Fix a typo in a comment.
[oota-llvm.git] / lib / Support / APInt.cpp
index 3c83e8a749d90831b393c345bd19a979dfb4ad4f..462d3ed8bdc9cb9c1388727f1dff77f54a896975 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Sheng Zhou 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 
 #define DEBUG_TYPE "apint"
 #include "llvm/ADT/APInt.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
+#include "llvm/ADT/SmallString.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
-#include <math.h>
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include <cmath>
 #include <limits>
 #include <cstring>
 #include <cstdlib>
-#include <iomanip>
-
 using namespace llvm;
 
 /// A utility function for allocating memory, checking for allocation failures,
@@ -42,26 +42,23 @@ inline static uint64_t* getMemory(uint32_t numWords) {
   return result;
 }
 
-APInt::APInt(uint32_t numBits, uint64_t val, bool isSigned) 
-  : BitWidth(numBits), VAL(0) {
-  assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
-  assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
-  if (isSingleWord())
-    VAL = val;
-  else {
-    pVal = getClearedMemory(getNumWords());
-    pVal[0] = val;
-    if (isSigned && int64_t(val) < 0) 
-      for (unsigned i = 1; i < getNumWords(); ++i)
-        pVal[i] = -1ULL;
-  }
-  clearUnusedBits();
+void APInt::initSlowCase(uint32_t numBits, uint64_t val, bool isSigned) {
+  pVal = getClearedMemory(getNumWords());
+  pVal[0] = val;
+  if (isSigned && int64_t(val) < 0) 
+    for (unsigned i = 1; i < getNumWords(); ++i)
+      pVal[i] = -1ULL;
 }
 
+void APInt::initSlowCase(const APInt& that) {
+  pVal = getMemory(getNumWords());
+  memcpy(pVal, that.pVal, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
+}
+
+
 APInt::APInt(uint32_t numBits, uint32_t numWords, const uint64_t bigVal[])
-  : BitWidth(numBits), VAL(0)  {
-  assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
-  assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
+  : BitWidth(numBits), VAL(0) {
+  assert(BitWidth && "bitwidth too small");
   assert(bigVal && "Null pointer detected!");
   if (isSingleWord())
     VAL = bigVal[0];
@@ -80,59 +77,29 @@ APInt::APInt(uint32_t numBits, uint32_t numWords, const uint64_t bigVal[])
 APInt::APInt(uint32_t numbits, const char StrStart[], uint32_t slen, 
              uint8_t radix) 
   : BitWidth(numbits), VAL(0) {
-  assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
-  assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
+  assert(BitWidth && "bitwidth too small");
   fromString(numbits, StrStart, slen, radix);
 }
 
-APInt::APInt(uint32_t numbits, const std::string& Val, uint8_t radix)
-  : BitWidth(numbits), VAL(0) {
-  assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
-  assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
-  assert(!Val.empty() && "String empty?");
-  fromString(numbits, Val.c_str(), Val.size(), radix);
-}
-
-APInt::APInt(const APInt& that)
-  : BitWidth(that.BitWidth), VAL(0) {
-  assert(BitWidth >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "bitwidth too small");
-  assert(BitWidth <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "bitwidth too large");
-  if (isSingleWord()) 
-    VAL = that.VAL;
-  else {
-    pVal = getMemory(getNumWords());
-    memcpy(pVal, that.pVal, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
-  }
-}
-
-APInt::~APInt() {
-  if (!isSingleWord() && pVal) 
-    delete [] pVal;
-}
-
-APInt& APInt::operator=(const APInt& RHS) {
+APInt& APInt::AssignSlowCase(const APInt& RHS) {
   // Don't do anything for X = X
   if (this == &RHS)
     return *this;
 
-  // If the bitwidths are the same, we can avoid mucking with memory
   if (BitWidth == RHS.getBitWidth()) {
-    if (isSingleWord()) 
-      VAL = RHS.VAL;
-    else
-      memcpy(pVal, RHS.pVal, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
+    // assume same bit-width single-word case is already handled
+    assert(!isSingleWord());
+    memcpy(pVal, RHS.pVal, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
     return *this;
   }
 
-  if (isSingleWord())
-    if (RHS.isSingleWord())
-      VAL = RHS.VAL;
-    else {
-      VAL = 0;
-      pVal = getMemory(RHS.getNumWords());
-      memcpy(pVal, RHS.pVal, RHS.getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
-    }
-  else if (getNumWords() == RHS.getNumWords()) 
+  if (isSingleWord()) {
+    // assume case where both are single words is already handled
+    assert(!RHS.isSingleWord());
+    VAL = 0;
+    pVal = getMemory(RHS.getNumWords());
+    memcpy(pVal, RHS.pVal, RHS.getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
+  } else if (getNumWords() == RHS.getNumWords()) 
     memcpy(pVal, RHS.pVal, RHS.getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
   else if (RHS.isSingleWord()) {
     delete [] pVal;
@@ -156,6 +123,20 @@ APInt& APInt::operator=(uint64_t RHS) {
   return clearUnusedBits();
 }
 
+/// Profile - This method 'profiles' an APInt for use with FoldingSet.
+void APInt::Profile(FoldingSetNodeID& ID) const {
+  ID.AddInteger(BitWidth);
+  
+  if (isSingleWord()) {
+    ID.AddInteger(VAL);
+    return;
+  }
+
+  uint32_t NumWords = getNumWords();
+  for (unsigned i = 0; i < NumWords; ++i)
+    ID.AddInteger(pVal[i]);
+}
+
 /// add_1 - This function adds a single "digit" integer, y, to the multiple 
 /// "digit" integer array,  x[]. x[] is modified to reflect the addition and
 /// 1 is returned if there is a carry out, otherwise 0 is returned.
@@ -411,11 +392,7 @@ APInt& APInt::operator^=(const APInt& RHS) {
   return clearUnusedBits();
 }
 
-APInt APInt::operator&(const APInt& RHS) const {
-  assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
-  if (isSingleWord())
-    return APInt(getBitWidth(), VAL & RHS.VAL);
-
+APInt APInt::AndSlowCase(const APInt& RHS) const {
   uint32_t numWords = getNumWords();
   uint64_t* val = getMemory(numWords);
   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
@@ -423,11 +400,7 @@ APInt APInt::operator&(const APInt& RHS) const {
   return APInt(val, getBitWidth());
 }
 
-APInt APInt::operator|(const APInt& RHS) const {
-  assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
-  if (isSingleWord())
-    return APInt(getBitWidth(), VAL | RHS.VAL);
-
+APInt APInt::OrSlowCase(const APInt& RHS) const {
   uint32_t numWords = getNumWords();
   uint64_t *val = getMemory(numWords);
   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
@@ -435,11 +408,7 @@ APInt APInt::operator|(const APInt& RHS) const {
   return APInt(val, getBitWidth());
 }
 
-APInt APInt::operator^(const APInt& RHS) const {
-  assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
-  if (isSingleWord())
-    return APInt(BitWidth, VAL ^ RHS.VAL);
-
+APInt APInt::XorSlowCase(const APInt& RHS) const {
   uint32_t numWords = getNumWords();
   uint64_t *val = getMemory(numWords);
   for (uint32_t i = 0; i < numWords; ++i)
@@ -491,11 +460,7 @@ bool APInt::operator[](uint32_t bitPosition) const {
           (isSingleWord() ?  VAL : pVal[whichWord(bitPosition)])) != 0;
 }
 
-bool APInt::operator==(const APInt& RHS) const {
-  assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Comparison requires equal bit widths");
-  if (isSingleWord())
-    return VAL == RHS.VAL;
-
+bool APInt::EqualSlowCase(const APInt& RHS) const {
   // Get some facts about the number of bits used in the two operands.
   uint32_t n1 = getActiveBits();
   uint32_t n2 = RHS.getActiveBits();
@@ -515,10 +480,7 @@ bool APInt::operator==(const APInt& RHS) const {
   return true;
 }
 
-bool APInt::operator==(uint64_t Val) const {
-  if (isSingleWord())
-    return VAL == Val;
-
+bool APInt::EqualSlowCase(uint64_t Val) const {
   uint32_t n = getActiveBits(); 
   if (n <= APINT_BITS_PER_WORD)
     return pVal[0] == Val;
@@ -602,19 +564,6 @@ APInt& APInt::set(uint32_t bitPosition) {
   return *this;
 }
 
-APInt& APInt::set() {
-  if (isSingleWord()) {
-    VAL = -1ULL;
-    return clearUnusedBits();
-  }
-
-  // Set all the bits in all the words.
-  for (uint32_t i = 0; i < getNumWords(); ++i)
-    pVal[i] = -1ULL;
-  // Clear the unused ones
-  return clearUnusedBits();
-}
-
 /// Set the given bit to 0 whose position is given as "bitPosition".
 /// @brief Set a given bit to 0.
 APInt& APInt::clear(uint32_t bitPosition) {
@@ -625,33 +574,7 @@ APInt& APInt::clear(uint32_t bitPosition) {
   return *this;
 }
 
-/// @brief Set every bit to 0.
-APInt& APInt::clear() {
-  if (isSingleWord()) 
-    VAL = 0;
-  else 
-    memset(pVal, 0, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
-  return *this;
-}
-
-/// @brief Bitwise NOT operator. Performs a bitwise logical NOT operation on
-/// this APInt.
-APInt APInt::operator~() const {
-  APInt Result(*this);
-  Result.flip();
-  return Result;
-}
-
 /// @brief Toggle every bit to its opposite value.
-APInt& APInt::flip() {
-  if (isSingleWord()) {
-    VAL ^= -1ULL;
-    return clearUnusedBits();
-  }
-  for (uint32_t i = 0; i < getNumWords(); ++i)
-    pVal[i] ^= -1ULL;
-  return clearUnusedBits();
-}
 
 /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given 
 /// as "bitPosition".
@@ -728,18 +651,14 @@ bool APInt::isPowerOf2() const {
   return (!!*this) && !(*this & (*this - APInt(BitWidth,1)));
 }
 
-uint32_t APInt::countLeadingZeros() const {
+uint32_t APInt::countLeadingZerosSlowCase() const {
   uint32_t Count = 0;
-  if (isSingleWord())
-    Count = CountLeadingZeros_64(VAL);
-  else {
-    for (uint32_t i = getNumWords(); i > 0u; --i) {
-      if (pVal[i-1] == 0)
-        Count += APINT_BITS_PER_WORD;
-      else {
-        Count += CountLeadingZeros_64(pVal[i-1]);
-        break;
-      }
+  for (uint32_t i = getNumWords(); i > 0u; --i) {
+    if (pVal[i-1] == 0)
+      Count += APINT_BITS_PER_WORD;
+    else {
+      Count += CountLeadingZeros_64(pVal[i-1]);
+      break;
     }
   }
   uint32_t remainder = BitWidth % APINT_BITS_PER_WORD;
@@ -782,7 +701,7 @@ uint32_t APInt::countLeadingOnes() const {
 
 uint32_t APInt::countTrailingZeros() const {
   if (isSingleWord())
-    return std::min(CountTrailingZeros_64(VAL), BitWidth);
+    return std::min(uint32_t(CountTrailingZeros_64(VAL)), BitWidth);
   uint32_t Count = 0;
   uint32_t i = 0;
   for (; i < getNumWords() && pVal[i] == 0; ++i)
@@ -792,9 +711,17 @@ uint32_t APInt::countTrailingZeros() const {
   return std::min(Count, BitWidth);
 }
 
-uint32_t APInt::countPopulation() const {
-  if (isSingleWord())
-    return CountPopulation_64(VAL);
+uint32_t APInt::countTrailingOnesSlowCase() const {
+  uint32_t Count = 0;
+  uint32_t i = 0;
+  for (; i < getNumWords() && pVal[i] == -1ULL; ++i)
+    Count += APINT_BITS_PER_WORD;
+  if (i < getNumWords())
+    Count += CountTrailingOnes_64(pVal[i]);
+  return std::min(Count, BitWidth);
+}
+
+uint32_t APInt::countPopulationSlowCase() const {
   uint32_t Count = 0;
   for (uint32_t i = 0; i < getNumWords(); ++i)
     Count += CountPopulation_64(pVal[i]);
@@ -870,7 +797,7 @@ APInt llvm::APIntOps::RoundDoubleToAPInt(double Double, uint32_t width) {
 
   // Otherwise, we have to shift the mantissa bits up to the right location
   APInt Tmp(width, mantissa);
-  Tmp = Tmp.shl(exp - 52);
+  Tmp = Tmp.shl((uint32_t)exp - 52);
   return isNeg ? -Tmp : Tmp;
 }
 
@@ -943,7 +870,7 @@ double APInt::roundToDouble(bool isSigned) const {
 // Truncate to new width.
 APInt &APInt::trunc(uint32_t width) {
   assert(width < BitWidth && "Invalid APInt Truncate request");
-  assert(width >= IntegerType::MIN_INT_BITS && "Can't truncate to 0 bits");
+  assert(width && "Can't truncate to 0 bits");
   uint32_t wordsBefore = getNumWords();
   BitWidth = width;
   uint32_t wordsAfter = getNumWords();
@@ -966,7 +893,6 @@ APInt &APInt::trunc(uint32_t width) {
 // Sign extend to a new width.
 APInt &APInt::sext(uint32_t width) {
   assert(width > BitWidth && "Invalid APInt SignExtend request");
-  assert(width <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "Too many bits");
   // If the sign bit isn't set, this is the same as zext.
   if (!isNegative()) {
     zext(width);
@@ -1014,7 +940,6 @@ APInt &APInt::sext(uint32_t width) {
 //  Zero extend to a new width.
 APInt &APInt::zext(uint32_t width) {
   assert(width > BitWidth && "Invalid APInt ZeroExtend request");
-  assert(width <= IntegerType::MAX_INT_BITS && "Too many bits");
   uint32_t wordsBefore = getNumWords();
   BitWidth = width;
   uint32_t wordsAfter = getNumWords();
@@ -1048,6 +973,12 @@ APInt &APInt::sextOrTrunc(uint32_t width) {
   return *this;
 }
 
+/// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
+/// @brief Arithmetic right-shift function.
+APInt APInt::ashr(const APInt &shiftAmt) const {
+  return ashr((uint32_t)shiftAmt.getLimitedValue(BitWidth));
+}
+
 /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
 /// @brief Arithmetic right-shift function.
 APInt APInt::ashr(uint32_t shiftAmt) const {
@@ -1072,7 +1003,7 @@ APInt APInt::ashr(uint32_t shiftAmt) const {
   // issues in the algorithm below.
   if (shiftAmt == BitWidth) {
     if (isNegative())
-      return APInt(BitWidth, -1ULL);
+      return APInt(BitWidth, -1ULL, true);
     else
       return APInt(BitWidth, 0);
   }
@@ -1131,6 +1062,12 @@ APInt APInt::ashr(uint32_t shiftAmt) const {
   return APInt(val, BitWidth).clearUnusedBits();
 }
 
+/// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
+/// @brief Logical right-shift function.
+APInt APInt::lshr(const APInt &shiftAmt) const {
+  return lshr((uint32_t)shiftAmt.getLimitedValue(BitWidth));
+}
+
 /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
 /// @brief Logical right-shift function.
 APInt APInt::lshr(uint32_t shiftAmt) const {
@@ -1195,14 +1132,12 @@ APInt APInt::lshr(uint32_t shiftAmt) const {
 
 /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
 /// @brief Left-shift function.
-APInt APInt::shl(uint32_t shiftAmt) const {
-  assert(shiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
-  if (isSingleWord()) {
-    if (shiftAmt == BitWidth)
-      return APInt(BitWidth, 0); // avoid undefined shift results
-    return APInt(BitWidth, VAL << shiftAmt);
-  }
+APInt APInt::shl(const APInt &shiftAmt) const {
+  // It's undefined behavior in C to shift by BitWidth or greater, but
+  return shl((uint32_t)shiftAmt.getLimitedValue(BitWidth));
+}
 
+APInt APInt::shlSlowCase(uint32_t shiftAmt) const {
   // If all the bits were shifted out, the result is 0. This avoids issues
   // with shifting by the size of the integer type, which produces undefined
   // results. We define these "undefined results" to always be 0.
@@ -1252,6 +1187,10 @@ APInt APInt::shl(uint32_t shiftAmt) const {
   return APInt(val, BitWidth).clearUnusedBits();
 }
 
+APInt APInt::rotl(const APInt &rotateAmt) const {
+  return rotl((uint32_t)rotateAmt.getLimitedValue(BitWidth));
+}
+
 APInt APInt::rotl(uint32_t rotateAmt) const {
   if (rotateAmt == 0)
     return *this;
@@ -1263,6 +1202,10 @@ APInt APInt::rotl(uint32_t rotateAmt) const {
   return hi | lo;
 }
 
+APInt APInt::rotr(const APInt &rotateAmt) const {
+  return rotr((uint32_t)rotateAmt.getLimitedValue(BitWidth));
+}
+
 APInt APInt::rotr(uint32_t rotateAmt) const {
   if (rotateAmt == 0)
     return *this;
@@ -1364,6 +1307,50 @@ APInt APInt::sqrt() const {
   return x_old + 1;
 }
 
+/// Computes the multiplicative inverse of this APInt for a given modulo. The
+/// iterative extended Euclidean algorithm is used to solve for this value,
+/// however we simplify it to speed up calculating only the inverse, and take
+/// advantage of div+rem calculations. We also use some tricks to avoid copying
+/// (potentially large) APInts around.
+APInt APInt::multiplicativeInverse(const APInt& modulo) const {
+  assert(ult(modulo) && "This APInt must be smaller than the modulo");
+
+  // Using the properties listed at the following web page (accessed 06/21/08):
+  //   http://www.numbertheory.org/php/euclid.html
+  // (especially the properties numbered 3, 4 and 9) it can be proved that
+  // BitWidth bits suffice for all the computations in the algorithm implemented
+  // below. More precisely, this number of bits suffice if the multiplicative
+  // inverse exists, but may not suffice for the general extended Euclidean
+  // algorithm.
+
+  APInt r[2] = { modulo, *this };
+  APInt t[2] = { APInt(BitWidth, 0), APInt(BitWidth, 1) };
+  APInt q(BitWidth, 0);
+  
+  unsigned i;
+  for (i = 0; r[i^1] != 0; i ^= 1) {
+    // An overview of the math without the confusing bit-flipping:
+    // q = r[i-2] / r[i-1]
+    // r[i] = r[i-2] % r[i-1]
+    // t[i] = t[i-2] - t[i-1] * q
+    udivrem(r[i], r[i^1], q, r[i]);
+    t[i] -= t[i^1] * q;
+  }
+
+  // If this APInt and the modulo are not coprime, there is no multiplicative
+  // inverse, so return 0. We check this by looking at the next-to-last
+  // remainder, which is the gcd(*this,modulo) as calculated by the Euclidean
+  // algorithm.
+  if (r[i] != 1)
+    return APInt(BitWidth, 0);
+
+  // The next-to-last t is the multiplicative inverse.  However, we are
+  // interested in a positive inverse. Calcuate a positive one from a negative
+  // one if necessary. A simple addition of the modulo suffices because
+  // abs(t[i]) is known to be less than *this/2 (see the link above).
+  return t[i].isNegative() ? t[i] + modulo : t[i];
+}
+
 /// Implementation of Knuth's Algorithm D (Division of nonnegative integers)
 /// from "Art of Computer Programming, Volume 2", section 4.3.1, p. 272. The
 /// variables here have the same names as in the algorithm. Comments explain
@@ -1380,12 +1367,14 @@ static void KnuthDiv(uint32_t *u, uint32_t *v, uint32_t *q, uint32_t* r,
   // is 2^31 so we just set it to -1u.
   uint64_t b = uint64_t(1) << 32;
 
+#if 0
   DEBUG(cerr << "KnuthDiv: m=" << m << " n=" << n << '\n');
   DEBUG(cerr << "KnuthDiv: original:");
   DEBUG(for (int i = m+n; i >=0; i--) cerr << " " << std::setbase(16) << u[i]);
   DEBUG(cerr << " by");
   DEBUG(for (int i = n; i >0; i--) cerr << " " << std::setbase(16) << v[i-1]);
   DEBUG(cerr << '\n');
+#endif
   // D1. [Normalize.] Set d = b / (v[n-1] + 1) and multiply all the digits of 
   // u and v by d. Note that we have taken Knuth's advice here to use a power 
   // of 2 value for d such that d * v[n-1] >= b/2 (b is the base). A power of 
@@ -1410,11 +1399,13 @@ static void KnuthDiv(uint32_t *u, uint32_t *v, uint32_t *q, uint32_t* r,
     }
   }
   u[m+n] = u_carry;
+#if 0
   DEBUG(cerr << "KnuthDiv:   normal:");
   DEBUG(for (int i = m+n; i >=0; i--) cerr << " " << std::setbase(16) << u[i]);
   DEBUG(cerr << " by");
   DEBUG(for (int i = n; i >0; i--) cerr << " " << std::setbase(16) << v[i-1]);
   DEBUG(cerr << '\n');
+#endif
 
   // D2. [Initialize j.]  Set j to m. This is the loop counter over the places.
   int j = m;
@@ -1455,8 +1446,8 @@ static void KnuthDiv(uint32_t *u, uint32_t *v, uint32_t *q, uint32_t* r,
 
       uint64_t result = u_tmp - subtrahend;
       uint32_t k = j + i;
-      u[k++] = result & (b-1); // subtract low word
-      u[k++] = result >> 32;   // subtract high word
+      u[k++] = (uint32_t)(result & (b-1)); // subtract low word
+      u[k++] = (uint32_t)(result >> 32);   // subtract high word
       while (borrow && k <= m+n) { // deal with borrow to the left
         borrow = u[k] == 0;
         u[k]--;
@@ -1487,7 +1478,7 @@ static void KnuthDiv(uint32_t *u, uint32_t *v, uint32_t *q, uint32_t* r,
 
     // D5. [Test remainder.] Set q[j] = qp. If the result of step D4 was 
     // negative, go to step D6; otherwise go on to step D7.
-    q[j] = qp;
+    q[j] = (uint32_t)qp;
     if (isNeg) {
       // D6. [Add back]. The probability that this step is necessary is very 
       // small, on the order of only 2/b. Make sure that test data accounts for
@@ -1538,7 +1529,9 @@ static void KnuthDiv(uint32_t *u, uint32_t *v, uint32_t *q, uint32_t* r,
     }
     DEBUG(cerr << '\n');
   }
+#if 0
   DEBUG(cerr << std::setbase(10) << '\n');
+#endif
 }
 
 void APInt::divide(const APInt LHS, uint32_t lhsWords, 
@@ -1583,8 +1576,8 @@ void APInt::divide(const APInt LHS, uint32_t lhsWords,
   memset(U, 0, (m+n+1)*sizeof(uint32_t));
   for (unsigned i = 0; i < lhsWords; ++i) {
     uint64_t tmp = (LHS.getNumWords() == 1 ? LHS.VAL : LHS.pVal[i]);
-    U[i * 2] = tmp & mask;
-    U[i * 2 + 1] = tmp >> (sizeof(uint32_t)*8);
+    U[i * 2] = (uint32_t)(tmp & mask);
+    U[i * 2 + 1] = (uint32_t)(tmp >> (sizeof(uint32_t)*8));
   }
   U[m+n] = 0; // this extra word is for "spill" in the Knuth algorithm.
 
@@ -1592,8 +1585,8 @@ void APInt::divide(const APInt LHS, uint32_t lhsWords,
   memset(V, 0, (n)*sizeof(uint32_t));
   for (unsigned i = 0; i < rhsWords; ++i) {
     uint64_t tmp = (RHS.getNumWords() == 1 ? RHS.VAL : RHS.pVal[i]);
-    V[i * 2] = tmp & mask;
-    V[i * 2 + 1] = tmp >> (sizeof(uint32_t)*8);
+    V[i * 2] = (uint32_t)(tmp & mask);
+    V[i * 2 + 1] = (uint32_t)(tmp >> (sizeof(uint32_t)*8));
   }
 
   // initialize the quotient and remainder
@@ -1629,13 +1622,13 @@ void APInt::divide(const APInt LHS, uint32_t lhsWords,
         remainder = 0;
       } else if (partial_dividend < divisor) {
         Q[i] = 0;
-        remainder = partial_dividend;
+        remainder = (uint32_t)partial_dividend;
       } else if (partial_dividend == divisor) {
         Q[i] = 1;
         remainder = 0;
       } else {
-        Q[i] = partial_dividend / divisor;
-        remainder = partial_dividend - (Q[i] * divisor);
+        Q[i] = (uint32_t)(partial_dividend / divisor);
+        remainder = (uint32_t)(partial_dividend - (Q[i] * divisor));
       }
     }
     if (R)
@@ -1820,13 +1813,10 @@ void APInt::udivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS,
   
   if (lhsWords == 1 && rhsWords == 1) {
     // There is only one word to consider so use the native versions.
-    if (LHS.isSingleWord()) {
-      Quotient = APInt(LHS.getBitWidth(), LHS.VAL / RHS.VAL);
-      Remainder = APInt(LHS.getBitWidth(), LHS.VAL % RHS.VAL);
-    } else {
-      Quotient = APInt(LHS.getBitWidth(), LHS.pVal[0] / RHS.pVal[0]);
-      Remainder = APInt(LHS.getBitWidth(), LHS.pVal[0] % RHS.pVal[0]);
-    }
+    uint64_t lhsValue = LHS.isSingleWord() ? LHS.VAL : LHS.pVal[0];
+    uint64_t rhsValue = RHS.isSingleWord() ? RHS.VAL : RHS.pVal[0];
+    Quotient = APInt(LHS.getBitWidth(), lhsValue / rhsValue);
+    Remainder = APInt(LHS.getBitWidth(), lhsValue % rhsValue);
     return;
   }
 
@@ -1878,6 +1868,10 @@ void APInt::fromString(uint32_t numbits, const char *str, uint32_t slen,
         assert(0 && "huh? we shouldn't get here");
     } else if (isdigit(cdigit)) {
       digit = cdigit - '0';
+      assert((radix == 10 ||
+              (radix == 8 && digit != 8 && digit != 9) ||
+              (radix == 2 && (digit == 0 || digit == 1))) &&
+             "Invalid digit in string for given radix");
     } else {
       assert(0 && "Invalid character in digit string");
     }
@@ -1902,111 +1896,109 @@ void APInt::fromString(uint32_t numbits, const char *str, uint32_t slen,
   }
 }
 
-std::string APInt::toString(uint8_t radix, bool wantSigned) const {
-  assert((radix == 10 || radix == 8 || radix == 16 || radix == 2) &&
+void APInt::toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix,
+                     bool Signed) const {
+  assert((Radix == 10 || Radix == 8 || Radix == 16 || Radix == 2) &&
          "Radix should be 2, 8, 10, or 16!");
-  static const char *digits[] = { 
-    "0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","A","B","C","D","E","F" 
-  };
-  std::string result;
-  uint32_t bits_used = getActiveBits();
+  
+  // First, check for a zero value and just short circuit the logic below.
+  if (*this == 0) {
+    Str.push_back('0');
+    return;
+  }
+  
+  static const char Digits[] = "0123456789ABCDEF";
+  
   if (isSingleWord()) {
-    char buf[65];
-    const char *format = (radix == 10 ? (wantSigned ? "%lld" : "%llu") :
-       (radix == 16 ? "%llX" : (radix == 8 ? "%llo" : 0)));
-    if (format) {
-      if (wantSigned) {
-        int64_t sextVal = (int64_t(VAL) << (APINT_BITS_PER_WORD-BitWidth)) >> 
-                           (APINT_BITS_PER_WORD-BitWidth);
-        sprintf(buf, format, sextVal);
-      } else 
-        sprintf(buf, format, VAL);
-    } else {
-      memset(buf, 0, 65);
-      uint64_t v = VAL;
-      while (bits_used) {
-        uint32_t bit = v & 1;
-        bits_used--;
-        buf[bits_used] = digits[bit][0];
-        v >>=1;
+    char Buffer[65];
+    char *BufPtr = Buffer+65;
+    
+    uint64_t N;
+    if (Signed) {
+      int64_t I = getSExtValue();
+      if (I < 0) {
+        Str.push_back('-');
+        I = -I;
       }
+      N = I;
+    } else {
+      N = getZExtValue();
     }
-    result = buf;
-    return result;
-  }
-
-  if (radix != 10) {
-    // For the 2, 8 and 16 bit cases, we can just shift instead of divide 
-    // because the number of bits per digit (1,3 and 4 respectively) divides 
-    // equaly. We just shift until there value is zero.
-
-    // First, check for a zero value and just short circuit the logic below.
-    if (*this == 0)
-      result = "0";
-    else {
-      APInt tmp(*this);
-      size_t insert_at = 0;
-      if (wantSigned && this->isNegative()) {
-        // They want to print the signed version and it is a negative value
-        // Flip the bits and add one to turn it into the equivalent positive
-        // value and put a '-' in the result.
-        tmp.flip();
-        tmp++;
-        result = "-";
-        insert_at = 1;
-      }
-      // Just shift tmp right for each digit width until it becomes zero
-      uint32_t shift = (radix == 16 ? 4 : (radix == 8 ? 3 : 1));
-      uint64_t mask = radix - 1;
-      APInt zero(tmp.getBitWidth(), 0);
-      while (tmp.ne(zero)) {
-        unsigned digit = (tmp.isSingleWord() ? tmp.VAL : tmp.pVal[0]) & mask;
-        result.insert(insert_at, digits[digit]);
-        tmp = tmp.lshr(shift);
-      }
+    
+    while (N) {
+      *--BufPtr = Digits[N % Radix];
+      N /= Radix;
     }
-    return result;
+    Str.append(BufPtr, Buffer+65);
+    return;
   }
 
-  APInt tmp(*this);
-  APInt divisor(4, radix);
-  APInt zero(tmp.getBitWidth(), 0);
-  size_t insert_at = 0;
-  if (wantSigned && tmp[BitWidth-1]) {
+  APInt Tmp(*this);
+  
+  if (Signed && isNegative()) {
     // They want to print the signed version and it is a negative value
     // Flip the bits and add one to turn it into the equivalent positive
     // value and put a '-' in the result.
-    tmp.flip();
-    tmp++;
-    result = "-";
-    insert_at = 1;
-  }
-  if (tmp == APInt(tmp.getBitWidth(), 0))
-    result = "0";
-  else while (tmp.ne(zero)) {
-    APInt APdigit(1,0);
-    APInt tmp2(tmp.getBitWidth(), 0);
-    divide(tmp, tmp.getNumWords(), divisor, divisor.getNumWords(), &tmp2, 
-           &APdigit);
-    uint32_t digit = APdigit.getZExtValue();
-    assert(digit < radix && "divide failed");
-    result.insert(insert_at,digits[digit]);
-    tmp = tmp2;
+    Tmp.flip();
+    Tmp++;
+    Str.push_back('-');
+  }
+  
+  // We insert the digits backward, then reverse them to get the right order.
+  unsigned StartDig = Str.size();
+  
+  // For the 2, 8 and 16 bit cases, we can just shift instead of divide 
+  // because the number of bits per digit (1, 3 and 4 respectively) divides 
+  // equaly.  We just shift until the value is zero.
+  if (Radix != 10) {
+    // Just shift tmp right for each digit width until it becomes zero
+    unsigned ShiftAmt = (Radix == 16 ? 4 : (Radix == 8 ? 3 : 1));
+    unsigned MaskAmt = Radix - 1;
+    
+    while (Tmp != 0) {
+      unsigned Digit = unsigned(Tmp.getRawData()[0]) & MaskAmt;
+      Str.push_back(Digits[Digit]);
+      Tmp = Tmp.lshr(ShiftAmt);
+    }
+  } else {
+    APInt divisor(4, 10);
+    while (Tmp != 0) {
+      APInt APdigit(1, 0);
+      APInt tmp2(Tmp.getBitWidth(), 0);
+      divide(Tmp, Tmp.getNumWords(), divisor, divisor.getNumWords(), &tmp2, 
+             &APdigit);
+      uint32_t Digit = (uint32_t)APdigit.getZExtValue();
+      assert(Digit < Radix && "divide failed");
+      Str.push_back(Digits[Digit]);
+      Tmp = tmp2;
+    }
   }
+  
+  // Reverse the digits before returning.
+  std::reverse(Str.begin()+StartDig, Str.end());
+}
 
-  return result;
+/// toString - This returns the APInt as a std::string.  Note that this is an
+/// inefficient method.  It is better to pass in a SmallVector/SmallString
+/// to the methods above.
+std::string APInt::toString(unsigned Radix = 10, bool Signed = true) const {
+  SmallString<40> S;
+  toString(S, Radix, Signed);
+  return S.c_str();
 }
 
-void APInt::dump() const
-{
-  cerr << "APInt(" << BitWidth << ")=" << std::setbase(16);
-  if (isSingleWord())
-    cerr << VAL;
-  else for (unsigned i = getNumWords(); i > 0; i--) {
-    cerr << pVal[i-1] << " ";
-  }
-  cerr << " U(" << this->toStringUnsigned(10) << ") S("
-       << this->toStringSigned(10) << ")" << std::setbase(10);
+
+void APInt::dump() const {
+  SmallString<40> S, U;
+  this->toStringUnsigned(U);
+  this->toStringSigned(S);
+  fprintf(stderr, "APInt(%db, %su %ss)", BitWidth, U.c_str(), S.c_str());
+}
+
+void APInt::print(raw_ostream &OS, bool isSigned) const {
+  SmallString<40> S;
+  this->toString(S, 10, isSigned);
+  OS << S.c_str();
 }
 
 // This implements a variety of operations on a representation of
@@ -2014,6 +2006,7 @@ void APInt::dump() const
 
 /* Assumed by lowHalf, highHalf, partMSB and partLSB.  A fairly safe
    and unrestricting assumption.  */
+#define COMPILE_TIME_ASSERT(cond) extern int CTAssert[(cond) ? 1 : -1]
 COMPILE_TIME_ASSERT(integerPartWidth % 2 == 0);
 
 /* Some handy functions local to this file.  */
@@ -2021,7 +2014,7 @@ namespace {
 
   /* Returns the integer part with the least significant BITS set.
      BITS cannot be zero.  */
-  inline integerPart
+  static inline integerPart
   lowBitMask(unsigned int bits)
   {
     assert (bits != 0 && bits <= integerPartWidth);
@@ -2030,14 +2023,14 @@ namespace {
   }
 
   /* Returns the value of the lower half of PART.  */
-  inline integerPart
+  static inline integerPart
   lowHalf(integerPart part)
   {
     return part & lowBitMask(integerPartWidth / 2);
   }
 
   /* Returns the value of the upper half of PART.  */
-  inline integerPart
+  static inline integerPart
   highHalf(integerPart part)
   {
     return part >> (integerPartWidth / 2);
@@ -2045,7 +2038,7 @@ namespace {
 
   /* Returns the bit number of the most significant set bit of a part.
      If the input number has no bits set -1U is returned.  */
-  unsigned int
+  static unsigned int
   partMSB(integerPart value)
   {
     unsigned int n, msb;
@@ -2070,7 +2063,7 @@ namespace {
 
   /* Returns the bit number of the least significant set bit of a
      part.  If the input number has no bits set -1U is returned.  */
-  unsigned int
+  static unsigned int
   partLSB(integerPart value)
   {
     unsigned int n, lsb;