include/llvm/Operator.h

   1 //===-- llvm/Operator.h - Operator utility subclass -------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines various classes for working with Instructions and
  11 // ConstantExprs.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_OPERATOR_H
  16 #define LLVM_OPERATOR_H
  17
  18 #include "llvm/Instruction.h"
  19 #include "llvm/Constants.h"
  20
  21 namespace llvm {
  22
  23 class GetElementPtrInst;
  24 class BinaryOperator;
  25 class ConstantExpr;
  26
  27 /// Operator - This is a utility class that provides an abstraction for the
  28 /// common functionality between Instructions and ConstantExprs.
  29 ///
  30 class Operator : public User {
  31 private:
  32   // Do not implement any of these. The Operator class is intended to be used
  33   // as a utility, and is never itself instantiated.
  34   void *operator new(size_t, unsigned);
  35   void *operator new(size_t s);
  36   Operator();
  37   ~Operator();
  38
  39 public:
  40   /// getOpcode - Return the opcode for this Instruction or ConstantExpr.
  41   ///
  42   unsigned getOpcode() const {
  43     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(this))
  44       return I->getOpcode();
  45     return cast<ConstantExpr>(this)->getOpcode();
  46   }
  47
  48   /// getOpcode - If V is an Instruction or ConstantExpr, return its
  49   /// opcode. Otherwise return UserOp1.
  50   ///
  51   static unsigned getOpcode(const Value *V) {
  52     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
  53       return I->getOpcode();
  54     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
  55       return CE->getOpcode();
  56     return Instruction::UserOp1;
  57   }
  58
  59   static inline bool classof(const Operator *) { return true; }
  60   static inline bool classof(const Instruction *) { return true; }
  61   static inline bool classof(const ConstantExpr *) { return true; }
  62   static inline bool classof(const Value *V) {
  63     return isa<Instruction>(V) || isa<ConstantExpr>(V);
  64   }
  65 };
  66
  67 /// OverflowingBinaryOperator - Utility class for integer arithmetic operators
  68 /// which may exhibit overflow - Add, Sub, and Mul. It does not include SDiv,
  69 /// despite that operator having the potential for overflow.
  70 ///
  71 class OverflowingBinaryOperator : public Operator {
  72 public:
  73   enum {
  74     NoUnsignedWrap = (1 << 0),
  75     NoSignedWrap   = (1 << 1)
  76   };
  77
  78 private:
  79   ~OverflowingBinaryOperator(); // do not implement
  80
  81   friend class BinaryOperator;
  82   friend class ConstantExpr;
  83   void setHasNoUnsignedWrap(bool B) {
  84     SubclassOptionalData =
  85       (SubclassOptionalData & ~NoUnsignedWrap) | (B * NoUnsignedWrap);
  86   }
  87   void setHasNoSignedWrap(bool B) {
  88     SubclassOptionalData =
  89       (SubclassOptionalData & ~NoSignedWrap) | (B * NoSignedWrap);
  90   }
  91
  92 public:
  93   /// hasNoUnsignedWrap - Test whether this operation is known to never
  94   /// undergo unsigned overflow, aka the nuw property.
  95   bool hasNoUnsignedWrap() const {
  96     return SubclassOptionalData & NoUnsignedWrap;
  97   }
  98
  99   /// hasNoSignedWrap - Test whether this operation is known to never
 100   /// undergo signed overflow, aka the nsw property.
 101   bool hasNoSignedWrap() const {
 102     return (SubclassOptionalData & NoSignedWrap) != 0;
 103   }
 104
 105   static inline bool classof(const OverflowingBinaryOperator *) { return true; }
 106   static inline bool classof(const Instruction *I) {
 107     return I->getOpcode() == Instruction::Add ||
 108            I->getOpcode() == Instruction::Sub ||
 109            I->getOpcode() == Instruction::Mul ||
 110            I->getOpcode() == Instruction::Shl;
 111   }
 112   static inline bool classof(const ConstantExpr *CE) {
 113     return CE->getOpcode() == Instruction::Add ||
 114            CE->getOpcode() == Instruction::Sub ||
 115            CE->getOpcode() == Instruction::Mul ||
 116            CE->getOpcode() == Instruction::Shl;
 117   }
 118   static inline bool classof(const Value *V) {
 119     return (isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V))) ||
 120            (isa<ConstantExpr>(V) && classof(cast<ConstantExpr>(V)));
 121   }
 122 };
 123
 124 /// PossiblyExactOperator - A udiv or sdiv instruction, which can be marked as
 125 /// "exact", indicating that no bits are destroyed.
 126 class PossiblyExactOperator : public Operator {
 127 public:
 128   enum {
 129     IsExact = (1 << 0)
 130   };
 131
 132   friend class BinaryOperator;
 133   friend class ConstantExpr;
 134   void setIsExact(bool B) {
 135     SubclassOptionalData = (SubclassOptionalData & ~IsExact) | (B * IsExact);
 136   }
 137
 138 private:
 139   ~PossiblyExactOperator(); // do not implement
 140 public:
 141   /// isExact - Test whether this division is known to be exact, with
 142   /// zero remainder.
 143   bool isExact() const {
 144     return SubclassOptionalData & IsExact;
 145   }
 146
 147   static bool isPossiblyExactOpcode(unsigned OpC) {
 148     return OpC == Instruction::SDiv ||
 149            OpC == Instruction::UDiv ||
 150            OpC == Instruction::AShr ||
 151            OpC == Instruction::LShr;
 152   }
 153   static inline bool classof(const ConstantExpr *CE) {
 154     return isPossiblyExactOpcode(CE->getOpcode());
 155   }
 156   static inline bool classof(const Instruction *I) {
 157     return isPossiblyExactOpcode(I->getOpcode());
 158   }
 159   static inline bool classof(const Value *V) {
 160     return (isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V))) ||
 161            (isa<ConstantExpr>(V) && classof(cast<ConstantExpr>(V)));
 162   }
 163 };
 164
 165
 166
 167 /// ConcreteOperator - A helper template for defining operators for individual
 168 /// opcodes.
 169 template<typename SuperClass, unsigned Opc>
 170 class ConcreteOperator : public SuperClass {
 171   ~ConcreteOperator(); // DO NOT IMPLEMENT
 172 public:
 173   static inline bool classof(const ConcreteOperator<SuperClass, Opc> *) {
 174     return true;
 175   }
 176   static inline bool classof(const Instruction *I) {
 177     return I->getOpcode() == Opc;
 178   }
 179   static inline bool classof(const ConstantExpr *CE) {
 180     return CE->getOpcode() == Opc;
 181   }
 182   static inline bool classof(const Value *V) {
 183     return (isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V))) ||
 184            (isa<ConstantExpr>(V) && classof(cast<ConstantExpr>(V)));
 185   }
 186 };
 187
 188 class AddOperator
 189   : public ConcreteOperator<OverflowingBinaryOperator, Instruction::Add> {};
 190 class SubOperator
 191   : public ConcreteOperator<OverflowingBinaryOperator, Instruction::Sub> {};
 192 class MulOperator
 193   : public ConcreteOperator<OverflowingBinaryOperator, Instruction::Mul> {};
 194 class ShlOperator
 195   : public ConcreteOperator<OverflowingBinaryOperator, Instruction::Shl> {};
 196
 197
 198 class SDivOperator
 199   : public ConcreteOperator<PossiblyExactOperator, Instruction::SDiv> {};
 200 class UDivOperator
 201   : public ConcreteOperator<PossiblyExactOperator, Instruction::UDiv> {};
 202 class AShrOperator
 203   : public ConcreteOperator<PossiblyExactOperator, Instruction::AShr> {};
 204 class LShrOperator
 205   : public ConcreteOperator<PossiblyExactOperator, Instruction::LShr> {};
 206
 207
 208
 209 class GEPOperator
 210   : public ConcreteOperator<Operator, Instruction::GetElementPtr> {
 211   enum {
 212     IsInBounds = (1 << 0)
 213   };
 214
 215   friend class GetElementPtrInst;
 216   friend class ConstantExpr;
 217   void setIsInBounds(bool B) {
 218     SubclassOptionalData =
 219       (SubclassOptionalData & ~IsInBounds) | (B * IsInBounds);
 220   }
 221
 222 public:
 223   /// isInBounds - Test whether this is an inbounds GEP, as defined
 224   /// by LangRef.html.
 225   bool isInBounds() const {
 226     return SubclassOptionalData & IsInBounds;
 227   }
 228
 229   inline op_iterator       idx_begin()       { return op_begin()+1; }
 230   inline const_op_iterator idx_begin() const { return op_begin()+1; }
 231   inline op_iterator       idx_end()         { return op_end(); }
 232   inline const_op_iterator idx_end()   const { return op_end(); }
 233
 234   Value *getPointerOperand() {
 235     return getOperand(0);
 236   }
 237   const Value *getPointerOperand() const {
 238     return getOperand(0);
 239   }
 240   static unsigned getPointerOperandIndex() {
 241     return 0U;                      // get index for modifying correct operand
 242   }
 243
 244   /// getPointerOperandType - Method to return the pointer operand as a
 245   /// PointerType.
 246   const PointerType *getPointerOperandType() const {
 247     return reinterpret_cast<const PointerType*>(getPointerOperand()->getType());
 248   }
 249
 250   unsigned getNumIndices() const {  // Note: always non-negative
 251     return getNumOperands() - 1;
 252   }
 253
 254   bool hasIndices() const {
 255     return getNumOperands() > 1;
 256   }
 257
 258   /// hasAllZeroIndices - Return true if all of the indices of this GEP are
 259   /// zeros.  If so, the result pointer and the first operand have the same
 260   /// value, just potentially different types.
 261   bool hasAllZeroIndices() const {
 262     for (const_op_iterator I = idx_begin(), E = idx_end(); I != E; ++I) {
 263       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(I))
 264         if (C->isZero())
 265           continue;
 266       return false;
 267     }
 268     return true;
 269   }
 270
 271   /// hasAllConstantIndices - Return true if all of the indices of this GEP are
 272   /// constant integers.  If so, the result pointer and the first operand have
 273   /// a constant offset between them.
 274   bool hasAllConstantIndices() const {
 275     for (const_op_iterator I = idx_begin(), E = idx_end(); I != E; ++I) {
 276       if (!isa<ConstantInt>(I))
 277         return false;
 278     }
 279     return true;
 280   }
 281 };
 282
 283 } // End llvm namespace
 284
 285 #endif