lib/IR/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   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 implements folding of constants for LLVM.  This implements the
  11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
  12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
  13 //
  14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
  15 // pieces that don't need DataLayout, and the pieces that do. This is to avoid
  16 // a dependence in IR on Target.
  17 //
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 #include "ConstantFold.h"
  21 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  22 #include "llvm/IR/Constants.h"
  23 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/IR/Function.h"
  25 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
  26 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  27 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  28 #include "llvm/IR/Operator.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  32 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include <limits>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 /// BitCastConstantVector - Convert the specified vector Constant node to the
  42 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  43 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  44 static Constant *BitCastConstantVector(Constant *CV, VectorType *DstTy) {
  45
  46   if (CV->isAllOnesValue()) return Constant::getAllOnesValue(DstTy);
  47   if (CV->isNullValue()) return Constant::getNullValue(DstTy);
  48
  49   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  50   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  51   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  52   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  53   if (NumElts != CV->getType()->getVectorNumElements())
  54     return 0;
  55
  56   Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  57
  58   SmallVector<Constant*, 16> Result;
  59   Type *Ty = IntegerType::get(CV->getContext(), 32);
  60   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  61     Constant *C =
  62       ConstantExpr::getExtractElement(CV, ConstantInt::get(Ty, i));
  63     C = ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy);
  64     Result.push_back(C);
  65   }
  66
  67   return ConstantVector::get(Result);
  68 }
  69
  70 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  71 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  72 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  73 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  74 static unsigned
  75 foldConstantCastPair(
  76   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  77   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
  78   Type *DstTy            ///< destination type of the first cast
  79 ) {
  80   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  81   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  82   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  83
  84   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  85   Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  86   Type *MidTy = Op->getType();
  87   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  88   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  89
  90   // Assume that pointers are never more than 64 bits wide, and only use this
  91   // for the middle type. Otherwise we could end up folding away illegal
  92   // bitcasts between address spaces with different sizes.
  93   IntegerType *FakeIntPtrTy = Type::getInt64Ty(DstTy->getContext());
  94
  95   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  96   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  97                                         0, FakeIntPtrTy, 0);
  98 }
  99
 100 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, Type *DestTy) {
 101   Type *SrcTy = V->getType();
 102   if (SrcTy == DestTy)
 103     return V; // no-op cast
 104
 105   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 106   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 107   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 108     if (PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
 109       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()
 110           && DPTy->getElementType()->isSized()) {
 111         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 112         Value *Zero =
 113           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
 114         IdxList.push_back(Zero);
 115         Type *ElTy = PTy->getElementType();
 116         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 117           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 118             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 119             ElTy = STy->getElementType(0);
 120             IdxList.push_back(Zero);
 121           } else if (SequentialType *STy =
 122                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 123             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
 124             ElTy = STy->getElementType();
 125             IdxList.push_back(Zero);
 126           } else {
 127             break;
 128           }
 129         }
 130
 131         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 132           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
 133           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, IdxList);
 134       }
 135
 136   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 137   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 138   if (VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 139     if (VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 140       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 141              "Not cast between same sized vectors!");
 142       SrcTy = NULL;
 143       // First, check for null.  Undef is already handled.
 144       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 145         return Constant::getNullValue(DestTy);
 146
 147       // Handle ConstantVector and ConstantAggregateVector.
 148       return BitCastConstantVector(V, DestPTy);
 149     }
 150
 151     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
 152     // This allows for other simplifications (although some of them
 153     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
 154     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
 155       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(V), DestPTy);
 156   }
 157
 158   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 159   // bitcast right.
 160   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 161     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 162
 163   // Handle integral constant input.
 164   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 165     if (DestTy->isIntegerTy())
 166       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 167       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 168       return V;
 169
 170     if (DestTy->isFloatingPointTy())
 171       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
 172                              APFloat(DestTy->getFltSemantics(),
 173                                      CI->getValue()));
 174
 175     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 176     return 0;
 177   }
 178
 179   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
 180   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
 181     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
 182                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
 183
 184   return 0;
 185 }
 186
 187
 188 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
 189 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
 190 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
 191 /// which is the number of bytes used.
 192 ///
 193 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
 194 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
 195 /// returned, otherwise null is returned.
 196 ///
 197 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
 198                                       unsigned ByteSize) {
 199   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
 200          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
 201          "Non-byte sized integer input");
 202   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
 203   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
 204   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
 205   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
 206
 207   // Constant Integers are simple.
 208   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 209     APInt V = CI->getValue();
 210     if (ByteStart)
 211       V = V.lshr(ByteStart*8);
 212     V = V.trunc(ByteSize*8);
 213     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
 214   }
 215
 216   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
 217   // If not, we definitely can't do anything.
 218   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 219   if (CE == 0) return 0;
 220
 221   switch (CE->getOpcode()) {
 222   default: return 0;
 223   case Instruction::Or: {
 224     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 225     if (RHS == 0)
 226       return 0;
 227
 228     // X | -1 -> -1.
 229     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
 230       if (RHSC->isAllOnesValue())
 231         return RHSC;
 232
 233     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 234     if (LHS == 0)
 235       return 0;
 236     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
 237   }
 238   case Instruction::And: {
 239     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 240     if (RHS == 0)
 241       return 0;
 242
 243     // X & 0 -> 0.
 244     if (RHS->isNullValue())
 245       return RHS;
 246
 247     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 248     if (LHS == 0)
 249       return 0;
 250     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
 251   }
 252   case Instruction::LShr: {
 253     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 254     if (Amt == 0)
 255       return 0;
 256     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 257     // Cannot analyze non-byte shifts.
 258     if ((ShAmt & 7) != 0)
 259       return 0;
 260     ShAmt >>= 3;
 261
 262     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 263     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
 264       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 265                                                      ByteSize*8));
 266     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 267     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
 268       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
 269
 270     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 271     return 0;
 272   }
 273
 274   case Instruction::Shl: {
 275     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 276     if (Amt == 0)
 277       return 0;
 278     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 279     // Cannot analyze non-byte shifts.
 280     if ((ShAmt & 7) != 0)
 281       return 0;
 282     ShAmt >>= 3;
 283
 284     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 285     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
 286       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 287                                                      ByteSize*8));
 288     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 289     if (ByteStart >= ShAmt)
 290       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
 291
 292     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 293     return 0;
 294   }
 295
 296   case Instruction::ZExt: {
 297     unsigned SrcBitSize =
 298       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
 299
 300     // If extracting something that is completely zero, return 0.
 301     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
 302       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 303                                                      ByteSize*8));
 304
 305     // If exactly extracting the input, return it.
 306     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
 307       return CE->getOperand(0);
 308
 309     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
 310     // multiple of 8 bits, recurse.
 311     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
 312       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
 313
 314     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
 315     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
 316     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
 317       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
 318       Constant *Res = CE->getOperand(0);
 319       if (ByteStart)
 320         Res = ConstantExpr::getLShr(Res,
 321                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
 322       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
 323                                                           ByteSize*8));
 324     }
 325
 326     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 327     return 0;
 328   }
 329   }
 330 }
 331
 332 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
 333 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 334 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 335 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 336 ///
 337 static Constant *getFoldedSizeOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 338                                  bool Folded) {
 339   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 340     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
 341     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 342     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 343   }
 344
 345   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 346     if (!STy->isPacked()) {
 347       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 348       // An empty struct has size zero.
 349       if (NumElems == 0)
 350         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
 351       // Check for a struct with all members having the same size.
 352       Constant *MemberSize =
 353         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 354       bool AllSame = true;
 355       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 356         if (MemberSize !=
 357             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 358           AllSame = false;
 359           break;
 360         }
 361       if (AllSame) {
 362         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
 363         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 364       }
 365     }
 366
 367   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 368   // to an arbitrary pointee.
 369   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 370     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 371       return
 372         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
 373                                          PTy->getAddressSpace()),
 374                         DestTy, true);
 375
 376   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 377   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 378   if (!Folded)
 379     return 0;
 380
 381   // Base case: Get a regular sizeof expression.
 382   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
 383   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 384                                                     DestTy, false),
 385                             C, DestTy);
 386   return C;
 387 }
 388
 389 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
 390 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 391 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 392 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 393 ///
 394 static Constant *getFoldedAlignOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 395                                   bool Folded) {
 396   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
 397   // array element. Note that this is not always true for vectors.
 398   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 399     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
 400     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 401                                                       DestTy,
 402                                                       false),
 403                               C, DestTy);
 404     return C;
 405   }
 406
 407   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 408     // Packed structs always have an alignment of 1.
 409     if (STy->isPacked())
 410       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 411
 412     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
 413     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
 414     // if all the members have the same alignment.
 415     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 416     // An empty struct has minimal alignment.
 417     if (NumElems == 0)
 418       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 419     // Check for a struct with all members having the same alignment.
 420     Constant *MemberAlign =
 421       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 422     bool AllSame = true;
 423     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 424       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 425         AllSame = false;
 426         break;
 427       }
 428     if (AllSame)
 429       return MemberAlign;
 430   }
 431
 432   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 433   // to an arbitrary pointee.
 434   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 435     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 436       return
 437         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
 438                                                            1),
 439                                           PTy->getAddressSpace()),
 440                          DestTy, true);
 441
 442   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 443   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 444   if (!Folded)
 445     return 0;
 446
 447   // Base case: Get a regular alignof expression.
 448   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
 449   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 450                                                     DestTy, false),
 451                             C, DestTy);
 452   return C;
 453 }
 454
 455 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
 456 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
 457 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 458 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 459 ///
 460 static Constant *getFoldedOffsetOf(Type *Ty, Constant *FieldNo,
 461                                    Type *DestTy,
 462                                    bool Folded) {
 463   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 464     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
 465                                                                 DestTy, false),
 466                                         FieldNo, DestTy);
 467     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 468     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 469   }
 470
 471   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 472     if (!STy->isPacked()) {
 473       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 474       // An empty struct has no members.
 475       if (NumElems == 0)
 476         return 0;
 477       // Check for a struct with all members having the same size.
 478       Constant *MemberSize =
 479         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 480       bool AllSame = true;
 481       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 482         if (MemberSize !=
 483             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 484           AllSame = false;
 485           break;
 486         }
 487       if (AllSame) {
 488         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
 489                                                                     false,
 490                                                                     DestTy,
 491                                                                     false),
 492                                             FieldNo, DestTy);
 493         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 494       }
 495     }
 496
 497   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 498   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 499   if (!Folded)
 500     return 0;
 501
 502   // Base case: Get a regular offsetof expression.
 503   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
 504   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 505                                                     DestTy, false),
 506                             C, DestTy);
 507   return C;
 508 }
 509
 510 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
 511                                             Type *DestTy) {
 512   if (isa<UndefValue>(V)) {
 513     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 514     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 515     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 516     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 517         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 518       return Constant::getNullValue(DestTy);
 519     return UndefValue::get(DestTy);
 520   }
 521
 522   if (V->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
 523     return Constant::getNullValue(DestTy);
 524
 525   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 526   // do to try to simplify it.
 527   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 528     if (CE->isCast()) {
 529       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 530       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 531         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 532     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 533       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 534       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 535       bool isAllNull = true;
 536       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 537         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 538           isAllNull = false;
 539           break;
 540         }
 541       if (isAllNull)
 542         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 543         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 544     }
 545   }
 546
 547   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
 548   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
 549   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
 550   if ((isa<ConstantVector>(V) || isa<ConstantDataVector>(V)) &&
 551       DestTy->isVectorTy() &&
 552       DestTy->getVectorNumElements() == V->getType()->getVectorNumElements()) {
 553     SmallVector<Constant*, 16> res;
 554     VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 555     Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 556     Type *Ty = IntegerType::get(V->getContext(), 32);
 557     for (unsigned i = 0, e = V->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i) {
 558       Constant *C =
 559         ConstantExpr::getExtractElement(V, ConstantInt::get(Ty, i));
 560       res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc, C, DstEltTy));
 561     }
 562     return ConstantVector::get(res);
 563   }
 564
 565   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 566   // opcode specified.
 567   switch (opc) {
 568   default:
 569     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
 570   case Instruction::FPTrunc:
 571   case Instruction::FPExt:
 572     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 573       bool ignored;
 574       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 575       Val.convert(DestTy->isHalfTy() ? APFloat::IEEEhalf :
 576                   DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
 577                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
 578                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
 579                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
 580                   DestTy->isPPC_FP128Ty() ? APFloat::PPCDoubleDouble :
 581                   APFloat::Bogus,
 582                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 583       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
 584     }
 585     return 0; // Can't fold.
 586   case Instruction::FPToUI:
 587   case Instruction::FPToSI:
 588     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 589       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 590       bool ignored;
 591       uint64_t x[2];
 592       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 593       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 594                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 595       APInt Val(DestBitWidth, x);
 596       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
 597     }
 598     return 0; // Can't fold.
 599   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 600     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 601       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 602     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 603   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 604     // Is it a null pointer value?
 605     if (V->isNullValue())
 606       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 607     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
 608     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
 609     // alignof-like expression, factor out known factors.
 610     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
 611       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
 612           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
 613         Type *Ty =
 614           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 615         if (CE->getNumOperands() == 2) {
 616           // Handle a sizeof-like expression.
 617           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
 618           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
 619           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
 620             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
 621                                                                 DestTy, false),
 622                                         Idx, DestTy);
 623             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
 624           }
 625         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
 626                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
 627           // Handle an alignof-like expression.
 628           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 629             if (!STy->isPacked()) {
 630               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
 631               if (CI->isOne() &&
 632                   STy->getNumElements() == 2 &&
 633                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
 634                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
 635               }
 636             }
 637           // Handle an offsetof-like expression.
 638           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
 639             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
 640                                                 DestTy, false))
 641               return C;
 642           }
 643         }
 644       }
 645     // Other pointer types cannot be casted
 646     return 0;
 647   case Instruction::UIToFP:
 648   case Instruction::SIToFP:
 649     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 650       APInt api = CI->getValue();
 651       APFloat apf(DestTy->getFltSemantics(),
 652                   APInt::getNullValue(DestTy->getPrimitiveSizeInBits()));
 653       (void)apf.convertFromAPInt(api,
 654                                  opc==Instruction::SIToFP,
 655                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
 656       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
 657     }
 658     return 0;
 659   case Instruction::ZExt:
 660     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 661       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 662       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 663                               CI->getValue().zext(BitWidth));
 664     }
 665     return 0;
 666   case Instruction::SExt:
 667     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 668       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 669       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 670                               CI->getValue().sext(BitWidth));
 671     }
 672     return 0;
 673   case Instruction::Trunc: {
 674     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 675     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 676       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 677                               CI->getValue().trunc(DestBitWidth));
 678     }
 679
 680     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
 681     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
 682     // even multiple of a byte.
 683     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
 684         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
 685       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
 686         return Res;
 687
 688     return 0;
 689   }
 690   case Instruction::BitCast:
 691     return FoldBitCast(V, DestTy);
 692   }
 693 }
 694
 695 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
 696                                               Constant *V1, Constant *V2) {
 697   // Check for i1 and vector true/false conditions.
 698   if (Cond->isNullValue()) return V2;
 699   if (Cond->isAllOnesValue()) return V1;
 700
 701   // If the condition is a vector constant, fold the result elementwise.
 702   if (ConstantVector *CondV = dyn_cast<ConstantVector>(Cond)) {
 703     SmallVector<Constant*, 16> Result;
 704     Type *Ty = IntegerType::get(CondV->getContext(), 32);
 705     for (unsigned i = 0, e = V1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
 706       ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(CondV->getOperand(i));
 707       if (Cond == 0) break;
 708
 709       Constant *V = Cond->isNullValue() ? V2 : V1;
 710       Constant *Res = ConstantExpr::getExtractElement(V, ConstantInt::get(Ty, i));
 711       Result.push_back(Res);
 712     }
 713
 714     // If we were able to build the vector, return it.
 715     if (Result.size() == V1->getType()->getVectorNumElements())
 716       return ConstantVector::get(Result);
 717   }
 718
 719   if (isa<UndefValue>(Cond)) {
 720     if (isa<UndefValue>(V1)) return V1;
 721     return V2;
 722   }
 723   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
 724   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
 725   if (V1 == V2) return V1;
 726
 727   if (ConstantExpr *TrueVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V1)) {
 728     if (TrueVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 729       if (TrueVal->getOperand(0) == Cond)
 730         return ConstantExpr::getSelect(Cond, TrueVal->getOperand(1), V2);
 731   }
 732   if (ConstantExpr *FalseVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
 733     if (FalseVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 734       if (FalseVal->getOperand(0) == Cond)
 735         return ConstantExpr::getSelect(Cond, V1, FalseVal->getOperand(2));
 736   }
 737
 738   return 0;
 739 }
 740
 741 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
 742                                                       Constant *Idx) {
 743   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 744     return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 745   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 746     return Constant::getNullValue(Val->getType()->getVectorElementType());
 747   // ee({w,x,y,z}, undef) -> undef
 748   if (isa<UndefValue>(Idx))
 749     return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 750
 751   if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 752     uint64_t Index = CIdx->getZExtValue();
 753     // ee({w,x,y,z}, wrong_value) -> undef
 754     if (Index >= Val->getType()->getVectorNumElements())
 755       return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 756     return Val->getAggregateElement(Index);
 757   }
 758   return 0;
 759 }
 760
 761 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
 762                                                      Constant *Elt,
 763                                                      Constant *Idx) {
 764   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 765   if (!CIdx) return 0;
 766   const APInt &IdxVal = CIdx->getValue();
 767
 768   SmallVector<Constant*, 16> Result;
 769   Type *Ty = IntegerType::get(Val->getContext(), 32);
 770   for (unsigned i = 0, e = Val->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i){
 771     if (i == IdxVal) {
 772       Result.push_back(Elt);
 773       continue;
 774     }
 775
 776     Constant *C =
 777       ConstantExpr::getExtractElement(Val, ConstantInt::get(Ty, i));
 778     Result.push_back(C);
 779   }
 780
 781   return ConstantVector::get(Result);
 782 }
 783
 784 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
 785                                                      Constant *V2,
 786                                                      Constant *Mask) {
 787   unsigned MaskNumElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
 788   Type *EltTy = V1->getType()->getVectorElementType();
 789
 790   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 791   if (isa<UndefValue>(Mask))
 792     return UndefValue::get(VectorType::get(EltTy, MaskNumElts));
 793
 794   // Don't break the bitcode reader hack.
 795   if (isa<ConstantExpr>(Mask)) return 0;
 796
 797   unsigned SrcNumElts = V1->getType()->getVectorNumElements();
 798
 799   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 800   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 801   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
 802     int Elt = ShuffleVectorInst::getMaskValue(Mask, i);
 803     if (Elt == -1) {
 804       Result.push_back(UndefValue::get(EltTy));
 805       continue;
 806     }
 807     Constant *InElt;
 808     if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts*2)
 809       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 810     else if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts) {
 811       Type *Ty = IntegerType::get(V2->getContext(), 32);
 812       InElt =
 813         ConstantExpr::getExtractElement(V2,
 814                                         ConstantInt::get(Ty, Elt - SrcNumElts));
 815     } else {
 816       Type *Ty = IntegerType::get(V1->getContext(), 32);
 817       InElt = ConstantExpr::getExtractElement(V1, ConstantInt::get(Ty, Elt));
 818     }
 819     Result.push_back(InElt);
 820   }
 821
 822   return ConstantVector::get(Result);
 823 }
 824
 825 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
 826                                                     ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 827   // Base case: no indices, so return the entire value.
 828   if (Idxs.empty())
 829     return Agg;
 830
 831   if (Constant *C = Agg->getAggregateElement(Idxs[0]))
 832     return ConstantFoldExtractValueInstruction(C, Idxs.slice(1));
 833
 834   return 0;
 835 }
 836
 837 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
 838                                                    Constant *Val,
 839                                                    ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 840   // Base case: no indices, so replace the entire value.
 841   if (Idxs.empty())
 842     return Val;
 843
 844   unsigned NumElts;
 845   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 846     NumElts = ST->getNumElements();
 847   else if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 848     NumElts = AT->getNumElements();
 849   else
 850     NumElts = Agg->getType()->getVectorNumElements();
 851
 852   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 853   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 854     Constant *C = Agg->getAggregateElement(i);
 855     if (C == 0) return 0;
 856
 857     if (Idxs[0] == i)
 858       C = ConstantFoldInsertValueInstruction(C, Val, Idxs.slice(1));
 859
 860     Result.push_back(C);
 861   }
 862
 863   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 864     return ConstantStruct::get(ST, Result);
 865   if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 866     return ConstantArray::get(AT, Result);
 867   return ConstantVector::get(Result);
 868 }
 869
 870
 871 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 872                                               Constant *C1, Constant *C2) {
 873   // Handle UndefValue up front.
 874   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 875     switch (Opcode) {
 876     case Instruction::Xor:
 877       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 878         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 879         // idiom (misuse).
 880         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 881       // Fallthrough
 882     case Instruction::Add:
 883     case Instruction::Sub:
 884       return UndefValue::get(C1->getType());
 885     case Instruction::And:
 886       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef & undef -> undef
 887         return C1;
 888       return Constant::getNullValue(C1->getType());   // undef & X -> 0
 889     case Instruction::Mul: {
 890       ConstantInt *CI;
 891       // X * undef -> undef   if X is odd or undef
 892       if (((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) && CI->getValue()[0]) ||
 893           ((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) && CI->getValue()[0]) ||
 894           (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
 895         return UndefValue::get(C1->getType());
 896
 897       // X * undef -> 0       otherwise
 898       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 899     }
 900     case Instruction::UDiv:
 901     case Instruction::SDiv:
 902       // undef / 1 -> undef
 903       if (Opcode == Instruction::UDiv || Opcode == Instruction::SDiv)
 904         if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 905           if (CI2->isOne())
 906             return C1;
 907       // FALL THROUGH
 908     case Instruction::URem:
 909     case Instruction::SRem:
 910       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 911         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 912       return C2;                                   // X / undef -> undef
 913     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 914       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef | undef -> undef
 915         return C1;
 916       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType()); // undef | X -> ~0
 917     case Instruction::LShr:
 918       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 919         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
 920       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 921                                                     // undef lshr X -> 0
 922     case Instruction::AShr:
 923       if (!isa<UndefValue>(C2))                     // undef ashr X --> all ones
 924         return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
 925       else if (isa<UndefValue>(C1))
 926         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
 927       else
 928         return C1;                                  // X ashr undef --> X
 929     case Instruction::Shl:
 930       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 931         return C1;                                  // undef shl undef -> undef
 932       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 933       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 934     }
 935   }
 936
 937   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
 938   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 939     switch (Opcode) {
 940     case Instruction::Add:
 941       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
 942       break;
 943     case Instruction::Sub:
 944       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
 945       break;
 946     case Instruction::Mul:
 947       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
 948       if (CI2->equalsInt(1))
 949         return C1;                                              // X * 1 == X
 950       break;
 951     case Instruction::UDiv:
 952     case Instruction::SDiv:
 953       if (CI2->equalsInt(1))
 954         return C1;                                            // X / 1 == X
 955       if (CI2->equalsInt(0))
 956         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
 957       break;
 958     case Instruction::URem:
 959     case Instruction::SRem:
 960       if (CI2->equalsInt(1))
 961         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
 962       if (CI2->equalsInt(0))
 963         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
 964       break;
 965     case Instruction::And:
 966       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
 967       if (CI2->isAllOnesValue())
 968         return C1;                                            // X & -1 == X
 969
 970       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 971         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 972         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 973           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 974           unsigned SrcWidth =
 975             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 976           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 977           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
 978             return C1;
 979         }
 980
 981         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
 982         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 983             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 984           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 985
 986           // Functions are at least 4-byte aligned.
 987           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
 988           if (isa<Function>(GV))
 989             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
 990
 991           if (GVAlign > 1) {
 992             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 993             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
 994             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 995
 996             // If checking bits we know are clear, return zero.
 997             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
 998               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
 999           }
1000         }
1001       }
1002       break;
1003     case Instruction::Or:
1004       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1005       if (CI2->isAllOnesValue())
1006         return C2;                         // X | -1 == -1
1007       break;
1008     case Instruction::Xor:
1009       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1010
1011       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1012         switch (CE1->getOpcode()) {
1013         default: break;
1014         case Instruction::ICmp:
1015         case Instruction::FCmp:
1016           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1017           assert(CI2->equalsInt(1));
1018           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1019           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1020           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1021                                           CE1->getOperand(1));
1022         }
1023       }
1024       break;
1025     case Instruction::AShr:
1026       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1027       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1028         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1029           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1030       break;
1031     }
1032   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1033     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1034     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1035       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1036   }
1037
1038   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1039   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1040     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1041       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1042       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1043       switch (Opcode) {
1044       default:
1045         break;
1046       case Instruction::Add:
1047         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1048       case Instruction::Sub:
1049         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1050       case Instruction::Mul:
1051         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1052       case Instruction::UDiv:
1053         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1054         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1055       case Instruction::SDiv:
1056         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1057         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1058           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1059         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1060       case Instruction::URem:
1061         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1062         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1063       case Instruction::SRem:
1064         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1065         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1066           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1067         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1068       case Instruction::And:
1069         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1070       case Instruction::Or:
1071         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1072       case Instruction::Xor:
1073         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1074       case Instruction::Shl: {
1075         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1076         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1077           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1078         else
1079           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1080       }
1081       case Instruction::LShr: {
1082         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1083         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1084           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1085         else
1086           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1087       }
1088       case Instruction::AShr: {
1089         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1090         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1091           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1092         else
1093           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1094       }
1095       }
1096     }
1097
1098     switch (Opcode) {
1099     case Instruction::SDiv:
1100     case Instruction::UDiv:
1101     case Instruction::URem:
1102     case Instruction::SRem:
1103     case Instruction::LShr:
1104     case Instruction::AShr:
1105     case Instruction::Shl:
1106       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1107       break;
1108     default:
1109       break;
1110     }
1111   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1112     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1113       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1114       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1115       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1116       switch (Opcode) {
1117       default:
1118         break;
1119       case Instruction::FAdd:
1120         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1121         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1122       case Instruction::FSub:
1123         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1124         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1125       case Instruction::FMul:
1126         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1127         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1128       case Instruction::FDiv:
1129         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1130         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1131       case Instruction::FRem:
1132         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1133         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1134       }
1135     }
1136   } else if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1137     // Perform elementwise folding.
1138     SmallVector<Constant*, 16> Result;
1139     Type *Ty = IntegerType::get(VTy->getContext(), 32);
1140     for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1141       Constant *LHS =
1142         ConstantExpr::getExtractElement(C1, ConstantInt::get(Ty, i));
1143       Constant *RHS =
1144         ConstantExpr::getExtractElement(C2, ConstantInt::get(Ty, i));
1145
1146       Result.push_back(ConstantExpr::get(Opcode, LHS, RHS));
1147     }
1148
1149     return ConstantVector::get(Result);
1150   }
1151
1152   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1153     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1154     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1155     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1156
1157     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1158     // (a + (b + c)).
1159     if (Instruction::isAssociative(Opcode) && CE1->getOpcode() == Opcode) {
1160       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1161       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1162         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1163     }
1164   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1165     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1166     // other way if possible.
1167     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1168       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1169   }
1170
1171   // i1 can be simplified in many cases.
1172   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1173     switch (Opcode) {
1174     case Instruction::Add:
1175     case Instruction::Sub:
1176       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1177     case Instruction::Mul:
1178       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1179     case Instruction::Shl:
1180     case Instruction::LShr:
1181     case Instruction::AShr:
1182       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1183       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1184       return C1;
1185     case Instruction::SDiv:
1186     case Instruction::UDiv:
1187       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1188       // undefined through division by zero.
1189       return C1;
1190     case Instruction::URem:
1191     case Instruction::SRem:
1192       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1193       // undefined through division by zero.
1194       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1195     default:
1196       break;
1197     }
1198   }
1199
1200   // We don't know how to fold this.
1201   return 0;
1202 }
1203
1204 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1205 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1206 static bool isMaybeZeroSizedType(Type *Ty) {
1207   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1208     if (STy->isOpaque()) return true;  // Can't say.
1209
1210     // If all of elements have zero size, this does too.
1211     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1212       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1213     return true;
1214
1215   } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1216     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1217   }
1218   return false;
1219 }
1220
1221 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1222 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1223 ///
1224 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1225 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1226 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1227 ///
1228 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, Type *ElTy) {
1229   if (C1 == C2) return 0;
1230
1231   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1232   // anything with them.
1233   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1234     return -2; // don't know!
1235
1236   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1237   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1238   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1239     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1240
1241   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1242     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1243
1244   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1245
1246   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1247   // no pointer difference being made here.
1248   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1249     return -2; // dunno.
1250
1251   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1252   // found a difference!
1253   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
1254       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1255     return -1;
1256   else
1257     return 1;
1258 }
1259
1260 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1261 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1262 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1263 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
1264 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
1265 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1266 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1267 ///
1268 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1269 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1270 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1271 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1272   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1273          "Cannot compare values of different types!");
1274
1275   // Handle degenerate case quickly
1276   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1277
1278   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1279     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1280       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1281       ConstantInt *R = 0;
1282       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1283                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1284       if (R && !R->isZero())
1285         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1286       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1287                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1288       if (R && !R->isZero())
1289         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1290       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1291                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1292       if (R && !R->isZero())
1293         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1294
1295       // Nothing more we can do
1296       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1297     }
1298
1299     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1300     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1301     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1302       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1303   } else {
1304     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1305     // constantexpr or a simple constant.
1306     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1307     switch (CE1->getOpcode()) {
1308     case Instruction::FPTrunc:
1309     case Instruction::FPExt:
1310     case Instruction::UIToFP:
1311     case Instruction::SIToFP:
1312       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1313       break;
1314     default:
1315       break;
1316     }
1317   }
1318   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1319   // probably be added on demand, as they seem needed.
1320   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1321 }
1322
1323 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1324 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1325 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1326 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1327 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1328 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1329 ///
1330 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1331 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1332 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1333 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1334 ///
1335 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1336                                                 bool isSigned) {
1337   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1338          "Cannot compare different types of values!");
1339   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1340
1341   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1342       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1343     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1344         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1345       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1346       // folder.
1347       ConstantInt *R = 0;
1348       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1349       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1350       if (R && !R->isZero())
1351         return pred;
1352       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1353       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1354       if (R && !R->isZero())
1355         return pred;
1356       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1357       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1358       if (R && !R->isZero())
1359         return pred;
1360
1361       // If we couldn't figure it out, bail.
1362       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1363     }
1364
1365     // If the first operand is simple, swap operands.
1366     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1367       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1368     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1369       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1370
1371   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1372     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1373       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1374         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1375       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1376         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1377       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1378     }
1379
1380     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1381     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1382     // ConstantPointerNull).
1383     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1384       // Don't try to decide equality of aliases.
1385       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1386         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1387           return ICmpInst::ICMP_NE;
1388     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1389       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1390     } else {
1391       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1392       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1393       // We don't try to evaluate aliases here.
1394       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1395         return ICmpInst::ICMP_NE;
1396     }
1397   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1398     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1399       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1400         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1401       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1402         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1403       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1404     }
1405
1406     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1407     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1408     // ConstantPointerNull).
1409     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1410       // Block address in another function can't equal this one, but block
1411       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1412       // empty.
1413       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1414         return ICmpInst::ICMP_NE;
1415     } else {
1416       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1417       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1418              "Canonicalization guarantee!");
1419       return ICmpInst::ICMP_NE;
1420     }
1421   } else {
1422     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1423     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1424     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1425     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1426
1427     switch (CE1->getOpcode()) {
1428     case Instruction::Trunc:
1429     case Instruction::FPTrunc:
1430     case Instruction::FPExt:
1431     case Instruction::FPToUI:
1432     case Instruction::FPToSI:
1433       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1434
1435     case Instruction::UIToFP:
1436     case Instruction::SIToFP:
1437     case Instruction::BitCast:
1438     case Instruction::ZExt:
1439     case Instruction::SExt:
1440       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1441       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1442       if (V2->isNullValue() &&
1443           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1444         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1445         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1446         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1447                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
1448                                     isSigned);
1449       }
1450       break;
1451
1452     case Instruction::GetElementPtr:
1453       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1454       // pointer type.  Check the various cases.
1455       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1456         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1457         // of the GEP equals the null pointer.
1458         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1459           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1460             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1461             // to null pointer so its greater-or-equal
1462             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1463           else
1464             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1465             // so the result is greater-than
1466             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1467         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1468           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1469           // non-zero indices.
1470           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1471             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1472               // Offsetting from null, must not be equal.
1473               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1474           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1475           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1476         }
1477         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1478       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1479         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1480           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1481             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1482             // a null pointer, so its less-or-equal
1483             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1484           else
1485             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1486             // so the result is less-than
1487             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1488         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1489           if (GV == GV2) {
1490             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1491             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1492             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1493             // with a single zero index, it must be nonzero.
1494             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1495                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1496                    "Surprising getelementptr!");
1497             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1498           } else {
1499             // If they are different globals, we don't know what the value is.
1500             return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1501           }
1502         }
1503       } else {
1504         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1505         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1506
1507         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1508         // probably be added on demand, as they seem needed.
1509         switch (CE2->getOpcode()) {
1510         default: break;
1511         case Instruction::GetElementPtr:
1512           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1513           // obviously to the same global.
1514           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1515             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering.
1516               return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1517             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1518             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1519             // ordering of the resultant pointers.
1520             unsigned i = 1;
1521
1522             // The logic below assumes that the result of the comparison
1523             // can be determined by finding the first index that differs.
1524             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1525             // subsequent indices, so check for that case first.
1526             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1527                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1528                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1529
1530             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1531             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1532             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1533                  ++i, ++GTI)
1534               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1535                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1536               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1537               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1538               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1539               }
1540
1541             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1542             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1543             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1544               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1545                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1546                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1547                 else
1548                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1549               }
1550
1551             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1552               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1553                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1554                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1555                 else
1556                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1557               }
1558             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1559           }
1560         }
1561       }
1562     default:
1563       break;
1564     }
1565   }
1566
1567   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1568 }
1569
1570 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1571                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1572   Type *ResultTy;
1573   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1574     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1575                                VT->getNumElements());
1576   else
1577     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1578
1579   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1580   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1581     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1582
1583   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1584     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1585
1586   // Handle some degenerate cases first
1587   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1588     // For EQ and NE, we can always pick a value for the undef to make the
1589     // predicate pass or fail, so we can return undef.
1590     // Also, if both operands are undef, we can return undef.
1591     if (ICmpInst::isEquality(ICmpInst::Predicate(pred)) ||
1592         (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
1593       return UndefValue::get(ResultTy);
1594     // Otherwise, pick the same value as the non-undef operand, and fold
1595     // it to true or false.
1596     return ConstantInt::get(ResultTy, CmpInst::isTrueWhenEqual(pred));
1597   }
1598
1599   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1600   if (C1->isNullValue()) {
1601     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1602       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1603       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1604         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1605           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1606         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1607           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1608       }
1609   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1610   } else if (C2->isNullValue()) {
1611     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1612       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1613       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1614         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1615           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1616         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1617           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1618       }
1619   }
1620
1621   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1622   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1623     switch(pred) {
1624     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1625       if (isa<ConstantInt>(C2))
1626         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1627       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1628     case ICmpInst::ICMP_NE:
1629       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1630     default:
1631       break;
1632     }
1633   }
1634
1635   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1636     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1637     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1638     switch (pred) {
1639     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate");
1640     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1641     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1642     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1643     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1644     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1645     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1646     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1647     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1648     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1649     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1650     }
1651   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1652     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1653     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1654     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1655     switch (pred) {
1656     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate");
1657     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1658     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1659     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1660       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1661     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1662       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1663     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1664       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1665                                         R==APFloat::cmpEqual);
1666     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1667       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1668     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1669       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1670     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1671       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1672                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1673     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1674       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1675                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1676     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1677       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1678     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1679       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1680                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1681     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1682       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1683     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1684       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1685     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1686       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1687                                         R==APFloat::cmpEqual);
1688     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1689       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1690     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1691       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1692                                         R==APFloat::cmpEqual);
1693     }
1694   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1695     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1696     // the whole vector comparison.
1697     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1698     Type *Ty = IntegerType::get(C1->getContext(), 32);
1699     // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1700     for (unsigned i = 0, e = C1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
1701       Constant *C1E =
1702         ConstantExpr::getExtractElement(C1, ConstantInt::get(Ty, i));
1703       Constant *C2E =
1704         ConstantExpr::getExtractElement(C2, ConstantInt::get(Ty, i));
1705
1706       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1E, C2E));
1707     }
1708
1709     return ConstantVector::get(ResElts);
1710   }
1711
1712   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1713     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1714     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1715     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1716     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1717     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1718     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1719     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1720     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1721     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1722     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1723     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1724     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1725     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1726     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1727       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1728     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1729       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1730                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1731                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1732       break;
1733     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1734       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1735                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1736                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1737       break;
1738     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1739       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1740                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1741                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1742       break;
1743     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1744       // We can only partially decide this relation.
1745       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1746         Result = 0;
1747       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1748         Result = 1;
1749       break;
1750     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1751       // We can only partially decide this relation.
1752       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1753         Result = 0;
1754       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1755         Result = 1;
1756       break;
1757     case FCmpInst::FCMP_ONE: // We know that C1 != C2
1758       // We can only partially decide this relation.
1759       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1760         Result = 0;
1761       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1762         Result = 1;
1763       break;
1764     }
1765
1766     // If we evaluated the result, return it now.
1767     if (Result != -1)
1768       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1769
1770   } else {
1771     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1772     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1773     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1774     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1775     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1776       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1777     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1778       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1779       // computation precisely.
1780       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1781       break;
1782     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1783       switch (pred) {
1784       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1785         Result = 1; break;
1786       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1787         Result = 0; break;
1788       }
1789       break;
1790     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1791       switch (pred) {
1792       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1793         Result = 1; break;
1794       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1795         Result = 0; break;
1796       }
1797       break;
1798     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1799       switch (pred) {
1800       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1801         Result = 1; break;
1802       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1803         Result = 0; break;
1804       }
1805       break;
1806     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1807       switch (pred) {
1808       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1809         Result = 1; break;
1810       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1811         Result = 0; break;
1812       }
1813       break;
1814     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1815       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1816       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
1817       break;
1818     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1819       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1820       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
1821       break;
1822     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1823       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1824       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
1825       break;
1826     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1827       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1828       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
1829       break;
1830     case ICmpInst::ICMP_NE:
1831       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1832       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1833       break;
1834     }
1835
1836     // If we evaluated the result, return it now.
1837     if (Result != -1)
1838       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1839
1840     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
1841     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
1842     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
1843     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
1844       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1845       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
1846           CE2->getType()->isVectorTy() == CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
1847         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
1848         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
1849       }
1850     }
1851
1852     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
1853     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1854       if ((CE1->getOpcode() == Instruction::SExt && ICmpInst::isSigned(pred)) ||
1855           (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt && !ICmpInst::isSigned(pred))){
1856         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1857         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
1858         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
1859           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
1860           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
1861           if (ConstantExpr::getCast(CE1->getOpcode(), C2Inverse,
1862                                     C2->getType()) == C2)
1863             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
1864         }
1865       }
1866     }
1867
1868     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
1869         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
1870       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
1871       // other way if possible.
1872       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
1873       pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1874       return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
1875     }
1876   }
1877   return 0;
1878 }
1879
1880 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
1881 /// is "inbounds".
1882 template<typename IndexTy>
1883 static bool isInBoundsIndices(ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1884   // No indices means nothing that could be out of bounds.
1885   if (Idxs.empty()) return true;
1886
1887   // If the first index is zero, it's in bounds.
1888   if (cast<Constant>(Idxs[0])->isNullValue()) return true;
1889
1890   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
1891   // by the one-past-the-end rule.
1892   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
1893     return false;
1894   for (unsigned i = 1, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1895     if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue())
1896       return false;
1897   return true;
1898 }
1899
1900 template<typename IndexTy>
1901 static Constant *ConstantFoldGetElementPtrImpl(Constant *C,
1902                                                bool inBounds,
1903                                                ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1904   if (Idxs.empty()) return C;
1905   Constant *Idx0 = cast<Constant>(Idxs[0]);
1906   if ((Idxs.size() == 1 && Idx0->isNullValue()))
1907     return C;
1908
1909   if (isa<UndefValue>(C)) {
1910     PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1911     Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1912     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1913     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1914   }
1915
1916   if (C->isNullValue()) {
1917     bool isNull = true;
1918     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1919       if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue()) {
1920         isNull = false;
1921         break;
1922       }
1923     if (isNull) {
1924       PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1925       Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1926       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1927       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,
1928                                                        Ptr->getAddressSpace()));
1929     }
1930   }
1931
1932   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
1933     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1934     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1935     // getelementptr instructions into a single instruction.
1936     //
1937     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1938       Type *LastTy = 0;
1939       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1940            I != E; ++I)
1941         LastTy = *I;
1942
1943       if ((LastTy && isa<SequentialType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1944         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1945         NewIndices.reserve(Idxs.size() + CE->getNumOperands());
1946         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1947           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1948
1949         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1950         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1951         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1952         // Otherwise it must be an array.
1953         if (!Idx0->isNullValue()) {
1954           Type *IdxTy = Combined->getType();
1955           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1956             Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
1957             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
1958             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
1959             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1960           } else {
1961             Combined =
1962               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1963           }
1964         }
1965
1966         NewIndices.push_back(Combined);
1967         NewIndices.append(Idxs.begin() + 1, Idxs.end());
1968         return
1969           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), NewIndices,
1970                                          inBounds &&
1971                                            cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds());
1972       }
1973     }
1974
1975     // Attempt to fold casts to the same type away.  For example, folding:
1976     //
1977     //   i32* getelementptr ([2 x i32]* bitcast ([3 x i32]* %X to [2 x i32]*),
1978     //                       i64 0, i64 0)
1979     // into:
1980     //
1981     //   i32* getelementptr ([3 x i32]* %X, i64 0, i64 0)
1982     //
1983     // Don't fold if the cast is changing address spaces.
1984     if (CE->isCast() && Idxs.size() > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1985       PointerType *SrcPtrTy =
1986         dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType());
1987       PointerType *DstPtrTy = dyn_cast<PointerType>(CE->getType());
1988       if (SrcPtrTy && DstPtrTy) {
1989         ArrayType *SrcArrayTy =
1990           dyn_cast<ArrayType>(SrcPtrTy->getElementType());
1991         ArrayType *DstArrayTy =
1992           dyn_cast<ArrayType>(DstPtrTy->getElementType());
1993         if (SrcArrayTy && DstArrayTy
1994             && SrcArrayTy->getElementType() == DstArrayTy->getElementType()
1995             && SrcPtrTy->getAddressSpace() == DstPtrTy->getAddressSpace())
1996           return ConstantExpr::getGetElementPtr((Constant*)CE->getOperand(0),
1997                                                 Idxs, inBounds);
1998       }
1999     }
2000   }
2001
2002   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2003   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2004   // out into preceding dimensions.
2005   bool Unknown = false;
2006   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2007   Type *Ty = C->getType();
2008   Type *Prev = 0;
2009   for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e;
2010        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2011     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2012       if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2013         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2014             ATy->getNumElements() != 0 &&
2015             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2016           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2017             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2018             // dimension.
2019             NewIdxs.resize(Idxs.size());
2020             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2021                                                    ATy->getNumElements());
2022             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2023
2024             Constant *PrevIdx = cast<Constant>(Idxs[i-1]);
2025             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2026
2027             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2028             // overflow trouble.
2029             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2030               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2031                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2032             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2033               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2034                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2035
2036             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2037           } else {
2038             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2039             // so we can't do anything about it.
2040             Unknown = true;
2041           }
2042         }
2043     } else {
2044       // We don't know if it's in range or not.
2045       Unknown = true;
2046     }
2047   }
2048
2049   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2050   if (!NewIdxs.empty()) {
2051     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
2052       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = cast<Constant>(Idxs[i]);
2053     return ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs, inBounds);
2054   }
2055
2056   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2057   // check for the "inbounds" property.
2058   if (!Unknown && !inBounds &&
2059       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs))
2060     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs);
2061
2062   return 0;
2063 }
2064
2065 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2066                                           bool inBounds,
2067                                           ArrayRef<Constant *> Idxs) {
2068   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2069 }
2070
2071 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2072                                           bool inBounds,
2073                                           ArrayRef<Value *> Idxs) {
2074   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2075 }