Dump the presence of attached metadata even if we don't know what it is. This
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / 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 TargetData, and the pieces that do. This is to avoid
16 // a dependence in VMCore on Target.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 #include "ConstantFold.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Instructions.h"
23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
24 #include "llvm/Function.h"
25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
30 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
31 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
32 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
33 #include <limits>
34 using namespace llvm;
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 //                ConstantFold*Instruction Implementations
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39
40 /// BitCastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
41 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
42 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
43 static Constant *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
44                                        const VectorType *DstTy) {
45   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
46   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
47   // Analysis/ConstantFolding.cpp
48   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
49   if (NumElts != CV->getNumOperands())
50     return 0;
51
52   // Check to verify that all elements of the input are simple.
53   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
54     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
55         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
56       return 0;
57   }
58
59   // Bitcast each element now.
60   std::vector<Constant*> Result;
61   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
62   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
63     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i),
64                                                     DstEltTy));
65   return ConstantVector::get(Result);
66 }
67
68 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast 
69 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
70 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
71 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
72 static unsigned
73 foldConstantCastPair(
74   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
75   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
76   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
77 ) {
78   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
79   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
80   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
81
82   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
83   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
84   const Type *MidTy = Op->getType();
85   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
86   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
87
88   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
89   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
90                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
91 }
92
93 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
94   const Type *SrcTy = V->getType();
95   if (SrcTy == DestTy)
96     return V; // no-op cast
97
98   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
99   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
100   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
101     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
102       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()) {
103         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
104         Value *Zero =
105           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
106         IdxList.push_back(Zero);
107         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
108         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
109           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
110             if (STy->getNumElements() == 0) break;
111             ElTy = STy->getElementType(0);
112             IdxList.push_back(Zero);
113           } else if (const SequentialType *STy = 
114                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
115             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
116             ElTy = STy->getElementType();
117             IdxList.push_back(Zero);
118           } else {
119             break;
120           }
121         }
122
123         if (ElTy == DPTy->getElementType())
124           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
125           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, &IdxList[0],
126                                                         IdxList.size());
127       }
128
129   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src 
130   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
131   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
132     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
133       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
134              "Not cast between same sized vectors!");
135       SrcTy = NULL;
136       // First, check for null.  Undef is already handled.
137       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
138         return Constant::getNullValue(DestTy);
139
140       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
141         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
142     }
143
144     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
145     // This allows for other simplifications (although some of them
146     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
147     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
148       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(&V, 1), DestPTy);
149   }
150
151   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
152   // bitcast right.
153   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
154     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
155
156   // Handle integral constant input.
157   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
158     if (DestTy->isIntegerTy())
159       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
160       // be the same. Consequently, we just fold to V.
161       return V;
162
163     if (DestTy->isFloatingPointTy())
164       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
165                              APFloat(CI->getValue(),
166                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
167
168     // Otherwise, can't fold this (vector?)
169     return 0;
170   }
171
172   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
173   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
174     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
175                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
176
177   return 0;
178 }
179
180
181 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
182 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
183 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
184 /// which is the number of bytes used.
185 ///
186 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
187 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
188 /// returned, otherwise null is returned.
189 /// 
190 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
191                                       unsigned ByteSize) {
192   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
193          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
194          "Non-byte sized integer input");
195   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
196   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
197   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
198   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
199   
200   // Constant Integers are simple.
201   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
202     APInt V = CI->getValue();
203     if (ByteStart)
204       V = V.lshr(ByteStart*8);
205     V.trunc(ByteSize*8);
206     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
207   }
208   
209   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
210   // If not, we definitely can't do anything.
211   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
212   if (CE == 0) return 0;
213   
214   switch (CE->getOpcode()) {
215   default: return 0;
216   case Instruction::Or: {
217     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
218     if (RHS == 0)
219       return 0;
220     
221     // X | -1 -> -1.
222     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
223       if (RHSC->isAllOnesValue())
224         return RHSC;
225     
226     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
227     if (LHS == 0)
228       return 0;
229     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
230   }
231   case Instruction::And: {
232     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
233     if (RHS == 0)
234       return 0;
235     
236     // X & 0 -> 0.
237     if (RHS->isNullValue())
238       return RHS;
239     
240     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
241     if (LHS == 0)
242       return 0;
243     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
244   }
245   case Instruction::LShr: {
246     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
247     if (Amt == 0)
248       return 0;
249     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
250     // Cannot analyze non-byte shifts.
251     if ((ShAmt & 7) != 0)
252       return 0;
253     ShAmt >>= 3;
254     
255     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
256     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
257       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
258                                                      ByteSize*8));
259     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
260     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
261       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
262     
263     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
264     return 0;
265   }
266     
267   case Instruction::Shl: {
268     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
269     if (Amt == 0)
270       return 0;
271     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
272     // Cannot analyze non-byte shifts.
273     if ((ShAmt & 7) != 0)
274       return 0;
275     ShAmt >>= 3;
276     
277     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
278     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
279       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
280                                                      ByteSize*8));
281     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
282     if (ByteStart >= ShAmt)
283       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
284     
285     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
286     return 0;
287   }
288       
289   case Instruction::ZExt: {
290     unsigned SrcBitSize =
291       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
292     
293     // If extracting something that is completely zero, return 0.
294     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
295       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
296                                                      ByteSize*8));
297
298     // If exactly extracting the input, return it.
299     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
300       return CE->getOperand(0);
301     
302     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
303     // multiple of 8 bits, recurse.
304     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
305       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
306       
307     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
308     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
309     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
310       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
311       Constant *Res = CE->getOperand(0);
312       if (ByteStart)
313         Res = ConstantExpr::getLShr(Res, 
314                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
315       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
316                                                           ByteSize*8));
317     }
318     
319     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
320     return 0;
321   }
322   }
323 }
324
325 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
326 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
327 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
328 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
329 ///
330 static Constant *getFoldedSizeOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
331                                  bool Folded) {
332   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
333     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
334     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
335     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
336   }
337   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty)) {
338     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, VTy->getNumElements());
339     Constant *E = getFoldedSizeOf(VTy->getElementType(), DestTy, true);
340     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
341   }
342   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
343     if (!STy->isPacked()) {
344       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
345       // An empty struct has size zero.
346       if (NumElems == 0)
347         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
348       // Check for a struct with all members having the same size.
349       Constant *MemberSize =
350         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
351       bool AllSame = true;
352       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
353         if (MemberSize !=
354             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
355           AllSame = false;
356           break;
357         }
358       if (AllSame) {
359         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
360         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
361       }
362     }
363
364   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
365   // to an arbitrary pointee.
366   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
367     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
368       return
369         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
370                                          PTy->getAddressSpace()),
371                         DestTy, true);
372
373   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
374   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
375   if (!Folded)
376     return 0;
377
378   // Base case: Get a regular sizeof expression.
379   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
380   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
381                                                     DestTy, false),
382                             C, DestTy);
383   return C;
384 }
385
386 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
387 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
388 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
389 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
390 ///
391 static Constant *getFoldedAlignOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
392                                   bool Folded) {
393   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
394   // array element. Note that this is not always true for vectors.
395   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
396     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
397     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
398                                                       DestTy,
399                                                       false),
400                               C, DestTy);
401     return C;
402   }
403
404   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
405     // Packed structs always have an alignment of 1.
406     if (STy->isPacked())
407       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
408
409     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
410     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
411     // if all the members have the same alignment.
412     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
413     // An empty struct has minimal alignment.
414     if (NumElems == 0)
415       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
416     // Check for a struct with all members having the same alignment.
417     Constant *MemberAlign =
418       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
419     bool AllSame = true;
420     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
421       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
422         AllSame = false;
423         break;
424       }
425     if (AllSame)
426       return MemberAlign;
427   }
428
429   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
430   // to an arbitrary pointee.
431   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
432     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
433       return
434         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
435                                                            1),
436                                           PTy->getAddressSpace()),
437                          DestTy, true);
438
439   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
440   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
441   if (!Folded)
442     return 0;
443
444   // Base case: Get a regular alignof expression.
445   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
446   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
447                                                     DestTy, false),
448                             C, DestTy);
449   return C;
450 }
451
452 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
453 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
454 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
455 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
456 ///
457 static Constant *getFoldedOffsetOf(const Type *Ty, Constant *FieldNo,
458                                    const Type *DestTy,
459                                    bool Folded) {
460   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
461     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
462                                                                 DestTy, false),
463                                         FieldNo, DestTy);
464     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
465     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
466   }
467   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty)) {
468     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
469                                                                 DestTy, false),
470                                         FieldNo, DestTy);
471     Constant *E = getFoldedSizeOf(VTy->getElementType(), DestTy, true);
472     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
473   }
474   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
475     if (!STy->isPacked()) {
476       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
477       // An empty struct has no members.
478       if (NumElems == 0)
479         return 0;
480       // Check for a struct with all members having the same size.
481       Constant *MemberSize =
482         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
483       bool AllSame = true;
484       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
485         if (MemberSize !=
486             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
487           AllSame = false;
488           break;
489         }
490       if (AllSame) {
491         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
492                                                                     false,
493                                                                     DestTy,
494                                                                     false),
495                                             FieldNo, DestTy);
496         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
497       }
498     }
499
500   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
501   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
502   if (!Folded)
503     return 0;
504
505   // Base case: Get a regular offsetof expression.
506   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
507   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
508                                                     DestTy, false),
509                             C, DestTy);
510   return C;
511 }
512
513 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
514                                             const Type *DestTy) {
515   if (isa<UndefValue>(V)) {
516     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
517     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
518     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
519     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
520         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
521       return Constant::getNullValue(DestTy);
522     return UndefValue::get(DestTy);
523   }
524   // No compile-time operations on this type yet.
525   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
526     return 0;
527
528   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
529   // do to try to simplify it.
530   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
531     if (CE->isCast()) {
532       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
533       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
534         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
535     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
536       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
537       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
538       bool isAllNull = true;
539       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
540         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
541           isAllNull = false;
542           break;
543         }
544       if (isAllNull)
545         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
546         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
547     }
548   }
549
550   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
551   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
552   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
553   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
554     if (DestTy->isVectorTy() &&
555         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
556         CV->getType()->getNumElements()) {
557       std::vector<Constant*> res;
558       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
559       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
560       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
561         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
562                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
563       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
564     }
565
566   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
567   // opcode specified.
568   switch (opc) {
569   default:
570     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
571   case Instruction::FPTrunc:
572   case Instruction::FPExt:
573     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
574       bool ignored;
575       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
576       Val.convert(DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
577                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
578                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
579                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
580                   APFloat::Bogus,
581                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
582       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
583     }
584     return 0; // Can't fold.
585   case Instruction::FPToUI: 
586   case Instruction::FPToSI:
587     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
588       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
589       bool ignored;
590       uint64_t x[2]; 
591       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
592       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
593                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
594       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
595       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
596     }
597     return 0; // Can't fold.
598   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
599     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
600       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
601     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
602   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
603     // Is it a null pointer value?
604     if (V->isNullValue())
605       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
606     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
607     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
608     // alignof-like expression, factor out known factors.
609     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
610       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
611           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
612         const Type *Ty =
613           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
614         if (CE->getNumOperands() == 2) {
615           // Handle a sizeof-like expression.
616           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
617           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
618           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
619             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
620                                                                 DestTy, false),
621                                         Idx, DestTy);
622             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
623           }
624         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
625                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
626           // Handle an alignof-like expression.
627           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
628             if (!STy->isPacked()) {
629               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
630               if (CI->isOne() &&
631                   STy->getNumElements() == 2 &&
632                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
633                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
634               }
635             }
636           // Handle an offsetof-like expression.
637           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy() || Ty->isVectorTy()){
638             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
639                                                 DestTy, false))
640               return C;
641           }
642         }
643       }
644     // Other pointer types cannot be casted
645     return 0;
646   case Instruction::UIToFP:
647   case Instruction::SIToFP:
648     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
649       APInt api = CI->getValue();
650       const uint64_t zero[] = {0, 0};
651       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
652                                   2, zero));
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       APInt Result(CI->getValue());
663       Result.zext(BitWidth);
664       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
665     }
666     return 0;
667   case Instruction::SExt:
668     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
669       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
670       APInt Result(CI->getValue());
671       Result.sext(BitWidth);
672       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
673     }
674     return 0;
675   case Instruction::Trunc: {
676     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
677     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
678       APInt Result(CI->getValue());
679       Result.trunc(DestBitWidth);
680       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
681     }
682     
683     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
684     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
685     // even multiple of a byte.
686     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
687         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
688       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
689         return Res;
690       
691     return 0;
692   }
693   case Instruction::BitCast:
694     return FoldBitCast(V, DestTy);
695   }
696 }
697
698 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
699                                               Constant *V1, Constant *V2) {
700   if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
701     return CB->getZExtValue() ? V1 : V2;
702
703   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
704   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
705   if (isa<UndefValue>(Cond)) return V1;
706   if (V1 == V2) return V1;
707   return 0;
708 }
709
710 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
711                                                       Constant *Idx) {
712   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
713     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
714   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
715     return Constant::getNullValue(
716                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
717
718   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
719     if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
720       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
721     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
722       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
723       return CVal->getOperand(0);
724     }
725   }
726   return 0;
727 }
728
729 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
730                                                      Constant *Elt,
731                                                      Constant *Idx) {
732   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
733   if (!CIdx) return 0;
734   APInt idxVal = CIdx->getValue();
735   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
736     // Insertion of scalar constant into vector undef
737     // Optimize away insertion of undef
738     if (isa<UndefValue>(Elt))
739       return Val;
740     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
741     // the insertion
742     unsigned numOps = 
743       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
744     std::vector<Constant*> Ops; 
745     Ops.reserve(numOps);
746     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
747       Constant *Op =
748         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
749       Ops.push_back(Op);
750     }
751     return ConstantVector::get(Ops);
752   }
753   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
754     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
755     // Optimize away insertion of zero
756     if (Elt->isNullValue())
757       return Val;
758     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
759     // the insertion
760     unsigned numOps = 
761       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
762     std::vector<Constant*> Ops; 
763     Ops.reserve(numOps);
764     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
765       Constant *Op =
766         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
767       Ops.push_back(Op);
768     }
769     return ConstantVector::get(Ops);
770   }
771   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
772     // Insertion of scalar constant into vector constant
773     std::vector<Constant*> Ops; 
774     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
775     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
776       Constant *Op =
777         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
778       Ops.push_back(Op);
779     }
780     return ConstantVector::get(Ops);
781   }
782
783   return 0;
784 }
785
786 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
787 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
788 static Constant *GetVectorElement(Constant *C, unsigned EltNo) {
789   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
790     return CV->getOperand(EltNo);
791
792   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
793   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
794     return Constant::getNullValue(EltTy);
795   if (isa<UndefValue>(C))
796     return UndefValue::get(EltTy);
797   return 0;
798 }
799
800 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
801                                                      Constant *V2,
802                                                      Constant *Mask) {
803   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
804   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
805
806   unsigned MaskNumElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
807   unsigned SrcNumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
808   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
809
810   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
811   SmallVector<Constant*, 32> Result;
812   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
813     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
814     if (InElt == 0) return 0;
815
816     if (isa<UndefValue>(InElt))
817       InElt = UndefValue::get(EltTy);
818     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
819       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
820       if (Elt >= SrcNumElts*2)
821         InElt = UndefValue::get(EltTy);
822       else if (Elt >= SrcNumElts)
823         InElt = GetVectorElement(V2, Elt - SrcNumElts);
824       else
825         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
826       if (InElt == 0) return 0;
827     } else {
828       // Unknown value.
829       return 0;
830     }
831     Result.push_back(InElt);
832   }
833
834   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
835 }
836
837 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
838                                                     const unsigned *Idxs,
839                                                     unsigned NumIdx) {
840   // Base case: no indices, so return the entire value.
841   if (NumIdx == 0)
842     return Agg;
843
844   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
845     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
846                                                             Idxs,
847                                                             Idxs + NumIdx));
848
849   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
850     return
851       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
852                                                               Idxs,
853                                                               Idxs + NumIdx));
854
855   // Otherwise recurse.
856   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg))
857     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CS->getOperand(*Idxs),
858                                                Idxs+1, NumIdx-1);
859
860   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg))
861     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CA->getOperand(*Idxs),
862                                                Idxs+1, NumIdx-1);
863   ConstantVector *CV = cast<ConstantVector>(Agg);
864   return ConstantFoldExtractValueInstruction(CV->getOperand(*Idxs),
865                                              Idxs+1, NumIdx-1);
866 }
867
868 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
869                                                    Constant *Val,
870                                                    const unsigned *Idxs,
871                                                    unsigned NumIdx) {
872   // Base case: no indices, so replace the entire value.
873   if (NumIdx == 0)
874     return Val;
875
876   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
877     // Insertion of constant into aggregate undef
878     // Optimize away insertion of undef.
879     if (isa<UndefValue>(Val))
880       return Agg;
881     
882     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
883     // the insertion.
884     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
885     unsigned numOps;
886     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
887       numOps = AR->getNumElements();
888     else if (AggTy->isUnionTy())
889       numOps = 1;
890     else
891       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
892     
893     std::vector<Constant*> Ops(numOps); 
894     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
895       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
896       Constant *Op =
897         (*Idxs == i) ?
898         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
899                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
900         UndefValue::get(MemberTy);
901       Ops[i] = Op;
902     }
903     
904     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
905       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
906     if (const UnionType* UT = dyn_cast<UnionType>(AggTy)) {
907       assert(Ops.size() == 1 && "Union can only contain a single value!");
908       return ConstantUnion::get(UT, Ops[0]);
909     }
910     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
911   }
912   
913   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
914     // Insertion of constant into aggregate zero
915     // Optimize away insertion of zero.
916     if (Val->isNullValue())
917       return Agg;
918     
919     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
920     // the insertion.
921     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
922     unsigned numOps;
923     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
924       numOps = AR->getNumElements();
925     else
926       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
927     
928     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
929     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
930       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
931       Constant *Op =
932         (*Idxs == i) ?
933         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
934                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
935         Constant::getNullValue(MemberTy);
936       Ops[i] = Op;
937     }
938     
939     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
940       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
941     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
942   }
943   
944   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
945     // Insertion of constant into aggregate constant.
946     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
947     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
948       Constant *Op = cast<Constant>(Agg->getOperand(i));
949       if (*Idxs == i)
950         Op = ConstantFoldInsertValueInstruction(Op, Val, Idxs+1, NumIdx-1);
951       Ops[i] = Op;
952     }
953     
954     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
955       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
956     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
957   }
958
959   return 0;
960 }
961
962
963 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
964                                               Constant *C1, Constant *C2) {
965   // No compile-time operations on this type yet.
966   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
967     return 0;
968
969   // Handle UndefValue up front.
970   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
971     switch (Opcode) {
972     case Instruction::Xor:
973       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
974         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
975         // idiom (misuse).
976         return Constant::getNullValue(C1->getType());
977       // Fallthrough
978     case Instruction::Add:
979     case Instruction::Sub:
980       return UndefValue::get(C1->getType());
981     case Instruction::Mul:
982     case Instruction::And:
983       return Constant::getNullValue(C1->getType());
984     case Instruction::UDiv:
985     case Instruction::SDiv:
986     case Instruction::URem:
987     case Instruction::SRem:
988       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
989         return Constant::getNullValue(C1->getType());
990       return C2;                                   // X / undef -> undef
991     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
992       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
993         return Constant::getAllOnesValue(PTy);
994       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
995     case Instruction::LShr:
996       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
997         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
998       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
999                                                     // undef lshr X -> 0
1000     case Instruction::AShr:
1001       if (!isa<UndefValue>(C2))
1002         return C1;                                  // undef ashr X --> undef
1003       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
1004         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
1005       else
1006         return C1;                                  // X ashr undef --> X
1007     case Instruction::Shl:
1008       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
1009       return Constant::getNullValue(C1->getType());
1010     }
1011   }
1012
1013   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
1014   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1015     switch (Opcode) {
1016     case Instruction::Add:
1017       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
1018       break;
1019     case Instruction::Sub:
1020       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
1021       break;
1022     case Instruction::Mul:
1023       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
1024       if (CI2->equalsInt(1))
1025         return C1;                                              // X * 1 == X
1026       break;
1027     case Instruction::UDiv:
1028     case Instruction::SDiv:
1029       if (CI2->equalsInt(1))
1030         return C1;                                            // X / 1 == X
1031       if (CI2->equalsInt(0))
1032         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
1033       break;
1034     case Instruction::URem:
1035     case Instruction::SRem:
1036       if (CI2->equalsInt(1))
1037         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
1038       if (CI2->equalsInt(0))
1039         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
1040       break;
1041     case Instruction::And:
1042       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
1043       if (CI2->isAllOnesValue())
1044         return C1;                                            // X & -1 == X
1045
1046       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1047         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
1048         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
1049           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1050           unsigned SrcWidth =
1051             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1052           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1053           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
1054             return C1;
1055         }
1056
1057         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
1058         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
1059             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
1060           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
1061
1062           // Functions are at least 4-byte aligned.
1063           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
1064           if (isa<Function>(GV))
1065             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
1066
1067           if (GVAlign > 1) {
1068             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1069             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
1070             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1071
1072             // If checking bits we know are clear, return zero.
1073             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
1074               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
1075           }
1076         }
1077       }
1078       break;
1079     case Instruction::Or:
1080       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1081       if (CI2->isAllOnesValue())
1082         return C2;                         // X | -1 == -1
1083       break;
1084     case Instruction::Xor:
1085       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1086
1087       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1088         switch (CE1->getOpcode()) {
1089         default: break;
1090         case Instruction::ICmp:
1091         case Instruction::FCmp:
1092           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1093           assert(CI2->equalsInt(1));
1094           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1095           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1096           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1097                                           CE1->getOperand(1));
1098         }
1099       }
1100       break;
1101     case Instruction::AShr:
1102       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1103       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1104         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1105           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1106       break;
1107     }
1108   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1109     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1110     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1111       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1112   }
1113
1114   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1115   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1116     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1117       using namespace APIntOps;
1118       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1119       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1120       switch (Opcode) {
1121       default:
1122         break;
1123       case Instruction::Add:     
1124         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1125       case Instruction::Sub:     
1126         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1127       case Instruction::Mul:     
1128         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1129       case Instruction::UDiv:
1130         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1131         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1132       case Instruction::SDiv:
1133         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1134         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1135           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1136         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1137       case Instruction::URem:
1138         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1139         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1140       case Instruction::SRem:
1141         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1142         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1143           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1144         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1145       case Instruction::And:
1146         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1147       case Instruction::Or:
1148         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1149       case Instruction::Xor:
1150         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1151       case Instruction::Shl: {
1152         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1153         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1154           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1155         else
1156           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1157       }
1158       case Instruction::LShr: {
1159         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1160         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1161           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1162         else
1163           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1164       }
1165       case Instruction::AShr: {
1166         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1167         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1168           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1169         else
1170           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1171       }
1172       }
1173     }
1174
1175     switch (Opcode) {
1176     case Instruction::SDiv:
1177     case Instruction::UDiv:
1178     case Instruction::URem:
1179     case Instruction::SRem:
1180     case Instruction::LShr:
1181     case Instruction::AShr:
1182     case Instruction::Shl:
1183       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1184       break;
1185     default:
1186       break;
1187     }
1188   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1189     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1190       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1191       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1192       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1193       switch (Opcode) {
1194       default:                   
1195         break;
1196       case Instruction::FAdd:
1197         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1198         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1199       case Instruction::FSub:
1200         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1201         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1202       case Instruction::FMul:
1203         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1204         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1205       case Instruction::FDiv:
1206         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1207         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1208       case Instruction::FRem:
1209         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1210         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1211       }
1212     }
1213   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1214     ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
1215     ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
1216     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
1217         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
1218       std::vector<Constant*> Res;
1219       const Type* EltTy = VTy->getElementType();  
1220       Constant *C1 = 0;
1221       Constant *C2 = 0;
1222       switch (Opcode) {
1223       default:
1224         break;
1225       case Instruction::Add:
1226         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1227           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1228           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1229           Res.push_back(ConstantExpr::getAdd(C1, C2));
1230         }
1231         return ConstantVector::get(Res);
1232       case Instruction::FAdd:
1233         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1234           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1235           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1236           Res.push_back(ConstantExpr::getFAdd(C1, C2));
1237         }
1238         return ConstantVector::get(Res);
1239       case Instruction::Sub:
1240         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1241           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1242           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1243           Res.push_back(ConstantExpr::getSub(C1, C2));
1244         }
1245         return ConstantVector::get(Res);
1246       case Instruction::FSub:
1247         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1248           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1249           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1250           Res.push_back(ConstantExpr::getFSub(C1, C2));
1251         }
1252         return ConstantVector::get(Res);
1253       case Instruction::Mul:
1254         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1255           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1256           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1257           Res.push_back(ConstantExpr::getMul(C1, C2));
1258         }
1259         return ConstantVector::get(Res);
1260       case Instruction::FMul:
1261         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1262           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1263           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1264           Res.push_back(ConstantExpr::getFMul(C1, C2));
1265         }
1266         return ConstantVector::get(Res);
1267       case Instruction::UDiv:
1268         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1269           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1270           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1271           Res.push_back(ConstantExpr::getUDiv(C1, C2));
1272         }
1273         return ConstantVector::get(Res);
1274       case Instruction::SDiv:
1275         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1276           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1277           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1278           Res.push_back(ConstantExpr::getSDiv(C1, C2));
1279         }
1280         return ConstantVector::get(Res);
1281       case Instruction::FDiv:
1282         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1283           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1284           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1285           Res.push_back(ConstantExpr::getFDiv(C1, C2));
1286         }
1287         return ConstantVector::get(Res);
1288       case Instruction::URem:
1289         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1290           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1291           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1292           Res.push_back(ConstantExpr::getURem(C1, C2));
1293         }
1294         return ConstantVector::get(Res);
1295       case Instruction::SRem:
1296         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1297           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1298           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1299           Res.push_back(ConstantExpr::getSRem(C1, C2));
1300         }
1301         return ConstantVector::get(Res);
1302       case Instruction::FRem:
1303         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1304           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1305           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1306           Res.push_back(ConstantExpr::getFRem(C1, C2));
1307         }
1308         return ConstantVector::get(Res);
1309       case Instruction::And: 
1310         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1311           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1312           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1313           Res.push_back(ConstantExpr::getAnd(C1, C2));
1314         }
1315         return ConstantVector::get(Res);
1316       case Instruction::Or:
1317         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1318           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1319           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1320           Res.push_back(ConstantExpr::getOr(C1, C2));
1321         }
1322         return ConstantVector::get(Res);
1323       case Instruction::Xor:
1324         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1325           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1326           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1327           Res.push_back(ConstantExpr::getXor(C1, C2));
1328         }
1329         return ConstantVector::get(Res);
1330       case Instruction::LShr:
1331         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1332           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1333           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1334           Res.push_back(ConstantExpr::getLShr(C1, C2));
1335         }
1336         return ConstantVector::get(Res);
1337       case Instruction::AShr:
1338         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1339           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1340           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1341           Res.push_back(ConstantExpr::getAShr(C1, C2));
1342         }
1343         return ConstantVector::get(Res);
1344       case Instruction::Shl:
1345         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1346           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1347           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1348           Res.push_back(ConstantExpr::getShl(C1, C2));
1349         }
1350         return ConstantVector::get(Res);
1351       }
1352     }
1353   }
1354
1355   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1356     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1357     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1358     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1359
1360     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1361     // (a + (b + c)).
1362     if (Instruction::isAssociative(Opcode, C1->getType()) &&
1363         CE1->getOpcode() == Opcode) {
1364       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1365       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1366         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1367     }
1368   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1369     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1370     // other way if possible.
1371     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1372       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1373   }
1374
1375   // i1 can be simplified in many cases.
1376   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1377     switch (Opcode) {
1378     case Instruction::Add:
1379     case Instruction::Sub:
1380       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1381     case Instruction::Mul:
1382       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1383     case Instruction::Shl:
1384     case Instruction::LShr:
1385     case Instruction::AShr:
1386       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1387       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1388       return C1;
1389     case Instruction::SDiv:
1390     case Instruction::UDiv:
1391       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1392       // undefined through division by zero.
1393       return C1;
1394     case Instruction::URem:
1395     case Instruction::SRem:
1396       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1397       // undefined through division by zero.
1398       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1399     default:
1400       break;
1401     }
1402   }
1403
1404   // We don't know how to fold this.
1405   return 0;
1406 }
1407
1408 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1409 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1410 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
1411   if (Ty->isOpaqueTy()) return true;  // Can't say.
1412   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1413
1414     // If all of elements have zero size, this does too.
1415     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1416       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1417     return true;
1418
1419   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1420     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1421   }
1422   return false;
1423 }
1424
1425 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1426 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1427 ///
1428 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1429 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1430 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1431 ///
1432 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2,  const Type *ElTy) {
1433   if (C1 == C2) return 0;
1434
1435   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1436   // anything with them.
1437   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1438     return -2; // don't know!
1439
1440   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1441   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1442   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1443     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1444
1445   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1446     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1447
1448   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1449
1450   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1451   // no pointer difference being made here.
1452   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1453     return -2; // dunno.
1454
1455   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1456   // found a difference!
1457   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
1458       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1459     return -1;
1460   else
1461     return 1;
1462 }
1463
1464 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1465 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1466 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1467 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
1468 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
1469 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1470 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1471 ///
1472 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1473 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1474 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1475 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1476   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1477          "Cannot compare values of different types!");
1478
1479   // No compile-time operations on this type yet.
1480   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1481     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1482
1483   // Handle degenerate case quickly
1484   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1485
1486   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1487     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1488       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1489       ConstantInt *R = 0;
1490       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1491                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1492       if (R && !R->isZero()) 
1493         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1494       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1495                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1496       if (R && !R->isZero()) 
1497         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1498       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1499                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1500       if (R && !R->isZero()) 
1501         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1502
1503       // Nothing more we can do
1504       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1505     }
1506
1507     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1508     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1509     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1510       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1511   } else {
1512     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1513     // constantexpr or a simple constant.
1514     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1515     switch (CE1->getOpcode()) {
1516     case Instruction::FPTrunc:
1517     case Instruction::FPExt:
1518     case Instruction::UIToFP:
1519     case Instruction::SIToFP:
1520       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1521       break;
1522     default:
1523       break;
1524     }
1525   }
1526   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1527   // probably be added on demand, as they seem needed.
1528   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1529 }
1530
1531 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1532 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1533 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1534 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1535 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1536 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1537 ///
1538 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1539 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1540 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1541 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1542 ///
1543 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1544                                                 bool isSigned) {
1545   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1546          "Cannot compare different types of values!");
1547   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1548
1549   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1550       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1551     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1552         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1553       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1554       // folder.
1555       ConstantInt *R = 0;
1556       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1557       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1558       if (R && !R->isZero()) 
1559         return pred;
1560       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1561       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1562       if (R && !R->isZero())
1563         return pred;
1564       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1565       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1566       if (R && !R->isZero())
1567         return pred;
1568
1569       // If we couldn't figure it out, bail.
1570       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1571     }
1572
1573     // If the first operand is simple, swap operands.
1574     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1575       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1576     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1577       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1578
1579   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1580     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1581       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1582         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1583       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1584         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1585       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1586     }
1587
1588     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1589     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1590     // ConstantPointerNull).
1591     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1592       // Don't try to decide equality of aliases.
1593       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1594         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1595           return ICmpInst::ICMP_NE;
1596     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1597       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1598     } else {
1599       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1600       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1601       // We don't try to evaluate aliases here.
1602       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1603         return ICmpInst::ICMP_NE;
1604     }
1605   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1606     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1607       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1608         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1609       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1610         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1611       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1612     }
1613     
1614     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1615     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1616     // ConstantPointerNull).
1617     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1618       // Block address in another function can't equal this one, but block
1619       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1620       // empty.
1621       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1622         return ICmpInst::ICMP_NE;
1623     } else {
1624       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1625       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1626              "Canonicalization guarantee!");
1627       return ICmpInst::ICMP_NE;
1628     }
1629   } else {
1630     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1631     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1632     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1633     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1634
1635     switch (CE1->getOpcode()) {
1636     case Instruction::Trunc:
1637     case Instruction::FPTrunc:
1638     case Instruction::FPExt:
1639     case Instruction::FPToUI:
1640     case Instruction::FPToSI:
1641       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1642
1643     case Instruction::UIToFP:
1644     case Instruction::SIToFP:
1645     case Instruction::BitCast:
1646     case Instruction::ZExt:
1647     case Instruction::SExt:
1648       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1649       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1650       if (V2->isNullValue() &&
1651           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1652         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1653         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1654         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1655                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1656                                     isSigned);
1657       }
1658       break;
1659
1660     case Instruction::GetElementPtr:
1661       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1662       // pointer type.  Check the various cases.
1663       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1664         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1665         // of the GEP equals the null pointer.
1666         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1667           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1668             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1669             // to null pointer so its greater-or-equal
1670             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1671           else 
1672             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1673             // so the result is greater-than
1674             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1675         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1676           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1677           // non-zero indices.
1678           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1679             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1680               // Offsetting from null, must not be equal.
1681               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1682           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1683           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1684         }
1685         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1686       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1687         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1688           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1689             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1690             // a null pointer, so its less-or-equal
1691             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1692           else
1693             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1694             // so the result is less-than
1695             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1696         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1697           if (GV == GV2) {
1698             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1699             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1700             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1701             // with a single zero index, it must be nonzero.
1702             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1703                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1704                    "Suprising getelementptr!");
1705             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1706           } else {
1707             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1708             // but they can't be equal.
1709             return ICmpInst::ICMP_NE;
1710           }
1711         }
1712       } else {
1713         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1714         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1715
1716         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1717         // probably be added on demand, as they seem needed.
1718         switch (CE2->getOpcode()) {
1719         default: break;
1720         case Instruction::GetElementPtr:
1721           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1722           // obviously to the same or different globals.
1723           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1724             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1725               return ICmpInst::ICMP_NE;
1726             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1727             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1728             // ordering of the resultant pointers.
1729             unsigned i = 1;
1730
1731             // The logic below assumes that the result of the comparison
1732             // can be determined by finding the first index that differs.
1733             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1734             // subsequent indices, so check for that case first.
1735             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1736                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1737                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1738
1739             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1740             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1741             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1742                  ++i, ++GTI)
1743               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1744                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1745               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1746               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1747               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1748               }
1749
1750             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1751             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1752             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1753               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1754                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1755                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1756                 else
1757                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1758               }
1759
1760             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1761               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1762                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1763                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1764                 else
1765                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1766               }
1767             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1768           }
1769         }
1770       }
1771     default:
1772       break;
1773     }
1774   }
1775
1776   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1777 }
1778
1779 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1780                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1781   const Type *ResultTy;
1782   if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1783     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1784                                VT->getNumElements());
1785   else
1786     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1787
1788   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1789   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1790     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1791
1792   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1793     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1794
1795   // Handle some degenerate cases first
1796   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1797     return UndefValue::get(ResultTy);
1798
1799   // No compile-time operations on this type yet.
1800   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1801     return 0;
1802
1803   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1804   if (C1->isNullValue()) {
1805     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1806       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1807       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1808         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1809           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1810         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1811           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1812       }
1813   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1814   } else if (C2->isNullValue()) {
1815     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1816       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1817       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1818         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1819           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1820         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1821           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1822       }
1823   }
1824
1825   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1826   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1827     switch(pred) {
1828     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1829       if (isa<ConstantInt>(C2))
1830         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1831       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1832     case ICmpInst::ICMP_NE:
1833       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1834     default:
1835       break;
1836     }
1837   }
1838
1839   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1840     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1841     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1842     switch (pred) {
1843     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1844     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1845     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1846     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1847     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1848     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1849     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1850     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1851     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1852     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1853     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1854     }
1855   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1856     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1857     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1858     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1859     switch (pred) {
1860     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1861     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1862     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1863     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1864       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1865     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1866       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1867     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1868       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1869                                         R==APFloat::cmpEqual);
1870     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1871       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1872     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1873       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1874     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1875       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1876                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1877     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1878       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1879                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1880     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1881       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1882     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1883       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1884                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1885     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1886       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1887     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1888       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1889     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1890       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1891                                         R==APFloat::cmpEqual);
1892     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1893       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1894     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1895       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1896                                         R==APFloat::cmpEqual);
1897     }
1898   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1899     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1900     C1->getVectorElements(C1Elts);
1901     C2->getVectorElements(C2Elts);
1902     if (C1Elts.empty() || C2Elts.empty())
1903       return 0;
1904
1905     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1906     // the whole vector comparison.
1907     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1908     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
1909       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1910       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
1911     }
1912     return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
1913   }
1914
1915   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1916     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1917     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1918     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1919     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1920     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1921     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1922     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1923     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1924     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1925     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1926     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1927     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1928     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1929     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1930       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1931     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1932       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1933                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1934                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1935       break;
1936     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1937       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1938                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1939                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1940       break;
1941     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1942       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1943                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1944                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1945       break;
1946     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1947       // We can only partially decide this relation.
1948       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1949         Result = 0;
1950       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1951         Result = 1;
1952       break;
1953     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1954       // We can only partially decide this relation.
1955       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1956         Result = 0;
1957       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1958         Result = 1;
1959       break;
1960     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1961       // We can only partially decide this relation.
1962       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
1963         Result = 0;
1964       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
1965         Result = 1;
1966       break;
1967     }
1968
1969     // If we evaluated the result, return it now.
1970     if (Result != -1)
1971       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1972
1973   } else {
1974     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1975     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1976     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1977     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1978     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1979       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1980     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1981       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1982       // computation precisely.
1983       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1984       break;
1985     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1986       switch (pred) {
1987       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1988         Result = 1; break;
1989       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1990         Result = 0; break;
1991       }
1992       break;
1993     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1994       switch (pred) {
1995       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1996         Result = 1; break;
1997       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1998         Result = 0; break;
1999       }
2000       break;
2001     case ICmpInst::ICMP_UGT:
2002       switch (pred) {
2003       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
2004         Result = 1; break;
2005       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
2006         Result = 0; break;
2007       }
2008       break;
2009     case ICmpInst::ICMP_SGT:
2010       switch (pred) {
2011       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
2012         Result = 1; break;
2013       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
2014         Result = 0; break;
2015       }
2016       break;
2017     case ICmpInst::ICMP_ULE:
2018       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
2019       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
2020       break;
2021     case ICmpInst::ICMP_SLE:
2022       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
2023       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
2024       break;
2025     case ICmpInst::ICMP_UGE:
2026       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
2027       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
2028       break;
2029     case ICmpInst::ICMP_SGE:
2030       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
2031       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
2032       break;
2033     case ICmpInst::ICMP_NE:
2034       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
2035       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
2036       break;
2037     }
2038
2039     // If we evaluated the result, return it now.
2040     if (Result != -1)
2041       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
2042
2043     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
2044     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
2045     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
2046     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
2047       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
2048       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
2049           CE2->getType()->isVectorTy()==CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
2050         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
2051         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
2052       }
2053     }
2054
2055     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
2056     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
2057       if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ||
2058           CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
2059         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
2060         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
2061         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
2062           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
2063           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
2064           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
2065             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
2066           }
2067         }
2068       }
2069     }
2070
2071     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
2072         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
2073       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
2074       // other way if possible.
2075       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
2076       switch (pred) {
2077       case ICmpInst::ICMP_EQ:
2078       case ICmpInst::ICMP_NE:
2079         // No change of predicate required.
2080         return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2081
2082       case ICmpInst::ICMP_ULT:
2083       case ICmpInst::ICMP_SLT:
2084       case ICmpInst::ICMP_UGT:
2085       case ICmpInst::ICMP_SGT:
2086       case ICmpInst::ICMP_ULE:
2087       case ICmpInst::ICMP_SLE:
2088       case ICmpInst::ICMP_UGE:
2089       case ICmpInst::ICMP_SGE:
2090         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
2091         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
2092         return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2093
2094       default:  // These predicates cannot be flopped around.
2095         break;
2096       }
2097     }
2098   }
2099   return 0;
2100 }
2101
2102 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
2103 /// is "inbounds".
2104 static bool isInBoundsIndices(Constant *const *Idxs, size_t NumIdx) {
2105   // No indices means nothing that could be out of bounds.
2106   if (NumIdx == 0) return true;
2107
2108   // If the first index is zero, it's in bounds.
2109   if (Idxs[0]->isNullValue()) return true;
2110
2111   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
2112   // by the one-past-the-end rule.
2113   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
2114     return false;
2115   for (unsigned i = 1, e = NumIdx; i != e; ++i)
2116     if (!Idxs[i]->isNullValue())
2117       return false;
2118   return true;
2119 }
2120
2121 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2122                                           bool inBounds,
2123                                           Constant* const *Idxs,
2124                                           unsigned NumIdx) {
2125   if (NumIdx == 0 ||
2126       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
2127     return C;
2128
2129   if (isa<UndefValue>(C)) {
2130     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2131     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2132                                                        (Value **)Idxs,
2133                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
2134     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2135     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
2136   }
2137
2138   Constant *Idx0 = Idxs[0];
2139   if (C->isNullValue()) {
2140     bool isNull = true;
2141     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
2142       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
2143         isNull = false;
2144         break;
2145       }
2146     if (isNull) {
2147       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2148       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2149                                                          (Value**)Idxs,
2150                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
2151       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2152       return  ConstantPointerNull::get(
2153                             PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
2154     }
2155   }
2156
2157   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2158     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
2159     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
2160     // getelementptr instructions into a single instruction.
2161     //
2162     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2163       const Type *LastTy = 0;
2164       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
2165            I != E; ++I)
2166         LastTy = *I;
2167
2168       if ((LastTy && LastTy->isArrayTy()) || Idx0->isNullValue()) {
2169         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
2170         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
2171         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
2172           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
2173
2174         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
2175         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
2176         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
2177         // Otherwise it must be an array.
2178         if (!Idx0->isNullValue()) {
2179           const Type *IdxTy = Combined->getType();
2180           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
2181             const Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
2182             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
2183             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
2184             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
2185           } else {
2186             Combined =
2187               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
2188           }
2189         }
2190
2191         NewIndices.push_back(Combined);
2192         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
2193         return (inBounds && cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds()) ?
2194           ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2195                                                  &NewIndices[0],
2196                                                  NewIndices.size()) :
2197           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2198                                          &NewIndices[0],
2199                                          NewIndices.size());
2200       }
2201     }
2202
2203     // Implement folding of:
2204     //    int* getelementptr ([2 x int]* bitcast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
2205     //                        long 0, long 0)
2206     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
2207     //
2208     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
2209       if (const PointerType *SPT =
2210           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
2211         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
2212           if (const ArrayType *CAT =
2213         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
2214             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
2215               return inBounds ?
2216                 ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
2217                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx) :
2218                 ConstantExpr::getGetElementPtr(
2219                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
2220     }
2221   }
2222
2223   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2224   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2225   // out into preceding dimensions.
2226   bool Unknown = false;
2227   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2228   const Type *Ty = C->getType();
2229   const Type *Prev = 0;
2230   for (unsigned i = 0; i != NumIdx;
2231        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2232     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2233       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2234         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2235             ATy->getNumElements() != 0 &&
2236             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2237           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2238             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2239             // dimension.
2240             NewIdxs.resize(NumIdx);
2241             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2242                                                    ATy->getNumElements());
2243             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2244
2245             Constant *PrevIdx = Idxs[i-1];
2246             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2247
2248             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2249             // overflow trouble.
2250             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2251               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2252                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2253             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2254               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2255                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2256
2257             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2258           } else {
2259             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2260             // so we can't do anything about it.
2261             Unknown = true;
2262           }
2263         }
2264     } else {
2265       // We don't know if it's in range or not.
2266       Unknown = true;
2267     }
2268   }
2269
2270   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2271   if (!NewIdxs.empty()) {
2272     for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
2273       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = Idxs[i];
2274     return inBounds ?
2275       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, NewIdxs.data(),
2276                                              NewIdxs.size()) :
2277       ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs.data(), NewIdxs.size());
2278   }
2279
2280   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2281   // check for the "inbounds" property.
2282   if (!Unknown && !inBounds &&
2283       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs, NumIdx))
2284     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs, NumIdx);
2285
2286   return 0;
2287 }