Reverting back to the fallback instead of using the 64-bit popcnt instruction as...
[oota-llvm.git] / include / llvm / Support / MathExtras.h
index 8a89d85cd58fa019b10ee9de7ba5b895c5c338a7..190df1f05ebcab2527af5a9d26181998fd06f8a9 100644 (file)
 #ifndef LLVM_SUPPORT_MATHEXTRAS_H
 #define LLVM_SUPPORT_MATHEXTRAS_H
 
-#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+#include "llvm/Support/SwapByteOrder.h"
+
+#ifdef _MSC_VER
+# include <intrin.h>
+#endif
 
 namespace llvm {
 
-// NOTE: The following support functions use the _32/_64 extensions instead of  
+// NOTE: The following support functions use the _32/_64 extensions instead of
 // type overloading so that signed and unsigned integers can be used without
 // ambiguity.
 
@@ -32,24 +36,68 @@ inline uint32_t Lo_32(uint64_t Value) {
   return static_cast<uint32_t>(Value);
 }
 
-/// is?Type - these functions produce optimal testing for integer data types.
-inline bool isInt8  (int64_t Value) { 
-  return static_cast<int8_t>(Value) == Value; 
+/// isInt - Checks if an integer fits into the given bit width.
+template<unsigned N>
+inline bool isInt(int64_t x) {
+  return N >= 64 || (-(INT64_C(1)<<(N-1)) <= x && x < (INT64_C(1)<<(N-1)));
+}
+// Template specializations to get better code for common cases.
+template<>
+inline bool isInt<8>(int64_t x) {
+  return static_cast<int8_t>(x) == x;
+}
+template<>
+inline bool isInt<16>(int64_t x) {
+  return static_cast<int16_t>(x) == x;
+}
+template<>
+inline bool isInt<32>(int64_t x) {
+  return static_cast<int32_t>(x) == x;
+}
+
+/// isShiftedInt<N,S> - Checks if a signed integer is an N bit number shifted
+///                     left by S.
+template<unsigned N, unsigned S>
+inline bool isShiftedInt(int64_t x) {
+  return isInt<N+S>(x) && (x % (1<<S) == 0);
+}
+
+/// isUInt - Checks if an unsigned integer fits into the given bit width.
+template<unsigned N>
+inline bool isUInt(uint64_t x) {
+  return N >= 64 || x < (UINT64_C(1)<<N);
 }
-inline bool isUInt8 (int64_t Value) { 
-  return static_cast<uint8_t>(Value) == Value; 
+// Template specializations to get better code for common cases.
+template<>
+inline bool isUInt<8>(uint64_t x) {
+  return static_cast<uint8_t>(x) == x;
 }
-inline bool isInt16 (int64_t Value) { 
-  return static_cast<int16_t>(Value) == Value; 
+template<>
+inline bool isUInt<16>(uint64_t x) {
+  return static_cast<uint16_t>(x) == x;
 }
-inline bool isUInt16(int64_t Value) { 
-  return static_cast<uint16_t>(Value) == Value; 
+template<>
+inline bool isUInt<32>(uint64_t x) {
+  return static_cast<uint32_t>(x) == x;
 }
-inline bool isInt32 (int64_t Value) { 
-  return static_cast<int32_t>(Value) == Value; 
+
+/// isShiftedUInt<N,S> - Checks if a unsigned integer is an N bit number shifted
+///                     left by S.
+template<unsigned N, unsigned S>
+inline bool isShiftedUInt(uint64_t x) {
+  return isUInt<N+S>(x) && (x % (1<<S) == 0);
 }
-inline bool isUInt32(int64_t Value) { 
-  return static_cast<uint32_t>(Value) == Value; 
+
+/// isUIntN - Checks if an unsigned integer fits into the given (dynamic)
+/// bit width.
+inline bool isUIntN(unsigned N, uint64_t x) {
+  return x == (x & (~0ULL >> (64 - N)));
+}
+
+/// isIntN - Checks if an signed integer fits into the given (dynamic)
+/// bit width.
+inline bool isIntN(unsigned N, int64_t x) {
+  return N >= 64 || (-(INT64_C(1)<<(N-1)) <= x && x < (INT64_C(1)<<(N-1)));
 }
 
 /// isMask_32 - This function returns true if the argument is a sequence of ones
@@ -66,20 +114,20 @@ inline bool isMask_64(uint64_t Value) {
   return Value && ((Value + 1) & Value) == 0;
 }
 
-/// isShiftedMask_32 - This function returns true if the argument contains a  
+/// isShiftedMask_32 - This function returns true if the argument contains a
 /// sequence of ones with the remainder zero (32 bit version.)
 /// Ex. isShiftedMask_32(0x0000FF00U) == true.
 inline bool isShiftedMask_32(uint32_t Value) {
   return isMask_32((Value - 1) | Value);
 }
 
-/// isShiftedMask_64 - This function returns true if the argument contains a  
+/// isShiftedMask_64 - This function returns true if the argument contains a
 /// sequence of ones with the remainder zero (64 bit version.)
 inline bool isShiftedMask_64(uint64_t Value) {
   return isMask_64((Value - 1) | Value);
 }
 
-/// isPowerOf2_32 - This function returns true if the argument is a power of 
+/// isPowerOf2_32 - This function returns true if the argument is a power of
 /// two > 0. Ex. isPowerOf2_32(0x00100000U) == true (32 bit edition.)
 inline bool isPowerOf2_32(uint32_t Value) {
   return Value && !(Value & (Value - 1));
@@ -94,45 +142,19 @@ inline bool isPowerOf2_64(uint64_t Value) {
 /// ByteSwap_16 - This function returns a byte-swapped representation of the
 /// 16-bit argument, Value.
 inline uint16_t ByteSwap_16(uint16_t Value) {
-#if defined(_MSC_VER) && !defined(_DEBUG)
-  // The DLL version of the runtime lacks these functions (bug!?), but in a
-  // release build they're replaced with BSWAP instructions anyway.
-  return _byteswap_ushort(Value);
-#else
-  uint16_t Hi = Value << 8;
-  uint16_t Lo = Value >> 8;
-  return Hi | Lo;
-#endif
+  return sys::SwapByteOrder_16(Value);
 }
 
 /// ByteSwap_32 - This function returns a byte-swapped representation of the
 /// 32-bit argument, Value.
 inline uint32_t ByteSwap_32(uint32_t Value) {
-#if __GNUC__ > 4 || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ >= 3)
-  return __builtin_bswap32(Value);
-#elif defined(_MSC_VER) && !defined(_DEBUG)
-  return _byteswap_ulong(Value);
-#else
-  uint32_t Byte0 = Value & 0x000000FF;
-  uint32_t Byte1 = Value & 0x0000FF00;
-  uint32_t Byte2 = Value & 0x00FF0000;
-  uint32_t Byte3 = Value & 0xFF000000;
-  return (Byte0 << 24) | (Byte1 << 8) | (Byte2 >> 8) | (Byte3 >> 24);
-#endif
+  return sys::SwapByteOrder_32(Value);
 }
 
 /// ByteSwap_64 - This function returns a byte-swapped representation of the
 /// 64-bit argument, Value.
 inline uint64_t ByteSwap_64(uint64_t Value) {
-#if __GNUC__ > 4 || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ >= 3)
-  return __builtin_bswap64(Value);
-#elif defined(_MSC_VER) && !defined(_DEBUG)
-  return _byteswap_uint64(Value);
-#else
-  uint64_t Hi = ByteSwap_32(uint32_t(Value));
-  uint32_t Lo = ByteSwap_32(uint32_t(Value >> 32));
-  return (Hi << 32) | Lo;
-#endif
+  return sys::SwapByteOrder_64(Value);
 }
 
 /// CountLeadingZeros_32 - this function performs the platform optimal form of
@@ -150,7 +172,7 @@ inline unsigned CountLeadingZeros_32(uint32_t Value) {
 #else
   if (!Value) return 32;
   Count = 0;
-  // bisecton method for count leading zeros
+  // bisection method for count leading zeros
   for (unsigned Shift = 32 >> 1; Shift; Shift >>= 1) {
     uint32_t Tmp = Value >> Shift;
     if (Tmp) {
@@ -172,7 +194,7 @@ inline unsigned CountLeadingOnes_32(uint32_t Value) {
 }
 
 /// CountLeadingZeros_64 - This function performs the platform optimal form
-/// of counting the number of zeros from the most significant bit to the first 
+/// of counting the number of zeros from the most significant bit to the first
 /// one bit (64 bit edition.)
 /// Returns 64 if the word is zero.
 inline unsigned CountLeadingZeros_64(uint64_t Value) {
@@ -187,7 +209,7 @@ inline unsigned CountLeadingZeros_64(uint64_t Value) {
   if (sizeof(long) == sizeof(int64_t)) {
     if (!Value) return 64;
     Count = 0;
-    // bisecton method for count leading zeros
+    // bisection method for count leading zeros
     for (unsigned Shift = 64 >> 1; Shift; Shift >>= 1) {
       uint64_t Tmp = Value >> Shift;
       if (Tmp) {
@@ -216,7 +238,7 @@ inline unsigned CountLeadingZeros_64(uint64_t Value) {
 }
 
 /// CountLeadingOnes_64 - This function performs the operation
-/// of counting the number of ones from the most significant bit to the first 
+/// of counting the number of ones from the most significant bit to the first
 /// zero bit (64 bit edition.)
 /// Returns 64 if the word is all ones.
 inline unsigned CountLeadingOnes_64(uint64_t Value) {
@@ -249,7 +271,7 @@ inline unsigned CountTrailingOnes_32(uint32_t Value) {
 }
 
 /// CountTrailingZeros_64 - This function performs the platform optimal form
-/// of counting the number of zeros from the least significant bit to the first 
+/// of counting the number of zeros from the least significant bit to the first
 /// one bit (64 bit edition.)
 /// Returns 64 if the word is zero.
 inline unsigned CountTrailingZeros_64(uint64_t Value) {
@@ -268,7 +290,7 @@ inline unsigned CountTrailingZeros_64(uint64_t Value) {
 }
 
 /// CountTrailingOnes_64 - This function performs the operation
-/// of counting the number of ones from the least significant bit to the first 
+/// of counting the number of ones from the least significant bit to the first
 /// zero bit (64 bit edition.)
 /// Returns 64 if the word is all ones.
 inline unsigned CountTrailingOnes_64(uint64_t Value) {
@@ -301,14 +323,14 @@ inline unsigned CountPopulation_64(uint64_t Value) {
 #endif
 }
 
-/// Log2_32 - This function returns the floor log base 2 of the specified value, 
+/// Log2_32 - This function returns the floor log base 2 of the specified value,
 /// -1 if the value is zero. (32 bit edition.)
 /// Ex. Log2_32(32) == 5, Log2_32(1) == 0, Log2_32(0) == -1, Log2_32(6) == 2
 inline unsigned Log2_32(uint32_t Value) {
   return 31 - CountLeadingZeros_32(Value);
 }
 
-/// Log2_64 - This function returns the floor log base 2 of the specified value, 
+/// Log2_64 - This function returns the floor log base 2 of the specified value,
 /// -1 if the value is zero. (64 bit edition.)
 inline unsigned Log2_64(uint64_t Value) {
   return 63 - CountLeadingZeros_64(Value);
@@ -321,8 +343,8 @@ inline unsigned Log2_32_Ceil(uint32_t Value) {
   return 32-CountLeadingZeros_32(Value-1);
 }
 
-/// Log2_64 - This function returns the ceil log base 2 of the specified value, 
-/// 64 if the value is zero. (64 bit edition.)
+/// Log2_64_Ceil - This function returns the ceil log base 2 of the specified
+/// value, 64 if the value is zero. (64 bit edition.)
 inline unsigned Log2_64_Ceil(uint64_t Value) {
   return 64-CountLeadingZeros_64(Value-1);
 }
@@ -337,7 +359,7 @@ inline uint64_t GreatestCommonDivisor64(uint64_t A, uint64_t B) {
   }
   return A;
 }
-  
+
 /// BitsToDouble - This function takes a 64-bit integer and returns the bit
 /// equivalent double.
 inline double BitsToDouble(uint64_t Bits) {
@@ -361,7 +383,9 @@ inline float BitsToFloat(uint32_t Bits) {
 }
 
 /// DoubleToBits - This function takes a double and returns the bit
-/// equivalent 64-bit integer.
+/// equivalent 64-bit integer.  Note that copying doubles around
+/// changes the bits of NaNs on some hosts, notably x86, so this
+/// routine cannot be used if these bits are needed.
 inline uint64_t DoubleToBits(double Double) {
   union {
     uint64_t L;
@@ -372,7 +396,9 @@ inline uint64_t DoubleToBits(double Double) {
 }
 
 /// FloatToBits - This function takes a float and returns the bit
-/// equivalent 32-bit integer.
+/// equivalent 32-bit integer.  Note that copying floats around
+/// changes the bits of NaNs on some hosts, notably x86, so this
+/// routine cannot be used if these bits are needed.
 inline uint32_t FloatToBits(float Float) {
   union {
     uint32_t I;
@@ -392,14 +418,14 @@ int IsInf(double d);
 
 /// MinAlign - A and B are either alignments or offsets.  Return the minimum
 /// alignment that may be assumed after adding the two together.
-static inline uint64_t MinAlign(uint64_t A, uint64_t B) {
+inline uint64_t MinAlign(uint64_t A, uint64_t B) {
   // The largest power of 2 that divides both A and B.
   return (A | B) & -(A | B);
 }
 
 /// NextPowerOf2 - Returns the next power of two (in 64-bits)
 /// that is strictly greater than A.  Returns zero on overflow.
-static inline uint64_t NextPowerOf2(uint64_t A) {
+inline uint64_t NextPowerOf2(uint64_t A) {
   A |= (A >> 1);
   A |= (A >> 2);
   A |= (A >> 4);
@@ -408,7 +434,58 @@ static inline uint64_t NextPowerOf2(uint64_t A) {
   A |= (A >> 32);
   return A + 1;
 }
-  
+
+/// Returns the next integer (mod 2**64) that is greater than or equal to
+/// \p Value and is a multiple of \p Align. \p Align must be non-zero.
+///
+/// Examples:
+/// \code
+///   RoundUpToAlignment(5, 8) = 8
+///   RoundUpToAlignment(17, 8) = 24
+///   RoundUpToAlignment(~0LL, 8) = 0
+/// \endcode
+inline uint64_t RoundUpToAlignment(uint64_t Value, uint64_t Align) {
+  return ((Value + Align - 1) / Align) * Align;
+}
+
+/// Returns the offset to the next integer (mod 2**64) that is greater than
+/// or equal to \p Value and is a multiple of \p Align. \p Align must be
+/// non-zero.
+inline uint64_t OffsetToAlignment(uint64_t Value, uint64_t Align) {
+  return RoundUpToAlignment(Value, Align) - Value;
+}
+
+/// abs64 - absolute value of a 64-bit int.  Not all environments support
+/// "abs" on whatever their name for the 64-bit int type is.  The absolute
+/// value of the largest negative number is undefined, as with "abs".
+inline int64_t abs64(int64_t x) {
+  return (x < 0) ? -x : x;
+}
+
+/// SignExtend32 - Sign extend B-bit number x to 32-bit int.
+/// Usage int32_t r = SignExtend32<5>(x);
+template <unsigned B> inline int32_t SignExtend32(uint32_t x) {
+  return int32_t(x << (32 - B)) >> (32 - B);
+}
+
+/// \brief Sign extend number in the bottom B bits of X to a 32-bit int.
+/// Requires 0 < B <= 32.
+inline int32_t SignExtend32(uint32_t X, unsigned B) {
+  return int32_t(X << (32 - B)) >> (32 - B);
+}
+
+/// SignExtend64 - Sign extend B-bit number x to 64-bit int.
+/// Usage int64_t r = SignExtend64<5>(x);
+template <unsigned B> inline int64_t SignExtend64(uint64_t x) {
+  return int64_t(x << (64 - B)) >> (64 - B);
+}
+
+/// \brief Sign extend number in the bottom B bits of X to a 64-bit int.
+/// Requires 0 < B <= 64.
+inline int64_t SignExtend64(uint64_t X, unsigned B) {
+  return int64_t(X << (64 - B)) >> (64 - B);
+}
+
 } // End llvm namespace
 
 #endif