include/llvm/Value.h

   1 //===-- llvm/Value.h - Definition of the Value class ------------*- 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 declares the Value class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_VALUE_H
  15 #define LLVM_VALUE_H
  16
  17 #include "llvm/AbstractTypeUser.h"
  18 #include "llvm/Use.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
  20 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  21 #include "llvm/Support/Casting.h"
  22 #include <string>
  23
  24 namespace llvm {
  25
  26 class Constant;
  27 class Argument;
  28 class Instruction;
  29 class BasicBlock;
  30 class GlobalValue;
  31 class Function;
  32 class GlobalVariable;
  33 class GlobalAlias;
  34 class InlineAsm;
  35 class ValueSymbolTable;
  36 class TypeSymbolTable;
  37 template<typename ValueTy> class StringMapEntry;
  38 template <typename ValueTy = Value>
  39 class AssertingVH;
  40 typedef StringMapEntry<Value*> ValueName;
  41 class raw_ostream;
  42 class AssemblyAnnotationWriter;
  43 class ValueHandleBase;
  44 class LLVMContext;
  45
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47 //                                 Value Class
  48 //===----------------------------------------------------------------------===//
  49
  50 /// This is a very important LLVM class. It is the base class of all values
  51 /// computed by a program that may be used as operands to other values. Value is
  52 /// the super class of other important classes such as Instruction and Function.
  53 /// All Values have a Type. Type is not a subclass of Value. All types can have
  54 /// a name and they should belong to some Module. Setting the name on the Value
  55 /// automatically updates the module's symbol table.
  56 ///
  57 /// Every value has a "use list" that keeps track of which other Values are
  58 /// using this Value.  A Value can also have an arbitrary number of ValueHandle
  59 /// objects that watch it and listen to RAUW and Destroy events see
  60 /// llvm/Support/ValueHandle.h for details.
  61 ///
  62 /// @brief LLVM Value Representation
  63 class Value {
  64   const unsigned char SubclassID;   // Subclass identifier (for isa/dyn_cast)
  65   unsigned char HasValueHandle : 1; // Has a ValueHandle pointing to this?
  66 protected:
  67   /// SubclassOptionalData - This member is similar to SubclassData, however it
  68   /// is for holding information which may be used to aid optimization, but
  69   /// which may be cleared to zero without affecting conservative
  70   /// interpretation.
  71   unsigned char SubclassOptionalData : 7;
  72
  73   /// SubclassData - This member is defined by this class, but is not used for
  74   /// anything.  Subclasses can use it to hold whatever state they find useful.
  75   /// This field is initialized to zero by the ctor.
  76   unsigned short SubclassData;
  77 private:
  78   PATypeHolder VTy;
  79   Use *UseList;
  80
  81   friend class ValueSymbolTable; // Allow ValueSymbolTable to directly mod Name.
  82   friend class SymbolTable;      // Allow SymbolTable to directly poke Name.
  83   friend class ValueHandleBase;
  84   ValueName *Name;
  85
  86   void operator=(const Value &);     // Do not implement
  87   Value(const Value &);              // Do not implement
  88
  89 public:
  90   Value(const Type *Ty, unsigned scid);
  91   virtual ~Value();
  92
  93   /// dump - Support for debugging, callable in GDB: V->dump()
  94   //
  95   virtual void dump() const;
  96
  97   /// print - Implement operator<< on Value.
  98   ///
  99   void print(raw_ostream &O, AssemblyAnnotationWriter *AAW = 0) const;
 100
 101   /// All values are typed, get the type of this value.
 102   ///
 103   inline const Type *getType() const { return VTy; }
 104
 105   /// All values hold a context through their type.
 106   LLVMContext &getContext() const;
 107
 108   // All values can potentially be named...
 109   inline bool hasName() const { return Name != 0; }
 110   ValueName *getValueName() const { return Name; }
 111
 112   /// getName() - Return a constant reference to the value's name. This is cheap
 113   /// and guaranteed to return the same reference as long as the value is not
 114   /// modified.
 115   ///
 116   /// This is currently guaranteed to return a StringRef for which data() points
 117   /// to a valid null terminated string. The use of StringRef.data() is
 118   /// deprecated here, however, and clients should not rely on it. If such
 119   /// behavior is needed, clients should use expensive getNameStr(), or switch
 120   /// to an interface that does not depend on null termination.
 121   StringRef getName() const;
 122
 123   /// getNameStr() - Return the name of the specified value, *constructing a
 124   /// string* to hold it.  This is guaranteed to construct a string and is very
 125   /// expensive, clients should use getName() unless necessary.
 126   std::string getNameStr() const;
 127
 128   /// setName() - Change the name of the value, choosing a new unique name if
 129   /// the provided name is taken.
 130   ///
 131   /// \arg Name - The new name; or "" if the value's name should be removed.
 132   void setName(const Twine &Name);
 133
 134
 135   /// takeName - transfer the name from V to this value, setting V's name to
 136   /// empty.  It is an error to call V->takeName(V).
 137   void takeName(Value *V);
 138
 139   /// replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
 140   /// each use point to "V" instead of "this".  After this completes, 'this's
 141   /// use list is guaranteed to be empty.
 142   ///
 143   void replaceAllUsesWith(Value *V);
 144
 145   // uncheckedReplaceAllUsesWith - Just like replaceAllUsesWith but dangerous.
 146   // Only use when in type resolution situations!
 147   void uncheckedReplaceAllUsesWith(Value *V);
 148
 149   /// clearOptionalData - Clear any optional optimization data from this Value.
 150   /// Transformation passes must call this method whenever changing the IR
 151   /// in a way that would affect the values produced by this Value, unless
 152   /// it takes special care to ensure correctness in some other way.
 153   void clearOptionalData() { SubclassOptionalData = 0; }
 154
 155   //----------------------------------------------------------------------
 156   // Methods for handling the chain of uses of this Value.
 157   //
 158   typedef value_use_iterator<User>       use_iterator;
 159   typedef value_use_iterator<const User> use_const_iterator;
 160
 161   bool               use_empty() const { return UseList == 0; }
 162   use_iterator       use_begin()       { return use_iterator(UseList); }
 163   use_const_iterator use_begin() const { return use_const_iterator(UseList); }
 164   use_iterator       use_end()         { return use_iterator(0);   }
 165   use_const_iterator use_end()   const { return use_const_iterator(0);   }
 166   User              *use_back()        { return *use_begin(); }
 167   const User        *use_back()  const { return *use_begin(); }
 168
 169   /// hasOneUse - Return true if there is exactly one user of this value.  This
 170   /// is specialized because it is a common request and does not require
 171   /// traversing the whole use list.
 172   ///
 173   bool hasOneUse() const {
 174     use_const_iterator I = use_begin(), E = use_end();
 175     if (I == E) return false;
 176     return ++I == E;
 177   }
 178
 179   /// hasNUses - Return true if this Value has exactly N users.
 180   ///
 181   bool hasNUses(unsigned N) const;
 182
 183   /// hasNUsesOrMore - Return true if this value has N users or more.  This is
 184   /// logically equivalent to getNumUses() >= N.
 185   ///
 186   bool hasNUsesOrMore(unsigned N) const;
 187
 188   bool isUsedInBasicBlock(const BasicBlock *BB) const;
 189
 190   /// getNumUses - This method computes the number of uses of this Value.  This
 191   /// is a linear time operation.  Use hasOneUse, hasNUses, or hasMoreThanNUses
 192   /// to check for specific values.
 193   unsigned getNumUses() const;
 194
 195   /// addUse - This method should only be used by the Use class.
 196   ///
 197   void addUse(Use &U) { U.addToList(&UseList); }
 198
 199   /// An enumeration for keeping track of the concrete subclass of Value that
 200   /// is actually instantiated. Values of this enumeration are kept in the
 201   /// Value classes SubclassID field. They are used for concrete type
 202   /// identification.
 203   enum ValueTy {
 204     ArgumentVal,              // This is an instance of Argument
 205     BasicBlockVal,            // This is an instance of BasicBlock
 206     FunctionVal,              // This is an instance of Function
 207     GlobalAliasVal,           // This is an instance of GlobalAlias
 208     GlobalVariableVal,        // This is an instance of GlobalVariable
 209     UndefValueVal,            // This is an instance of UndefValue
 210     ConstantExprVal,          // This is an instance of ConstantExpr
 211     ConstantAggregateZeroVal, // This is an instance of ConstantAggregateNull
 212     ConstantIntVal,           // This is an instance of ConstantInt
 213     ConstantFPVal,            // This is an instance of ConstantFP
 214     ConstantArrayVal,         // This is an instance of ConstantArray
 215     ConstantStructVal,        // This is an instance of ConstantStruct
 216     ConstantVectorVal,        // This is an instance of ConstantVector
 217     ConstantPointerNullVal,   // This is an instance of ConstantPointerNull
 218     MDNodeVal,                // This is an instance of MDNode
 219     MDStringVal,              // This is an instance of MDString
 220     NamedMDNodeVal,           // This is an instance of NamedMDNode
 221     InlineAsmVal,             // This is an instance of InlineAsm
 222     PseudoSourceValueVal,     // This is an instance of PseudoSourceValue
 223     InstructionVal,           // This is an instance of Instruction
 224
 225     // Markers:
 226     ConstantFirstVal = FunctionVal,
 227     ConstantLastVal  = ConstantPointerNullVal
 228   };
 229
 230   /// getValueID - Return an ID for the concrete type of this object.  This is
 231   /// used to implement the classof checks.  This should not be used for any
 232   /// other purpose, as the values may change as LLVM evolves.  Also, note that
 233   /// for instructions, the Instruction's opcode is added to InstructionVal. So
 234   /// this means three things:
 235   /// # there is no value with code InstructionVal (no opcode==0).
 236   /// # there are more possible values for the value type than in ValueTy enum.
 237   /// # the InstructionVal enumerator must be the highest valued enumerator in
 238   ///   the ValueTy enum.
 239   unsigned getValueID() const {
 240     return SubclassID;
 241   }
 242
 243   /// hasSameSubclassOptionalData - Test whether the optional flags contained
 244   /// in this value are equal to the optional flags in the given value.
 245   bool hasSameSubclassOptionalData(const Value *V) const {
 246     return SubclassOptionalData == V->SubclassOptionalData;
 247   }
 248
 249   /// intersectOptionalDataWith - Clear any optional flags in this value
 250   /// that are not also set in the given value.
 251   void intersectOptionalDataWith(const Value *V) {
 252     SubclassOptionalData &= V->SubclassOptionalData;
 253   }
 254
 255   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 256   static inline bool classof(const Value *) {
 257     return true; // Values are always values.
 258   }
 259
 260   /// getRawType - This should only be used to implement the vmcore library.
 261   ///
 262   const Type *getRawType() const { return VTy.getRawType(); }
 263
 264   /// stripPointerCasts - This method strips off any unneeded pointer
 265   /// casts from the specified value, returning the original uncasted value.
 266   /// Note that the returned value has pointer type if the specified value does.
 267   Value *stripPointerCasts();
 268   const Value *stripPointerCasts() const {
 269     return const_cast<Value*>(this)->stripPointerCasts();
 270   }
 271
 272   /// getUnderlyingObject - This method strips off any GEP address adjustments
 273   /// and pointer casts from the specified value, returning the original object
 274   /// being addressed.  Note that the returned value has pointer type if the
 275   /// specified value does.
 276   Value *getUnderlyingObject();
 277   const Value *getUnderlyingObject() const {
 278     return const_cast<Value*>(this)->getUnderlyingObject();
 279   }
 280
 281   /// DoPHITranslation - If this value is a PHI node with CurBB as its parent,
 282   /// return the value in the PHI node corresponding to PredBB.  If not, return
 283   /// ourself.  This is useful if you want to know the value something has in a
 284   /// predecessor block.
 285   Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB, const BasicBlock *PredBB);
 286
 287   const Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB,
 288                                 const BasicBlock *PredBB) const{
 289     return const_cast<Value*>(this)->DoPHITranslation(CurBB, PredBB);
 290   }
 291 };
 292
 293 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const Value &V) {
 294   V.print(OS);
 295   return OS;
 296 }
 297
 298 void Use::set(Value *V) {
 299   if (Val) removeFromList();
 300   Val = V;
 301   if (V) V->addUse(*this);
 302 }
 303
 304
 305 // isa - Provide some specializations of isa so that we don't have to include
 306 // the subtype header files to test to see if the value is a subclass...
 307 //
 308 template <> inline bool isa_impl<Constant, Value>(const Value &Val) {
 309   return Val.getValueID() >= Value::ConstantFirstVal &&
 310          Val.getValueID() <= Value::ConstantLastVal;
 311 }
 312 template <> inline bool isa_impl<Argument, Value>(const Value &Val) {
 313   return Val.getValueID() == Value::ArgumentVal;
 314 }
 315 template <> inline bool isa_impl<InlineAsm, Value>(const Value &Val) {
 316   return Val.getValueID() == Value::InlineAsmVal;
 317 }
 318 template <> inline bool isa_impl<Instruction, Value>(const Value &Val) {
 319   return Val.getValueID() >= Value::InstructionVal;
 320 }
 321 template <> inline bool isa_impl<BasicBlock, Value>(const Value &Val) {
 322   return Val.getValueID() == Value::BasicBlockVal;
 323 }
 324 template <> inline bool isa_impl<Function, Value>(const Value &Val) {
 325   return Val.getValueID() == Value::FunctionVal;
 326 }
 327 template <> inline bool isa_impl<GlobalVariable, Value>(const Value &Val) {
 328   return Val.getValueID() == Value::GlobalVariableVal;
 329 }
 330 template <> inline bool isa_impl<GlobalAlias, Value>(const Value &Val) {
 331   return Val.getValueID() == Value::GlobalAliasVal;
 332 }
 333 template <> inline bool isa_impl<GlobalValue, Value>(const Value &Val) {
 334   return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Function>(Val) ||
 335          isa<GlobalAlias>(Val);
 336 }
 337
 338
 339 // Value* is only 4-byte aligned.
 340 template<>
 341 class PointerLikeTypeTraits<Value*> {
 342   typedef Value* PT;
 343 public:
 344   static inline void *getAsVoidPointer(PT P) { return P; }
 345   static inline PT getFromVoidPointer(void *P) {
 346     return static_cast<PT>(P);
 347   }
 348   enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
 349 };
 350
 351 } // End llvm namespace
 352
 353 #endif