRangeBase &CR);
-
 } // End llvm namespace
 
 #endif