Convert code to compile with vc7.1.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / InlineFunction.cpp
1 //===- InlineFunction.cpp - Code to perform function inlining -------------===//
2 // 
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 // 
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements inlining of a function into a call site, resolving
11 // parameters and the return value as appropriate.
12 //
13 // FIXME: This pass should transform alloca instructions in the called function
14 // into alloca/dealloca pairs!  Or perhaps it should refuse to inline them!
15 //
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
19 #include "llvm/Constant.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/Module.h"
22 #include "llvm/Instructions.h"
23 #include "llvm/Intrinsics.h"
24 #include "llvm/Support/CallSite.h"
25 using namespace llvm;
26
27 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI) { return InlineFunction(CallSite(CI)); }
28 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II) {return InlineFunction(CallSite(II));}
29
30 // InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
31 // block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline this
32 // call.  The program is still in a well defined state if this occurs though.
33 //
34 // Note that this only does one level of inlining.  For example, if the 
35 // instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now 
36 // exists in the instruction stream.  Similiarly this will inline a recursive
37 // function by one level.
38 //
39 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS) {
40   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
41   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
42          "Instruction not in function!");
43
44   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
45   if (CalledFunc == 0 ||          // Can't inline external function or indirect
46       CalledFunc->isExternal() || // call, or call to a vararg function!
47       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
48
49   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
50   Function *Caller = OrigBB->getParent();
51
52   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
53   // the new function inlined after it.
54   //
55   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
56
57   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
58   // function.
59   std::vector<ReturnInst*> Returns;
60   { // Scope to destroy ValueMap after cloning.
61     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner...
62     std::map<const Value*, Value*> ValueMap;
63     assert(std::distance(CalledFunc->abegin(), CalledFunc->aend()) == 
64            std::distance(CS.arg_begin(), CS.arg_end()) &&
65            "No varargs calls can be inlined!");
66     
67     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
68     for (Function::const_aiterator I = CalledFunc->abegin(),
69            E = CalledFunc->aend(); I != E; ++I, ++AI)
70       ValueMap[I] = *AI;
71     
72     // Clone the entire body of the callee into the caller.  
73     CloneFunctionInto(Caller, CalledFunc, ValueMap, Returns, ".i");
74   }    
75
76   // Remember the first block that is newly cloned over.
77   Function::iterator FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
78
79   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
80   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
81   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
82   // instructions at the end of the current alloca list.
83   //
84   if (isa<AllocaInst>(FirstNewBlock->begin())) {
85     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
86     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
87            E = FirstNewBlock->end(); I != E; )
88       if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++))
89         if (isa<Constant>(AI->getArraySize())) {
90           // Scan for the block of allocas that we can move over.
91           while (isa<AllocaInst>(I) &&
92                  isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize()))
93             ++I;
94
95           // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
96           // that they instructions aren't removed from the symbol table, then
97           // reinserted.
98           Caller->front().getInstList().splice(InsertPoint,
99                                                FirstNewBlock->getInstList(),
100                                                AI, I);
101         }
102   }
103
104   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
105   // any inlined 'unwind' instructions into branches to the invoke exception
106   // destination, and call instructions into invoke instructions.
107   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
108     BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
109     std::vector<Value*> InvokeDestPHIValues;
110
111     // If there are PHI nodes in the exceptional destination block, we need to
112     // keep track of which values came into them from this invoke, then remove
113     // the entry for this block.
114     for (BasicBlock::iterator I = InvokeDest->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
115       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
116       // Save the value to use for this edge...
117       InvokeDestPHIValues.push_back(PN->getIncomingValueForBlock(OrigBB));
118     }
119
120     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
121          BB != E; ++BB) {
122       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
123         // We only need to check for function calls: inlined invoke instructions
124         // require no special handling...
125         if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
126           // Convert this function call into an invoke instruction... if it's
127           // not an intrinsic function call (which are known to not throw).
128           if (CI->getCalledFunction() &&
129               CI->getCalledFunction()->getIntrinsicID()) {
130             ++I;
131           } else {
132             // First, split the basic block...
133             BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
134             
135             // Next, create the new invoke instruction, inserting it at the end
136             // of the old basic block.
137             InvokeInst *II =
138               new InvokeInst(CI->getCalledValue(), Split, InvokeDest, 
139                             std::vector<Value*>(CI->op_begin()+1, CI->op_end()),
140                              CI->getName(), BB->getTerminator());
141
142             // Make sure that anything using the call now uses the invoke!
143             CI->replaceAllUsesWith(II);
144             
145             // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
146             BB->getInstList().pop_back();
147             Split->getInstList().pop_front();  // Delete the original call
148             
149             // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that
150             // there is now a new entry in them.
151             unsigned i = 0;
152             for (BasicBlock::iterator I = InvokeDest->begin();
153                  isa<PHINode>(I); ++I, ++i) {
154               PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
155               PN->addIncoming(InvokeDestPHIValues[i], BB);
156             }
157             
158             // This basic block is now complete, start scanning the next one.
159             break;
160           }
161         } else {
162           ++I;
163         }
164       }
165
166       if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
167         // An UnwindInst requires special handling when it gets inlined into an
168         // invoke site.  Once this happens, we know that the unwind would cause
169         // a control transfer to the invoke exception destination, so we can
170         // transform it into a direct branch to the exception destination.
171         new BranchInst(InvokeDest, UI);
172
173         // Delete the unwind instruction!
174         UI->getParent()->getInstList().pop_back();
175
176         // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that
177         // there is now a new entry in them.
178         unsigned i = 0;
179         for (BasicBlock::iterator I = InvokeDest->begin();
180              isa<PHINode>(I); ++I, ++i) {
181           PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
182           PN->addIncoming(InvokeDestPHIValues[i], BB);
183         }
184       }
185     }
186
187     // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
188     // the exception destination block still have entries due to the original
189     // invoke instruction.  Eliminate these entries (which might even delete the
190     // PHI node) now.
191     InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
192   }
193
194   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
195   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
196   // the calling basic block.
197   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
198     // Move all of the instructions right before the call.
199     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
200                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
201     // Remove the cloned basic block.
202     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
203     
204     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
205     // destination.
206     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
207       new BranchInst(II->getNormalDest(), TheCall);
208
209     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
210     // uses of the returned value.
211     if (!TheCall->use_empty())
212       TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
213
214     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
215     TheCall->getParent()->getInstList().erase(TheCall);
216
217     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
218     Returns[0]->getParent()->getInstList().erase(Returns[0]);
219
220     // We are now done with the inlining.
221     return true;
222   }
223
224   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
225   // multiple return sites.
226
227   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
228   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
229   // this is an invoke instruction or a call instruction.
230   BasicBlock *AfterCallBB;
231   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
232     
233     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
234     BranchInst *NewBr = new BranchInst(II->getNormalDest(), TheCall);
235     
236     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
237     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
238     // symmetric to the call case.
239     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(NewBr,
240                                           CalledFunc->getName()+".entry");
241     
242   } else {  // It's a call
243     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
244     // the call lives in.
245     //
246     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
247                                           CalledFunc->getName()+".entry");
248   }
249
250   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
251   // basic block of the inlined function.
252   //
253   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
254   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br && 
255          "splitBasicBlock broken!");
256   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
257
258
259   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
260   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
261   // into the space made by splitting the source basic block.
262   //
263   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
264                                      FirstNewBlock, Caller->end());
265
266   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
267   // any users of the original call/invoke instruction.
268   if (Returns.size() > 1) {
269     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
270     // possible incoming values.
271     //
272     PHINode *PHI = 0;
273     if (!TheCall->use_empty()) {
274       PHI = new PHINode(CalledFunc->getReturnType(),
275                         TheCall->getName(), AfterCallBB->begin());
276         
277       // Anything that used the result of the function call should now use the
278       // PHI node as their operand.
279       //
280       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
281     }
282       
283     // Loop over all of the return instructions, turning them into unconditional
284     // branches to the merge point now, and adding entries to the PHI node as
285     // appropriate.
286     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
287       ReturnInst *RI = Returns[i];
288         
289       if (PHI) {
290         assert(RI->getReturnValue() && "Ret should have value!");
291         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() && 
292                "Ret value not consistent in function!");
293         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
294       }
295         
296       // Add a branch to the merge point where the PHI node lives if it exists.
297       new BranchInst(AfterCallBB, RI);
298         
299       // Delete the return instruction now
300       RI->getParent()->getInstList().erase(RI);
301     }
302       
303   } else if (!Returns.empty()) {
304     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
305     // using the return value of the call with the computed value.
306     if (!TheCall->use_empty())
307       TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
308       
309     // Splice the code from the return block into the block that it will return
310     // to, which contains the code that was after the call.
311     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
312     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
313                                       ReturnBB->getInstList());
314
315     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
316     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
317       
318     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
319     Returns[0]->getParent()->getInstList().erase(Returns[0]);
320     Caller->getBasicBlockList().erase(ReturnBB);
321   }
322     
323   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
324   TheCall->getParent()->getInstList().erase(TheCall);
325
326   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
327   // single predecessor of the block...
328   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
329   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
330
331   // Splice the code entry block into calling block, right before the
332   // unconditional branch.
333   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
334   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
335
336   // Remove the unconditional branch.
337   OrigBB->getInstList().erase(Br);
338
339   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
340   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
341   return true;
342 }