Use the attribute enums to query if a function has an attribute.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Support / InstVisitor.h
index e4937e10e6b67c13eb850b0202d60449b21bf089..109b3cff85b6dc62d96e6e77ac80b556ad5375ec 100644 (file)
@@ -1,49 +1,25 @@
-//===- llvm/Support/InstVisitor.h - Define instruction visitors --*- C++ -*--=//
+//===- llvm/Support/InstVisitor.h - Define instruction visitors -*- C++ -*-===//
 //
-// This template class is used to define instruction visitors in a typesafe
-// manner without having to use lots of casts and a big switch statement (in
-// your code that is).  The win here is that if instructions are added in the
-// future, they will be added to the InstVisitor<T> class, allowing you to
-// automatically support them (if you handle on of their superclasses).
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// Note that this library is specifically designed as a template to avoid
-// virtual function call overhead.  Defining and using an InstVisitor is just as
-// efficient as having your own switch statement over the instruction opcode.
-//
-// InstVisitor Usage:
-//   You define InstVisitors from inheriting from the InstVisitor base class
-// and "overriding" functions in your class.  I say "overriding" because this
-// class is defined in terms of statically resolved overloading, not virtual
-// functions.  As an example, here is a visitor that counts the number of malloc
-// instructions processed:
-//
-//  // Declare the class.  Note that we derive from InstVisitor instantiated
-//  // with _our new subclasses_ type.
-//  //
-//  struct CountMallocVisitor : public InstVisitor<CountMallocVisitor> {
-//    unsigned Count;
-//    CountMallocVisitor() : Count(0) {}
-//
-//    void visitMallocInst(MallocInst *MI) { ++Count; }
-//  };
-//
-//  And this class would be used like this:
-//    CountMallocVistor CMV;
-//    CMV.visit(function);
-//    NumMallocs = CMV.Count;
-//
-// Returning a value from the visitation function:
-//   The InstVisitor class takes an optional second template argument that
-// specifies what type the instruction visitation functions should return.  If
-// you specify this, you *MUST* provide an implementation of visitInstruction
-// though!.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+
 #ifndef LLVM_SUPPORT_INSTVISITOR_H
 #define LLVM_SUPPORT_INSTVISITOR_H
 
-#include "llvm/Instruction.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/Intrinsics.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+
+namespace llvm {
 
 // We operate on opaque instruction classes, so forward declare all instruction
 // types now...
 #define HANDLE_INST(NUM, OPCODE, CLASS)   class CLASS;
 #include "llvm/Instruction.def"
 
-// Forward declare the intermediate types...
-class TerminatorInst; class UnaryOperator; class BinaryOperator;
-class AllocationInst; class MemAccessInst;
-
-
 #define DELEGATE(CLASS_TO_VISIT) \
-  return ((SubClass*)this)->visit##CLASS_TO_VISIT((CLASS_TO_VISIT*)I)
+  return static_cast<SubClass*>(this)-> \
+               visit##CLASS_TO_VISIT(static_cast<CLASS_TO_VISIT&>(I))
 
 
+/// @brief Base class for instruction visitors
+///
+/// Instruction visitors are used when you want to perform different actions
+/// for different kinds of instructions without having to use lots of casts
+/// and a big switch statement (in your code, that is).
+///
+/// To define your own visitor, inherit from this class, specifying your
+/// new type for the 'SubClass' template parameter, and "override" visitXXX
+/// functions in your class. I say "override" because this class is defined
+/// in terms of statically resolved overloading, not virtual functions.
+///
+/// For example, here is a visitor that counts the number of malloc
+/// instructions processed:
+///
+///  /// Declare the class.  Note that we derive from InstVisitor instantiated
+///  /// with _our new subclasses_ type.
+///  ///
+///  struct CountAllocaVisitor : public InstVisitor<CountAllocaVisitor> {
+///    unsigned Count;
+///    CountAllocaVisitor() : Count(0) {}
+///
+///    void visitAllocaInst(AllocaInst &AI) { ++Count; }
+///  };
+///
+///  And this class would be used like this:
+///    CountAllocaVisitor CAV;
+///    CAV.visit(function);
+///    NumAllocas = CAV.Count;
+///
+/// The defined has 'visit' methods for Instruction, and also for BasicBlock,
+/// Function, and Module, which recursively process all contained instructions.
+///
+/// Note that if you don't implement visitXXX for some instruction type,
+/// the visitXXX method for instruction superclass will be invoked. So
+/// if instructions are added in the future, they will be automatically
+/// supported, if you handle one of their superclasses.
+///
+/// The optional second template argument specifies the type that instruction
+/// visitation functions should return. If you specify this, you *MUST* provide
+/// an implementation of visitInstruction though!.
+///
+/// Note that this class is specifically designed as a template to avoid
+/// virtual function call overhead.  Defining and using an InstVisitor is just
+/// as efficient as having your own switch statement over the instruction
+/// opcode.
 template<typename SubClass, typename RetTy=void>
-struct InstVisitor {
-  virtual ~InstVisitor() {}           // We are meant to be derived from
-
+class InstVisitor {
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Interface code - This is the public interface of the InstVisitor that you
   // use to visit instructions...
   //
 
+public:
   // Generic visit method - Allow visitation to all instructions in a range
   template<class Iterator>
   void visit(Iterator Start, Iterator End) {
     while (Start != End)
-      visit(*Start++);
+      static_cast<SubClass*>(this)->visit(*Start++);
   }
 
-  // Define visitors for modules, functions and basic blocks...
+  // Define visitors for functions and basic blocks...
   //
-  void visit(Module *M) {
-    ((SubClass*)this)->visitModule(M);
-    visit(M->begin(), M->end());
+  void visit(Module &M) {
+    static_cast<SubClass*>(this)->visitModule(M);
+    visit(M.begin(), M.end());
   }
-  void visit(Function *F) {
-    ((SubClass*)this)->visitFunction(F);
-    visit(F->begin(), F->end());
+  void visit(Function &F) {
+    static_cast<SubClass*>(this)->visitFunction(F);
+    visit(F.begin(), F.end());
   }
-  void visit(BasicBlock *BB) {
-    ((SubClass*)this)->visitBasicBlock(BB);
-    visit(BB->begin(), BB->end());
+  void visit(BasicBlock &BB) {
+    static_cast<SubClass*>(this)->visitBasicBlock(BB);
+    visit(BB.begin(), BB.end());
   }
 
+  // Forwarding functions so that the user can visit with pointers AND refs.
+  void visit(Module       *M)  { visit(*M); }
+  void visit(Function     *F)  { visit(*F); }
+  void visit(BasicBlock   *BB) { visit(*BB); }
+  RetTy visit(Instruction *I)  { return visit(*I); }
+
   // visit - Finally, code to visit an instruction...
   //
-  RetTy visit(Instruction *I) {
-    switch (I->getOpcode()) {
+  RetTy visit(Instruction &I) {
+    switch (I.getOpcode()) {
+    default: llvm_unreachable("Unknown instruction type encountered!");
       // Build the switch statement using the Instruction.def file...
 #define HANDLE_INST(NUM, OPCODE, CLASS) \
-    case Instruction::OPCODE:return ((SubClass*)this)->visit##OPCODE((CLASS*)I);
+    case Instruction::OPCODE: return \
+           static_cast<SubClass*>(this)-> \
+                      visit##OPCODE(static_cast<CLASS&>(I));
 #include "llvm/Instruction.def"
-
-    default: assert(0 && "Unknown instruction type encountered!");
     }
   }
 
@@ -115,76 +138,145 @@ struct InstVisitor {
   // When visiting a module, function or basic block directly, these methods get
   // called to indicate when transitioning into a new unit.
   //
-  void visitModule    (Module *M) {}
-  void visitFunction  (Function *F) {}
-  void visitBasicBlock(BasicBlock *BB) {}
-
+  void visitModule    (Module &M) {}
+  void visitFunction  (Function &F) {}
+  void visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {}
 
   // Define instruction specific visitor functions that can be overridden to
   // handle SPECIFIC instructions.  These functions automatically define
   // visitMul to proxy to visitBinaryOperator for instance in case the user does
   // not need this generality.
   //
-  // The one problem case we have to handle here though is that the PHINode
-  // class and opcode name are the exact same.  Because of this, we cannot
-  // define visitPHINode (the inst version) to forward to visitPHINode (the
-  // generic version) without multiply defined symbols and recursion.  To handle
-  // this, we do not autoexpand "Other" instructions, we do it manually.
-  //
+  // These functions can also implement fan-out, when a single opcode and
+  // instruction have multiple more specific Instruction subclasses. The Call
+  // instruction currently supports this. We implement that by redirecting that
+  // instruction to a special delegation helper.
 #define HANDLE_INST(NUM, OPCODE, CLASS) \
-    RetTy visit##OPCODE(CLASS *I) { DELEGATE(CLASS); }
-#define HANDLE_OTHER_INST(NUM, OPCODE, CLASS)   // Ignore "other" instructions
+    RetTy visit##OPCODE(CLASS &I) { \
+      if (NUM == Instruction::Call) \
+        return delegateCallInst(I); \
+      else \
+        DELEGATE(CLASS); \
+    }
 #include "llvm/Instruction.def"
 
-  // Implement all "other" instructions, except for PHINode
-  RetTy visitCast(CastInst *I)       { DELEGATE(CastInst);    }
-  RetTy visitCall(CallInst *I)       { DELEGATE(CallInst);    }
-  RetTy visitShr(ShiftInst *I)       { DELEGATE(ShiftInst);   }
-  RetTy visitShl(ShiftInst *I)       { DELEGATE(ShiftInst);   }
-  RetTy visitUserOp1(Instruction *I) { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitUserOp2(Instruction *I) { DELEGATE(Instruction); }
-
-  
   // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
-  // neccesary because we use the instruction classes as opaque types...
+  // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
   //
-  RetTy visitReturnInst(ReturnInst *I)              { DELEGATE(TerminatorInst);}
-  RetTy visitBranchInst(BranchInst *I)              { DELEGATE(TerminatorInst);}
-  RetTy visitSwitchInst(SwitchInst *I)              { DELEGATE(TerminatorInst);}
-  RetTy visitInvokeInst(InvokeInst *I)              { DELEGATE(TerminatorInst);}
-  RetTy visitGenericUnaryInst(GenericUnaryInst *I)  { DELEGATE(UnaryOperator); }
-  RetTy visitGenericBinaryInst(GenericBinaryInst *I){ DELEGATE(BinaryOperator);}
-  RetTy visitSetCondInst(SetCondInst *I)            { DELEGATE(BinaryOperator);}
-  RetTy visitMallocInst(MallocInst *I)              { DELEGATE(AllocationInst);}
-  RetTy visitAllocaInst(AllocaInst *I)              { DELEGATE(AllocationInst);}
-  RetTy visitFreeInst(FreeInst   *I)                { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitLoadInst(LoadInst   *I)                { DELEGATE(MemAccessInst); }
-  RetTy visitStoreInst(StoreInst  *I)               { DELEGATE(MemAccessInst); }
-  RetTy visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst *I){ DELEGATE(MemAccessInst); }
-  RetTy visitPHINode(PHINode    *I)                 { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitCastInst(CastInst   *I)                { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitCallInst(CallInst   *I)                { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitShiftInst(ShiftInst  *I)               { DELEGATE(Instruction); }
-
-  // Next level propogators... if the user does not overload a specific
+  RetTy visitReturnInst(ReturnInst &I)            { DELEGATE(TerminatorInst);}
+  RetTy visitBranchInst(BranchInst &I)            { DELEGATE(TerminatorInst);}
+  RetTy visitSwitchInst(SwitchInst &I)            { DELEGATE(TerminatorInst);}
+  RetTy visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &I)    { DELEGATE(TerminatorInst);}
+  RetTy visitResumeInst(ResumeInst &I)            { DELEGATE(TerminatorInst);}
+  RetTy visitUnreachableInst(UnreachableInst &I)  { DELEGATE(TerminatorInst);}
+  RetTy visitICmpInst(ICmpInst &I)                { DELEGATE(CmpInst);}
+  RetTy visitFCmpInst(FCmpInst &I)                { DELEGATE(CmpInst);}
+  RetTy visitAllocaInst(AllocaInst &I)            { DELEGATE(UnaryInstruction);}
+  RetTy visitLoadInst(LoadInst     &I)            { DELEGATE(UnaryInstruction);}
+  RetTy visitStoreInst(StoreInst   &I)            { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &I) { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &I)      { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitFenceInst(FenceInst   &I)            { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I){ DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitPHINode(PHINode       &I)            { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitTruncInst(TruncInst &I)              { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitZExtInst(ZExtInst &I)                { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitSExtInst(SExtInst &I)                { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitFPTruncInst(FPTruncInst &I)          { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitFPExtInst(FPExtInst &I)              { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitFPToUIInst(FPToUIInst &I)            { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitFPToSIInst(FPToSIInst &I)            { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitUIToFPInst(UIToFPInst &I)            { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitSIToFPInst(SIToFPInst &I)            { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I)        { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I)        { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitBitCastInst(BitCastInst &I)          { DELEGATE(CastInst);}
+  RetTy visitSelectInst(SelectInst &I)            { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitVAArgInst(VAArgInst   &I)            { DELEGATE(UnaryInstruction);}
+  RetTy visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I) { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I){ DELEGATE(UnaryInstruction);}
+  RetTy visitInsertValueInst(InsertValueInst &I)  { DELEGATE(Instruction); }
+  RetTy visitLandingPadInst(LandingPadInst &I)    { DELEGATE(Instruction); }
+
+  // Handle the special instrinsic instruction classes.
+  RetTy visitDbgDeclareInst(DbgDeclareInst &I)    { DELEGATE(DbgInfoIntrinsic);}
+  RetTy visitDbgValueInst(DbgValueInst &I)        { DELEGATE(DbgInfoIntrinsic);}
+  RetTy visitDbgInfoIntrinsic(DbgInfoIntrinsic &I) { DELEGATE(IntrinsicInst); }
+  RetTy visitMemSetInst(MemSetInst &I)            { DELEGATE(MemIntrinsic); }
+  RetTy visitMemCpyInst(MemCpyInst &I)            { DELEGATE(MemTransferInst); }
+  RetTy visitMemMoveInst(MemMoveInst &I)          { DELEGATE(MemTransferInst); }
+  RetTy visitMemTransferInst(MemTransferInst &I)  { DELEGATE(MemIntrinsic); }
+  RetTy visitMemIntrinsic(MemIntrinsic &I)        { DELEGATE(IntrinsicInst); }
+  RetTy visitIntrinsicInst(IntrinsicInst &I)      { DELEGATE(CallInst); }
+
+  // Call and Invoke are slightly different as they delegate first through
+  // a generic CallSite visitor.
+  RetTy visitCallInst(CallInst &I) {
+    return static_cast<SubClass*>(this)->visitCallSite(&I);
+  }
+  RetTy visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
+    return static_cast<SubClass*>(this)->visitCallSite(&I);
+  }
+
+  // Next level propagators: If the user does not overload a specific
   // instruction type, they can overload one of these to get the whole class
   // of instructions...
   //
-  RetTy visitTerminatorInst(TerminatorInst *I) { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitUnaryOperator (UnaryOperator  *I) { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitBinaryOperator(BinaryOperator *I) { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitAllocationInst(AllocationInst *I) { DELEGATE(Instruction); }
-  RetTy visitMemAccessInst (MemAccessInst  *I) { DELEGATE(Instruction); }
+  RetTy visitCastInst(CastInst &I)                { DELEGATE(UnaryInstruction);}
+  RetTy visitBinaryOperator(BinaryOperator &I)    { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitCmpInst(CmpInst &I)                  { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitTerminatorInst(TerminatorInst &I)    { DELEGATE(Instruction);}
+  RetTy visitUnaryInstruction(UnaryInstruction &I){ DELEGATE(Instruction);}
+
+  // Provide a special visitor for a 'callsite' that visits both calls and
+  // invokes. When unimplemented, properly delegates to either the terminator or
+  // regular instruction visitor.
+  RetTy visitCallSite(CallSite CS) {
+    assert(CS);
+    Instruction &I = *CS.getInstruction();
+    if (CS.isCall())
+      DELEGATE(Instruction);
+
+    assert(CS.isInvoke());
+    DELEGATE(TerminatorInst);
+  }
 
   // If the user wants a 'default' case, they can choose to override this
-  // function.  If this function is not overloaded in the users subclass, then
+  // function.  If this function is not overloaded in the user's subclass, then
   // this instruction just gets ignored.
   //
   // Note that you MUST override this function if your return type is not void.
   //
-  void visitInstruction(Instruction *I) {}  // Ignore unhandled instructions
+  void visitInstruction(Instruction &I) {}  // Ignore unhandled instructions
+
+private:
+  // Special helper function to delegate to CallInst subclass visitors.
+  RetTy delegateCallInst(CallInst &I) {
+    if (const Function *F = I.getCalledFunction()) {
+      switch ((Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
+      default:                     DELEGATE(IntrinsicInst);
+      case Intrinsic::dbg_declare: DELEGATE(DbgDeclareInst);
+      case Intrinsic::dbg_value:   DELEGATE(DbgValueInst);
+      case Intrinsic::memcpy:      DELEGATE(MemCpyInst);
+      case Intrinsic::memmove:     DELEGATE(MemMoveInst);
+      case Intrinsic::memset:      DELEGATE(MemSetInst);
+      case Intrinsic::not_intrinsic: break;
+      }
+    }
+    DELEGATE(CallInst);
+  }
+
+  // An overload that will never actually be called, it is used only from dead
+  // code in the dispatching from opcodes to instruction subclasses.
+  RetTy delegateCallInst(Instruction &I) {
+    llvm_unreachable("delegateCallInst called for non-CallInst");
+  }
 };
 
 #undef DELEGATE
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif