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[oota-llvm.git] / include / llvm / Value.h
index b334d47e6e04e0effa3a6d9474dc0a2520d763fd..8740f353ab5188d4e591cd9f7cbb4935f9df6cb2 100644 (file)
-//===-- llvm/Value.h - Definition of the Value class -------------*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Value.h - Definition of the Value class ------------*- C++ -*-===//
 //
-// This file defines the very important Value class.  This is subclassed by a
-// bunch of other important classes, like Def, Method, Module, Type, etc...
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file declares the Value class. 
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_VALUE_H
 #define LLVM_VALUE_H
 
+#include "llvm/AbstractTypeUser.h"
+#include "llvm/Use.h"
+#include "llvm/ADT/StringRef.h"
+#include "llvm/Support/Casting.h"
 #include <string>
-#include <list>
 
-class User;
-class Type;
-template<class ValueSubclass, class ItemParentType> class ValueHolder;
+namespace llvm {
+
+class Constant;
+class Argument;
+class Instruction;
+class BasicBlock;
+class GlobalValue;
+class Function;
+class GlobalVariable;
+class GlobalAlias;
+class InlineAsm;
+class ValueSymbolTable;
+class TypeSymbolTable;
+template<typename ValueTy> class StringMapEntry;
+template <typename ValueTy = Value>
+class AssertingVH;
+typedef StringMapEntry<Value*> ValueName;
+class raw_ostream;
+class AssemblyAnnotationWriter;
+class ValueHandleBase;
+class LLVMContext;
+class Twine;
+class MDNode;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                                 Value Class
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+/// This is a very important LLVM class. It is the base class of all values 
+/// computed by a program that may be used as operands to other values. Value is
+/// the super class of other important classes such as Instruction and Function.
+/// All Values have a Type. Type is not a subclass of Value. All types can have
+/// a name and they should belong to some Module. Setting the name on the Value
+/// automatically updates the module's symbol table.
+///
+/// Every value has a "use list" that keeps track of which other Values are
+/// using this Value.  A Value can also have an arbitrary number of ValueHandle
+/// objects that watch it and listen to RAUW and Destroy events.  See
+/// llvm/Support/ValueHandle.h for details.
+///
+/// @brief LLVM Value Representation
 class Value {
-public:
-  enum ValueTy {
-    TypeVal,                // This is an instance of Type
-    ConstantVal,            // This is an instance of ConstPoolVal
-    MethodArgumentVal,      // This is an instance of MethodArgument
-    InstructionVal,         // This is an instance of Instruction
-
-    BasicBlockVal,          // This is an instance of BasicBlock
-    MethodVal,              // This is an instance of Method
-    ModuleVal,              // This is an instance of Module
-  };
+  const unsigned char SubclassID;   // Subclass identifier (for isa/dyn_cast)
+  unsigned char HasValueHandle : 1; // Has a ValueHandle pointing to this?
+protected:
+  /// SubclassOptionalData - This member is similar to SubclassData, however it
+  /// is for holding information which may be used to aid optimization, but
+  /// which may be cleared to zero without affecting conservative
+  /// interpretation.
+  unsigned char SubclassOptionalData : 7;
 
 private:
-  list<User *> Uses;
-  string Name;
-  const Type *Ty;
-  ValueTy VTy;
+  /// SubclassData - This member is defined by this class, but is not used for
+  /// anything.  Subclasses can use it to hold whatever state they find useful.
+  /// This field is initialized to zero by the ctor.
+  unsigned short SubclassData;
+
+  PATypeHolder VTy;
+  Use *UseList;
 
+  friend class ValueSymbolTable; // Allow ValueSymbolTable to directly mod Name.
+  friend class ValueHandleBase;
+  friend class AbstractTypeUser;
+  ValueName *Name;
+
+  void operator=(const Value &);     // Do not implement
   Value(const Value &);              // Do not implement
+
 protected:
-  inline void setType(const Type *ty) { Ty = ty; }
+  /// printCustom - Value subclasses can override this to implement custom
+  /// printing behavior.
+  virtual void printCustom(raw_ostream &O) const;
+
+  Value(const Type *Ty, unsigned scid);
 public:
-  Value(const Type *Ty, ValueTy vty, const string &name = "");
   virtual ~Value();
 
-  inline const Type *getType() const { return Ty; }
-  inline ValueTy getValueType() const { return VTy; }
+  /// dump - Support for debugging, callable in GDB: V->dump()
+  //
+  void dump() const;
 
-  inline bool hasName() const { return Name != ""; }
-  inline const string &getName() const { return Name; }
-  virtual void setName(const string &name) { Name = name; }
+  /// print - Implement operator<< on Value.
+  ///
+  void print(raw_ostream &O, AssemblyAnnotationWriter *AAW = 0) const;
 
+  /// All values are typed, get the type of this value.
+  ///
+  inline const Type *getType() const { return VTy; }
 
-  // replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
-  // each use point to "D" instead of "this".  After this completes, 'this's 
-  // use list should be empty.
-  //
-  void replaceAllUsesWith(Value *D);
+  /// All values hold a context through their type.
+  LLVMContext &getContext() const;
+
+  // All values can potentially be named...
+  inline bool hasName() const { return Name != 0; }
+  ValueName *getValueName() const { return Name; }
+  
+  /// getName() - Return a constant reference to the value's name. This is cheap
+  /// and guaranteed to return the same reference as long as the value is not
+  /// modified.
+  ///
+  /// This is currently guaranteed to return a StringRef for which data() points
+  /// to a valid null terminated string. The use of StringRef.data() is 
+  /// deprecated here, however, and clients should not rely on it. If such 
+  /// behavior is needed, clients should use expensive getNameStr(), or switch 
+  /// to an interface that does not depend on null termination.
+  StringRef getName() const;
+
+  /// getNameStr() - Return the name of the specified value, *constructing a
+  /// string* to hold it.  This is guaranteed to construct a string and is very
+  /// expensive, clients should use getName() unless necessary.
+  std::string getNameStr() const;
+
+  /// setName() - Change the name of the value, choosing a new unique name if
+  /// the provided name is taken.
+  ///
+  /// \arg Name - The new name; or "" if the value's name should be removed.
+  void setName(const Twine &Name);
+
+  
+  /// takeName - transfer the name from V to this value, setting V's name to
+  /// empty.  It is an error to call V->takeName(V). 
+  void takeName(Value *V);
+
+  /// replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
+  /// each use point to "V" instead of "this".  After this completes, 'this's
+  /// use list is guaranteed to be empty.
+  ///
+  void replaceAllUsesWith(Value *V);
+
+  // uncheckedReplaceAllUsesWith - Just like replaceAllUsesWith but dangerous.
+  // Only use when in type resolution situations!
+  void uncheckedReplaceAllUsesWith(Value *V);
 
   //----------------------------------------------------------------------
-  // Methods for handling the list of uses of this DEF.
+  // Methods for handling the chain of uses of this Value.
   //
-  typedef list<User*>::iterator       use_iterator;
-  typedef list<User*>::const_iterator use_const_iterator;
+  typedef value_use_iterator<User>       use_iterator;
+  typedef value_use_iterator<const User> const_use_iterator;
+
+  bool               use_empty() const { return UseList == 0; }
+  use_iterator       use_begin()       { return use_iterator(UseList); }
+  const_use_iterator use_begin() const { return const_use_iterator(UseList); }
+  use_iterator       use_end()         { return use_iterator(0);   }
+  const_use_iterator use_end()   const { return const_use_iterator(0);   }
+  User              *use_back()        { return *use_begin(); }
+  const User        *use_back()  const { return *use_begin(); }
+
+  /// hasOneUse - Return true if there is exactly one user of this value.  This
+  /// is specialized because it is a common request and does not require
+  /// traversing the whole use list.
+  ///
+  bool hasOneUse() const {
+    const_use_iterator I = use_begin(), E = use_end();
+    if (I == E) return false;
+    return ++I == E;
+  }
+
+  /// hasNUses - Return true if this Value has exactly N users.
+  ///
+  bool hasNUses(unsigned N) const;
+
+  /// hasNUsesOrMore - Return true if this value has N users or more.  This is
+  /// logically equivalent to getNumUses() >= N.
+  ///
+  bool hasNUsesOrMore(unsigned N) const;
+
+  bool isUsedInBasicBlock(const BasicBlock *BB) const;
+
+  /// getNumUses - This method computes the number of uses of this Value.  This
+  /// is a linear time operation.  Use hasOneUse, hasNUses, or hasMoreThanNUses
+  /// to check for specific values.
+  unsigned getNumUses() const;
 
-  inline unsigned           use_size()  const { return Uses.size();  }
-  inline bool               use_empty() const { return Uses.empty(); }
-  inline use_iterator       use_begin()       { return Uses.begin(); }
-  inline use_const_iterator use_begin() const { return Uses.begin(); }
-  inline use_iterator       use_end()         { return Uses.end();   }
-  inline use_const_iterator use_end()   const { return Uses.end();   }
+  /// addUse - This method should only be used by the Use class.
+  ///
+  void addUse(Use &U) { U.addToList(&UseList); }
 
-  inline void use_push_back(User *I)   { Uses.push_back(I); }
-  User *use_remove(use_iterator &I);
+  /// An enumeration for keeping track of the concrete subclass of Value that
+  /// is actually instantiated. Values of this enumeration are kept in the 
+  /// Value classes SubclassID field. They are used for concrete type
+  /// identification.
+  enum ValueTy {
+    ArgumentVal,              // This is an instance of Argument
+    BasicBlockVal,            // This is an instance of BasicBlock
+    FunctionVal,              // This is an instance of Function
+    GlobalAliasVal,           // This is an instance of GlobalAlias
+    GlobalVariableVal,        // This is an instance of GlobalVariable
+    UndefValueVal,            // This is an instance of UndefValue
+    BlockAddressVal,          // This is an instance of BlockAddress
+    ConstantExprVal,          // This is an instance of ConstantExpr
+    ConstantAggregateZeroVal, // This is an instance of ConstantAggregateZero
+    ConstantIntVal,           // This is an instance of ConstantInt
+    ConstantFPVal,            // This is an instance of ConstantFP
+    ConstantArrayVal,         // This is an instance of ConstantArray
+    ConstantStructVal,        // This is an instance of ConstantStruct
+    ConstantVectorVal,        // This is an instance of ConstantVector
+    ConstantPointerNullVal,   // This is an instance of ConstantPointerNull
+    MDNodeVal,                // This is an instance of MDNode
+    MDStringVal,              // This is an instance of MDString
+    InlineAsmVal,             // This is an instance of InlineAsm
+    PseudoSourceValueVal,     // This is an instance of PseudoSourceValue
+    FixedStackPseudoSourceValueVal, // This is an instance of 
+                                    // FixedStackPseudoSourceValue
+    InstructionVal,           // This is an instance of Instruction
+    // Enum values starting at InstructionVal are used for Instructions;
+    // don't add new values here!
+
+    // Markers:
+    ConstantFirstVal = FunctionVal,
+    ConstantLastVal  = ConstantPointerNullVal
+  };
+
+  /// getValueID - Return an ID for the concrete type of this object.  This is
+  /// used to implement the classof checks.  This should not be used for any
+  /// other purpose, as the values may change as LLVM evolves.  Also, note that
+  /// for instructions, the Instruction's opcode is added to InstructionVal. So
+  /// this means three things:
+  /// # there is no value with code InstructionVal (no opcode==0).
+  /// # there are more possible values for the value type than in ValueTy enum.
+  /// # the InstructionVal enumerator must be the highest valued enumerator in
+  ///   the ValueTy enum.
+  unsigned getValueID() const {
+    return SubclassID;
+  }
+
+  /// getRawSubclassOptionalData - Return the raw optional flags value
+  /// contained in this value. This should only be used when testing two
+  /// Values for equivalence.
+  unsigned getRawSubclassOptionalData() const {
+    return SubclassOptionalData;
+  }
+
+  /// hasSameSubclassOptionalData - Test whether the optional flags contained
+  /// in this value are equal to the optional flags in the given value.
+  bool hasSameSubclassOptionalData(const Value *V) const {
+    return SubclassOptionalData == V->SubclassOptionalData;
+  }
 
-  inline void addUse(User *I)      { Uses.push_back(I); }
-  void killUse(User *I);
+  /// intersectOptionalDataWith - Clear any optional flags in this value
+  /// that are not also set in the given value.
+  void intersectOptionalDataWith(const Value *V) {
+    SubclassOptionalData &= V->SubclassOptionalData;
+  }
+
+  /// hasValueHandle - Return true if there is a value handle associated with
+  /// this value.
+  bool hasValueHandle() const { return HasValueHandle; }
+  
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const Value *) {
+    return true; // Values are always values.
+  }
+
+  /// getRawType - This should only be used to implement the vmcore library.
+  ///
+  const Type *getRawType() const { return VTy.getRawType(); }
+
+  /// stripPointerCasts - This method strips off any unneeded pointer
+  /// casts from the specified value, returning the original uncasted value.
+  /// Note that the returned value has pointer type if the specified value does.
+  Value *stripPointerCasts();
+  const Value *stripPointerCasts() const {
+    return const_cast<Value*>(this)->stripPointerCasts();
+  }
+
+  /// getUnderlyingObject - This method strips off any GEP address adjustments
+  /// and pointer casts from the specified value, returning the original object
+  /// being addressed.  Note that the returned value has pointer type if the
+  /// specified value does.  If the MaxLookup value is non-zero, it limits the
+  /// number of instructions to be stripped off.
+  Value *getUnderlyingObject(unsigned MaxLookup = 6);
+  const Value *getUnderlyingObject(unsigned MaxLookup = 6) const {
+    return const_cast<Value*>(this)->getUnderlyingObject(MaxLookup);
+  }
+  
+  /// DoPHITranslation - If this value is a PHI node with CurBB as its parent,
+  /// return the value in the PHI node corresponding to PredBB.  If not, return
+  /// ourself.  This is useful if you want to know the value something has in a
+  /// predecessor block.
+  Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB, const BasicBlock *PredBB);
+
+  const Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB,
+                                const BasicBlock *PredBB) const{
+    return const_cast<Value*>(this)->DoPHITranslation(CurBB, PredBB);
+  }
+  
+  /// MaximumAlignment - This is the greatest alignment value supported by
+  /// load, store, and alloca instructions, and global values.
+  static const unsigned MaximumAlignment = 1u << 29;
+  
+protected:
+  unsigned short getSubclassDataFromValue() const { return SubclassData; }
+  void setValueSubclassData(unsigned short D) { SubclassData = D; }
 };
 
-// UseTy and it's friendly typedefs (Use) are here to make keeping the "use" 
-// list of a definition node up-to-date really easy.
+inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const Value &V) {
+  V.print(OS);
+  return OS;
+}
+  
+void Use::set(Value *V) {
+  if (Val) removeFromList();
+  Val = V;
+  if (V) V->addUse(*this);
+}
+
+
+// isa - Provide some specializations of isa so that we don't have to include
+// the subtype header files to test to see if the value is a subclass...
 //
-template<class ValueSubclass>
-class UseTy {
-  ValueSubclass *Val;
-  User *U;
-public:
-  inline UseTy<ValueSubclass>(ValueSubclass *v, User *user) {
-    Val = v; U = user;
-    if (Val) Val->addUse(U);
+template <> struct isa_impl<Constant, Value> {
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() >= Value::ConstantFirstVal &&
+      Val.getValueID() <= Value::ConstantLastVal;
+  }
+};
+
+template <> struct isa_impl<Argument, Value> {
+  static inline bool doit (const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::ArgumentVal;
+  }
+};
+
+template <> struct isa_impl<InlineAsm, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::InlineAsmVal;
   }
+};
 
-  inline ~UseTy<ValueSubclass>() { if (Val) Val->killUse(U); }
+template <> struct isa_impl<Instruction, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() >= Value::InstructionVal;
+  }
+};
 
-  inline operator ValueSubclass *() const { return Val; }
+template <> struct isa_impl<BasicBlock, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::BasicBlockVal;
+  }
+};
+
+template <> struct isa_impl<Function, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::FunctionVal;
+  }
+};
 
-  inline UseTy<ValueSubclass>(const UseTy<ValueSubclass> &user) {
-    Val = 0;
-    U = user.U;
-    operator=(user.Val);
+template <> struct isa_impl<GlobalVariable, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::GlobalVariableVal;
   }
-  inline ValueSubclass *operator=(ValueSubclass *V) { 
-    if (Val) Val->killUse(U);
-    Val = V;
-    if (V) V->addUse(U);
-    return V;
+};
+
+template <> struct isa_impl<GlobalAlias, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::GlobalAliasVal;
   }
+};
 
-  inline       ValueSubclass *operator->()       { return Val; }
-  inline const ValueSubclass *operator->() const { return Val; }
+template <> struct isa_impl<GlobalValue, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Function>(Val) ||
+      isa<GlobalAlias>(Val);
+  }
+};
 
-  inline UseTy<ValueSubclass> &operator=(const UseTy<ValueSubclass> &user) {
-    if (Val) Val->killUse(U);
-    Val = user.Val;
-    Val->addUse(U);
-    return *this;
+template <> struct isa_impl<MDNode, Value> { 
+  static inline bool doit(const Value &Val) {
+    return Val.getValueID() == Value::MDNodeVal;
+  }
+};
+  
+// Value* is only 4-byte aligned.
+template<>
+class PointerLikeTypeTraits<Value*> {
+  typedef Value* PT;
+public:
+  static inline void *getAsVoidPointer(PT P) { return P; }
+  static inline PT getFromVoidPointer(void *P) {
+    return static_cast<PT>(P);
   }
+  enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
 };
 
-typedef UseTy<Value> Use;
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