Propagate debug loc info through prologue/epilogue.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ConstantFolding.cpp
index ebf2786cc0d653ab397ffbdf7799e11dab3b6fb9..d4457b30318fcd631bb45f8226cd327aad724253 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -65,8 +65,9 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
     
     // Otherwise, add any offset that our operands provide.
     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE);
-    for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
-      ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(i));
+    for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin() + 1, e = CE->op_end();
+         i != e; ++i, ++GTI) {
+      ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*i);
       if (!CI) return false;  // Index isn't a simple constant?
       if (CI->getZExtValue() == 0) continue;  // Not adding anything.
       
@@ -75,7 +76,7 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
         Offset += TD.getStructLayout(ST)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
       } else {
         const SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
-        Offset += TD.getABITypeSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
+        Offset += TD.getTypePaddedSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
       }
     }
     return true;
@@ -86,7 +87,7 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
 
 
 /// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
-/// Attempt to symbolically evaluate the result of  a binary operator merging
+/// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
 /// these together.  If target data info is available, it is provided as TD, 
 /// otherwise TD is null.
 static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
@@ -112,7 +113,6 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
       }
   }
     
-  // TODO: Fold icmp setne/seteq as well.
   return 0;
 }
 
@@ -122,27 +122,32 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
                                          const Type *ResultTy,
                                          const TargetData *TD) {
   Constant *Ptr = Ops[0];
-  if (!cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
+  if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
     return 0;
   
-  if (TD && Ptr->isNullValue()) {
-    // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
-    // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
-    bool isFoldableGEP = true;
-    for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
-      if (!isa<ConstantInt>(Ops[i])) {
-        isFoldableGEP = false;
-        break;
-      }
-    if (isFoldableGEP) {
-      uint64_t Offset = TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
-                                             (Value**)Ops+1, NumOps-1);
-      Constant *C = ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Offset);
-      return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
-    }
+  uint64_t BasePtr = 0;
+  if (!Ptr->isNullValue()) {
+    // If this is a inttoptr from a constant int, we can fold this as the base,
+    // otherwise we can't.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
+      if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
+        if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0)))
+          BasePtr = Base->getZExtValue();
+    
+    if (BasePtr == 0)
+      return 0;
   }
+
+  // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
+  // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
+  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
+    if (!isa<ConstantInt>(Ops[i]))
+      return false;
   
-  return 0;
+  uint64_t Offset = TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
+                                         (Value**)Ops+1, NumOps-1);
+  Constant *C = ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Offset+BasePtr);
+  return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
 }
 
 /// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with 
@@ -275,7 +280,7 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
 Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
     if (PN->getNumIncomingValues() == 0)
-      return Constant::getNullValue(PN->getType());
+      return UndefValue::get(PN->getType());
 
     Constant *Result = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(0));
     if (Result == 0) return 0;
@@ -292,8 +297,8 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
   // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
   // hand off to ConstantFoldInstOperands.
   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
-  for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
+  for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
+    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i))
       Ops.push_back(Op);
     else
       return 0;  // All operands not constant!
@@ -306,6 +311,25 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
                                     &Ops[0], Ops.size(), TD);
 }
 
+/// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
+/// using the specified TargetData.  If successful, the constant result is
+/// result is returned, if not, null is returned.
+Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(ConstantExpr *CE,
+                                               const TargetData *TD) {
+  assert(TD && "ConstantFoldConstantExpression requires a valid TargetData.");
+
+  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
+  for (User::op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e; ++i)
+    Ops.push_back(cast<Constant>(*i));
+
+  if (CE->isCompare())
+    return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(),
+                                           &Ops[0], Ops.size(), TD);
+  else 
+    return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(),
+                                    &Ops[0], Ops.size(), TD);
+}
+
 /// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
 /// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
 /// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
@@ -333,6 +357,8 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
     return 0;
   case Instruction::ICmp:
   case Instruction::FCmp:
+  case Instruction::VICmp:
+  case Instruction::VFCmp:
     assert(0 &&"This function is invalid for compares: no predicate specified");
   case Instruction::PtrToInt:
     // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
@@ -341,16 +367,31 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
       if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
         Constant *Input = CE->getOperand(0);
         unsigned InWidth = Input->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
-        Constant *Mask = 
-          ConstantInt::get(APInt::getLowBitsSet(InWidth,
-                                                TD->getPointerSizeInBits()));
-        Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
+        if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
+          Constant *Mask = 
+            ConstantInt::get(APInt::getLowBitsSet(InWidth,
+                                                  TD->getPointerSizeInBits()));
+          Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
+        }
         // Do a zext or trunc to get to the dest size.
         return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
       }
     }
     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
   case Instruction::IntToPtr:
+    // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
+    // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
+    // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
+      if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
+          TD->getPointerSizeInBits() <=
+          CE->getType()->getPrimitiveSizeInBits()) {
+        Constant *Input = CE->getOperand(0);
+        Constant *C = FoldBitCast(Input, DestTy, *TD);
+        return C ? C : ConstantExpr::getBitCast(Input, DestTy);
+      }
+    }
+    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
   case Instruction::Trunc:
   case Instruction::ZExt:
   case Instruction::SExt:
@@ -392,7 +433,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
                                                 const TargetData *TD) {
   // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
   // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
-  // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp x, y
+  // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
   // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
   //
   // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
@@ -420,25 +461,35 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
       }
     }
     
-    if (TD && isa<ConstantExpr>(Ops[1]) &&
-        cast<ConstantExpr>(Ops[1])->getOpcode() == CE0->getOpcode()) {
-      const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType();
-      // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
-      // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
-      if ((CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr &&
-           CE0->getOperand(0)->getType() == IntPtrTy &&
-           CE0->getOperand(1)->getType() == IntPtrTy) ||
-          (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
-           CE0->getType() == IntPtrTy &&
-           CE0->getOperand(0)->getType() == CE0->getOperand(1)->getType())) {
-        Constant *NewOps[] = { 
-          CE0->getOperand(0), cast<ConstantExpr>(Ops[1])->getOperand(0) 
-        };
-        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2, TD);
+    if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[1])) {
+      if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
+        const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType();
+
+        if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+          // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
+          // proper extension or truncation.
+          Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
+                                                      IntPtrTy, false);
+          Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
+                                                      IntPtrTy, false);
+          Constant *NewOps[] = { C0, C1 };
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2, TD);
+        }
+
+        // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
+        // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
+        if ((CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
+             CE0->getType() == IntPtrTy &&
+             CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType())) {
+          Constant *NewOps[] = { 
+            CE0->getOperand(0), CE1->getOperand(0) 
+          };
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2, TD);
+        }
       }
     }
   }
-  return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops[0], Ops[1]); 
+  return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops[0], Ops[1]);
 }
 
 
@@ -508,7 +559,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C,
 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
 /// the specified function.
 bool
-llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
+llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   switch (F->getIntrinsicID()) {
   case Intrinsic::sqrt:
   case Intrinsic::powi:
@@ -569,7 +620,8 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
     if (Len == 3)
       return !strcmp(Str, "sin");
     if (Len == 4)
-      return !strcmp(Str, "sinh") || !strcmp(Str, "sqrt");
+      return !strcmp(Str, "sinh") || !strcmp(Str, "sqrt") ||
+             !strcmp(Str, "sinf");
     if (Len == 5)
       return !strcmp(Str, "sqrtf");
     return false;
@@ -586,16 +638,17 @@ static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
                                 const Type *Ty) {
   errno = 0;
   V = NativeFP(V);
-  if (errno == 0) {
-    if (Ty==Type::FloatTy)
-      return ConstantFP::get(Ty, APFloat((float)V));
-    else if (Ty==Type::DoubleTy)
-      return ConstantFP::get(Ty, APFloat(V));
-    else
-      assert(0);
+  if (errno != 0) {
+    errno = 0;
+    return 0;
   }
-  errno = 0;
-  return 0;
+  
+  if (Ty == Type::FloatTy)
+    return ConstantFP::get(APFloat((float)V));
+  if (Ty == Type::DoubleTy)
+    return ConstantFP::get(APFloat(V));
+  assert(0 && "Can only constant fold float/double");
+  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
@@ -603,16 +656,17 @@ static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
                                       const Type *Ty) {
   errno = 0;
   V = NativeFP(V, W);
-  if (errno == 0) {
-    if (Ty==Type::FloatTy)
-      return ConstantFP::get(Ty, APFloat((float)V));
-    else if (Ty==Type::DoubleTy)
-      return ConstantFP::get(Ty, APFloat(V));
-    else
-      assert(0);
+  if (errno != 0) {
+    errno = 0;
+    return 0;
   }
-  errno = 0;
-  return 0;
+  
+  if (Ty == Type::FloatTy)
+    return ConstantFP::get(APFloat((float)V));
+  if (Ty == Type::DoubleTy)
+    return ConstantFP::get(APFloat(V));
+  assert(0 && "Can only constant fold float/double");
+  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
@@ -653,6 +707,8 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
         else if (Len == 4 && !strcmp(Str, "cosh"))
           return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
+        else if (Len == 4 && !strcmp(Str, "cosf"))
+          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
         break;
       case 'e':
         if (Len == 3 && !strcmp(Str, "exp"))
@@ -674,8 +730,7 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           if (V >= -0.0)
             return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
           else // Undefined
-            return ConstantFP::get(Ty, Ty==Type::FloatTy ? APFloat(0.0f) :
-                                       APFloat(0.0));
+            return Constant::getNullValue(Ty);
         }
         break;
       case 's':
@@ -687,6 +742,8 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
         else if (Len == 5 && !strcmp(Str, "sqrtf") && V >= 0)
           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
+        else if (Len == 4 && !strcmp(Str, "sinf"))
+          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
         break;
       case 't':
         if (Len == 3 && !strcmp(Str, "tan"))
@@ -728,11 +785,11 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
         }
       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
         if (!strcmp(Str, "llvm.powi.f32")) {
-          return ConstantFP::get(Ty, APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
-                                              (int)Op2C->getZExtValue())));
+          return ConstantFP::get(APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
+                                                 (int)Op2C->getZExtValue())));
         } else if (!strcmp(Str, "llvm.powi.f64")) {
-          return ConstantFP::get(Ty, APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
-                                              (int)Op2C->getZExtValue())));
+          return ConstantFP::get(APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
+                                                 (int)Op2C->getZExtValue())));
         }
       }
     }