Remove code which assumes it knows how vectors are stored in memory.
[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
338   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
339     if (!STy->isPacked()) {
340       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
341       // An empty struct has size zero.
342       if (NumElems == 0)
343         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
344       // Check for a struct with all members having the same size.
345       Constant *MemberSize =
346         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
347       bool AllSame = true;
348       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
349         if (MemberSize !=
350             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
351           AllSame = false;
352           break;
353         }
354       if (AllSame) {
355         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
356         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
357       }
358     }
359
360   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
361   // to an arbitrary pointee.
362   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
363     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
364       return
365         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
366                                          PTy->getAddressSpace()),
367                         DestTy, true);
368
369   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
370   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
371   if (!Folded)
372     return 0;
373
374   // Base case: Get a regular sizeof expression.
375   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
376   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
377                                                     DestTy, false),
378                             C, DestTy);
379   return C;
380 }
381
382 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
383 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
384 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
385 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
386 ///
387 static Constant *getFoldedAlignOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
388                                   bool Folded) {
389   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
390   // array element. Note that this is not always true for vectors.
391   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
392     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
393     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
394                                                       DestTy,
395                                                       false),
396                               C, DestTy);
397     return C;
398   }
399
400   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
401     // Packed structs always have an alignment of 1.
402     if (STy->isPacked())
403       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
404
405     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
406     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
407     // if all the members have the same alignment.
408     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
409     // An empty struct has minimal alignment.
410     if (NumElems == 0)
411       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
412     // Check for a struct with all members having the same alignment.
413     Constant *MemberAlign =
414       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
415     bool AllSame = true;
416     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
417       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
418         AllSame = false;
419         break;
420       }
421     if (AllSame)
422       return MemberAlign;
423   }
424
425   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
426   // to an arbitrary pointee.
427   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
428     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
429       return
430         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
431                                                            1),
432                                           PTy->getAddressSpace()),
433                          DestTy, true);
434
435   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
436   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
437   if (!Folded)
438     return 0;
439
440   // Base case: Get a regular alignof expression.
441   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
442   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
443                                                     DestTy, false),
444                             C, DestTy);
445   return C;
446 }
447
448 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
449 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
450 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
451 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
452 ///
453 static Constant *getFoldedOffsetOf(const Type *Ty, Constant *FieldNo,
454                                    const Type *DestTy,
455                                    bool Folded) {
456   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
457     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
458                                                                 DestTy, false),
459                                         FieldNo, DestTy);
460     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
461     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
462   }
463
464   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
465     if (!STy->isPacked()) {
466       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
467       // An empty struct has no members.
468       if (NumElems == 0)
469         return 0;
470       // Check for a struct with all members having the same size.
471       Constant *MemberSize =
472         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
473       bool AllSame = true;
474       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
475         if (MemberSize !=
476             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
477           AllSame = false;
478           break;
479         }
480       if (AllSame) {
481         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
482                                                                     false,
483                                                                     DestTy,
484                                                                     false),
485                                             FieldNo, DestTy);
486         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
487       }
488     }
489
490   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
491   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
492   if (!Folded)
493     return 0;
494
495   // Base case: Get a regular offsetof expression.
496   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
497   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
498                                                     DestTy, false),
499                             C, DestTy);
500   return C;
501 }
502
503 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
504                                             const Type *DestTy) {
505   if (isa<UndefValue>(V)) {
506     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
507     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
508     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
509     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
510         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
511       return Constant::getNullValue(DestTy);
512     return UndefValue::get(DestTy);
513   }
514   // No compile-time operations on this type yet.
515   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
516     return 0;
517
518   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
519   // do to try to simplify it.
520   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
521     if (CE->isCast()) {
522       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
523       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
524         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
525     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
526       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
527       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
528       bool isAllNull = true;
529       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
530         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
531           isAllNull = false;
532           break;
533         }
534       if (isAllNull)
535         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
536         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
537     }
538   }
539
540   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
541   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
542   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
543   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
544     if (DestTy->isVectorTy() &&
545         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
546         CV->getType()->getNumElements()) {
547       std::vector<Constant*> res;
548       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
549       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
550       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
551         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
552                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
553       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
554     }
555
556   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
557   // opcode specified.
558   switch (opc) {
559   default:
560     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
561   case Instruction::FPTrunc:
562   case Instruction::FPExt:
563     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
564       bool ignored;
565       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
566       Val.convert(DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
567                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
568                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
569                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
570                   APFloat::Bogus,
571                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
572       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
573     }
574     return 0; // Can't fold.
575   case Instruction::FPToUI: 
576   case Instruction::FPToSI:
577     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
578       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
579       bool ignored;
580       uint64_t x[2]; 
581       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
582       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
583                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
584       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
585       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
586     }
587     return 0; // Can't fold.
588   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
589     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
590       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
591     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
592   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
593     // Is it a null pointer value?
594     if (V->isNullValue())
595       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
596     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
597     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
598     // alignof-like expression, factor out known factors.
599     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
600       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
601           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
602         const Type *Ty =
603           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
604         if (CE->getNumOperands() == 2) {
605           // Handle a sizeof-like expression.
606           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
607           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
608           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
609             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
610                                                                 DestTy, false),
611                                         Idx, DestTy);
612             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
613           }
614         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
615                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
616           // Handle an alignof-like expression.
617           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
618             if (!STy->isPacked()) {
619               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
620               if (CI->isOne() &&
621                   STy->getNumElements() == 2 &&
622                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
623                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
624               }
625             }
626           // Handle an offsetof-like expression.
627           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy() || Ty->isVectorTy()){
628             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
629                                                 DestTy, false))
630               return C;
631           }
632         }
633       }
634     // Other pointer types cannot be casted
635     return 0;
636   case Instruction::UIToFP:
637   case Instruction::SIToFP:
638     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
639       APInt api = CI->getValue();
640       const uint64_t zero[] = {0, 0};
641       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
642                                   2, zero));
643       (void)apf.convertFromAPInt(api, 
644                                  opc==Instruction::SIToFP,
645                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
646       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
647     }
648     return 0;
649   case Instruction::ZExt:
650     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
651       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
652       APInt Result(CI->getValue());
653       Result.zext(BitWidth);
654       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
655     }
656     return 0;
657   case Instruction::SExt:
658     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
659       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
660       APInt Result(CI->getValue());
661       Result.sext(BitWidth);
662       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
663     }
664     return 0;
665   case Instruction::Trunc: {
666     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
667     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
668       APInt Result(CI->getValue());
669       Result.trunc(DestBitWidth);
670       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
671     }
672     
673     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
674     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
675     // even multiple of a byte.
676     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
677         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
678       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
679         return Res;
680       
681     return 0;
682   }
683   case Instruction::BitCast:
684     return FoldBitCast(V, DestTy);
685   }
686 }
687
688 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
689                                               Constant *V1, Constant *V2) {
690   if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
691     return CB->getZExtValue() ? V1 : V2;
692
693   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
694   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
695   if (isa<UndefValue>(Cond)) return V1;
696   if (V1 == V2) return V1;
697   return 0;
698 }
699
700 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
701                                                       Constant *Idx) {
702   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
703     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
704   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
705     return Constant::getNullValue(
706                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
707
708   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
709     if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
710       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
711     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
712       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
713       return CVal->getOperand(0);
714     }
715   }
716   return 0;
717 }
718
719 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
720                                                      Constant *Elt,
721                                                      Constant *Idx) {
722   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
723   if (!CIdx) return 0;
724   APInt idxVal = CIdx->getValue();
725   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
726     // Insertion of scalar constant into vector undef
727     // Optimize away insertion of undef
728     if (isa<UndefValue>(Elt))
729       return Val;
730     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
731     // the insertion
732     unsigned numOps = 
733       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
734     std::vector<Constant*> Ops; 
735     Ops.reserve(numOps);
736     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
737       Constant *Op =
738         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
739       Ops.push_back(Op);
740     }
741     return ConstantVector::get(Ops);
742   }
743   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
744     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
745     // Optimize away insertion of zero
746     if (Elt->isNullValue())
747       return Val;
748     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
749     // the insertion
750     unsigned numOps = 
751       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
752     std::vector<Constant*> Ops; 
753     Ops.reserve(numOps);
754     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
755       Constant *Op =
756         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
757       Ops.push_back(Op);
758     }
759     return ConstantVector::get(Ops);
760   }
761   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
762     // Insertion of scalar constant into vector constant
763     std::vector<Constant*> Ops; 
764     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
765     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
766       Constant *Op =
767         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
768       Ops.push_back(Op);
769     }
770     return ConstantVector::get(Ops);
771   }
772
773   return 0;
774 }
775
776 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
777 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
778 static Constant *GetVectorElement(Constant *C, unsigned EltNo) {
779   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
780     return CV->getOperand(EltNo);
781
782   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
783   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
784     return Constant::getNullValue(EltTy);
785   if (isa<UndefValue>(C))
786     return UndefValue::get(EltTy);
787   return 0;
788 }
789
790 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
791                                                      Constant *V2,
792                                                      Constant *Mask) {
793   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
794   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
795
796   unsigned MaskNumElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
797   unsigned SrcNumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
798   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
799
800   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
801   SmallVector<Constant*, 32> Result;
802   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
803     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
804     if (InElt == 0) return 0;
805
806     if (isa<UndefValue>(InElt))
807       InElt = UndefValue::get(EltTy);
808     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
809       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
810       if (Elt >= SrcNumElts*2)
811         InElt = UndefValue::get(EltTy);
812       else if (Elt >= SrcNumElts)
813         InElt = GetVectorElement(V2, Elt - SrcNumElts);
814       else
815         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
816       if (InElt == 0) return 0;
817     } else {
818       // Unknown value.
819       return 0;
820     }
821     Result.push_back(InElt);
822   }
823
824   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
825 }
826
827 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
828                                                     const unsigned *Idxs,
829                                                     unsigned NumIdx) {
830   // Base case: no indices, so return the entire value.
831   if (NumIdx == 0)
832     return Agg;
833
834   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
835     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
836                                                             Idxs,
837                                                             Idxs + NumIdx));
838
839   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
840     return
841       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
842                                                               Idxs,
843                                                               Idxs + NumIdx));
844
845   // Otherwise recurse.
846   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg))
847     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CS->getOperand(*Idxs),
848                                                Idxs+1, NumIdx-1);
849
850   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg))
851     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CA->getOperand(*Idxs),
852                                                Idxs+1, NumIdx-1);
853   ConstantVector *CV = cast<ConstantVector>(Agg);
854   return ConstantFoldExtractValueInstruction(CV->getOperand(*Idxs),
855                                              Idxs+1, NumIdx-1);
856 }
857
858 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
859                                                    Constant *Val,
860                                                    const unsigned *Idxs,
861                                                    unsigned NumIdx) {
862   // Base case: no indices, so replace the entire value.
863   if (NumIdx == 0)
864     return Val;
865
866   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
867     // Insertion of constant into aggregate undef
868     // Optimize away insertion of undef.
869     if (isa<UndefValue>(Val))
870       return Agg;
871     
872     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
873     // the insertion.
874     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
875     unsigned numOps;
876     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
877       numOps = AR->getNumElements();
878     else if (AggTy->isUnionTy())
879       numOps = 1;
880     else
881       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
882     
883     std::vector<Constant*> Ops(numOps); 
884     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
885       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
886       Constant *Op =
887         (*Idxs == i) ?
888         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
889                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
890         UndefValue::get(MemberTy);
891       Ops[i] = Op;
892     }
893     
894     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
895       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
896     if (const UnionType* UT = dyn_cast<UnionType>(AggTy)) {
897       assert(Ops.size() == 1 && "Union can only contain a single value!");
898       return ConstantUnion::get(UT, Ops[0]);
899     }
900     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
901   }
902   
903   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
904     // Insertion of constant into aggregate zero
905     // Optimize away insertion of zero.
906     if (Val->isNullValue())
907       return Agg;
908     
909     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
910     // the insertion.
911     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
912     unsigned numOps;
913     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
914       numOps = AR->getNumElements();
915     else
916       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
917     
918     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
919     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
920       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
921       Constant *Op =
922         (*Idxs == i) ?
923         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
924                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
925         Constant::getNullValue(MemberTy);
926       Ops[i] = Op;
927     }
928     
929     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
930       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
931     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
932   }
933   
934   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
935     // Insertion of constant into aggregate constant.
936     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
937     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
938       Constant *Op = cast<Constant>(Agg->getOperand(i));
939       if (*Idxs == i)
940         Op = ConstantFoldInsertValueInstruction(Op, Val, Idxs+1, NumIdx-1);
941       Ops[i] = Op;
942     }
943     
944     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
945       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
946     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
947   }
948
949   return 0;
950 }
951
952
953 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
954                                               Constant *C1, Constant *C2) {
955   // No compile-time operations on this type yet.
956   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
957     return 0;
958
959   // Handle UndefValue up front.
960   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
961     switch (Opcode) {
962     case Instruction::Xor:
963       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
964         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
965         // idiom (misuse).
966         return Constant::getNullValue(C1->getType());
967       // Fallthrough
968     case Instruction::Add:
969     case Instruction::Sub:
970       return UndefValue::get(C1->getType());
971     case Instruction::Mul:
972     case Instruction::And:
973       return Constant::getNullValue(C1->getType());
974     case Instruction::UDiv:
975     case Instruction::SDiv:
976     case Instruction::URem:
977     case Instruction::SRem:
978       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
979         return Constant::getNullValue(C1->getType());
980       return C2;                                   // X / undef -> undef
981     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
982       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
983         return Constant::getAllOnesValue(PTy);
984       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
985     case Instruction::LShr:
986       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
987         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
988       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
989                                                     // undef lshr X -> 0
990     case Instruction::AShr:
991       if (!isa<UndefValue>(C2))
992         return C1;                                  // undef ashr X --> undef
993       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
994         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
995       else
996         return C1;                                  // X ashr undef --> X
997     case Instruction::Shl:
998       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
999       return Constant::getNullValue(C1->getType());
1000     }
1001   }
1002
1003   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
1004   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1005     switch (Opcode) {
1006     case Instruction::Add:
1007       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
1008       break;
1009     case Instruction::Sub:
1010       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
1011       break;
1012     case Instruction::Mul:
1013       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
1014       if (CI2->equalsInt(1))
1015         return C1;                                              // X * 1 == X
1016       break;
1017     case Instruction::UDiv:
1018     case Instruction::SDiv:
1019       if (CI2->equalsInt(1))
1020         return C1;                                            // X / 1 == X
1021       if (CI2->equalsInt(0))
1022         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
1023       break;
1024     case Instruction::URem:
1025     case Instruction::SRem:
1026       if (CI2->equalsInt(1))
1027         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
1028       if (CI2->equalsInt(0))
1029         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
1030       break;
1031     case Instruction::And:
1032       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
1033       if (CI2->isAllOnesValue())
1034         return C1;                                            // X & -1 == X
1035
1036       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1037         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
1038         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
1039           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1040           unsigned SrcWidth =
1041             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1042           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1043           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
1044             return C1;
1045         }
1046
1047         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
1048         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
1049             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
1050           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
1051
1052           // Functions are at least 4-byte aligned.
1053           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
1054           if (isa<Function>(GV))
1055             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
1056
1057           if (GVAlign > 1) {
1058             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1059             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
1060             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1061
1062             // If checking bits we know are clear, return zero.
1063             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
1064               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
1065           }
1066         }
1067       }
1068       break;
1069     case Instruction::Or:
1070       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1071       if (CI2->isAllOnesValue())
1072         return C2;                         // X | -1 == -1
1073       break;
1074     case Instruction::Xor:
1075       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1076
1077       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1078         switch (CE1->getOpcode()) {
1079         default: break;
1080         case Instruction::ICmp:
1081         case Instruction::FCmp:
1082           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1083           assert(CI2->equalsInt(1));
1084           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1085           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1086           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1087                                           CE1->getOperand(1));
1088         }
1089       }
1090       break;
1091     case Instruction::AShr:
1092       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1093       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1094         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1095           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1096       break;
1097     }
1098   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1099     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1100     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1101       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1102   }
1103
1104   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1105   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1106     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1107       using namespace APIntOps;
1108       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1109       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1110       switch (Opcode) {
1111       default:
1112         break;
1113       case Instruction::Add:     
1114         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1115       case Instruction::Sub:     
1116         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1117       case Instruction::Mul:     
1118         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1119       case Instruction::UDiv:
1120         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1121         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1122       case Instruction::SDiv:
1123         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1124         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1125           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1126         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1127       case Instruction::URem:
1128         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1129         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1130       case Instruction::SRem:
1131         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1132         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1133           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1134         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1135       case Instruction::And:
1136         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1137       case Instruction::Or:
1138         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1139       case Instruction::Xor:
1140         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1141       case Instruction::Shl: {
1142         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1143         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1144           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1145         else
1146           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1147       }
1148       case Instruction::LShr: {
1149         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1150         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1151           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1152         else
1153           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1154       }
1155       case Instruction::AShr: {
1156         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1157         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1158           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1159         else
1160           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1161       }
1162       }
1163     }
1164
1165     switch (Opcode) {
1166     case Instruction::SDiv:
1167     case Instruction::UDiv:
1168     case Instruction::URem:
1169     case Instruction::SRem:
1170     case Instruction::LShr:
1171     case Instruction::AShr:
1172     case Instruction::Shl:
1173       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1174       break;
1175     default:
1176       break;
1177     }
1178   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1179     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1180       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1181       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1182       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1183       switch (Opcode) {
1184       default:                   
1185         break;
1186       case Instruction::FAdd:
1187         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1188         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1189       case Instruction::FSub:
1190         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1191         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1192       case Instruction::FMul:
1193         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1194         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1195       case Instruction::FDiv:
1196         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1197         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1198       case Instruction::FRem:
1199         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1200         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1201       }
1202     }
1203   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1204     ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
1205     ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
1206     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
1207         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
1208       std::vector<Constant*> Res;
1209       const Type* EltTy = VTy->getElementType();  
1210       Constant *C1 = 0;
1211       Constant *C2 = 0;
1212       switch (Opcode) {
1213       default:
1214         break;
1215       case Instruction::Add:
1216         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1217           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1218           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1219           Res.push_back(ConstantExpr::getAdd(C1, C2));
1220         }
1221         return ConstantVector::get(Res);
1222       case Instruction::FAdd:
1223         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1224           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1225           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1226           Res.push_back(ConstantExpr::getFAdd(C1, C2));
1227         }
1228         return ConstantVector::get(Res);
1229       case Instruction::Sub:
1230         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1231           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1232           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1233           Res.push_back(ConstantExpr::getSub(C1, C2));
1234         }
1235         return ConstantVector::get(Res);
1236       case Instruction::FSub:
1237         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1238           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1239           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1240           Res.push_back(ConstantExpr::getFSub(C1, C2));
1241         }
1242         return ConstantVector::get(Res);
1243       case Instruction::Mul:
1244         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1245           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1246           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1247           Res.push_back(ConstantExpr::getMul(C1, C2));
1248         }
1249         return ConstantVector::get(Res);
1250       case Instruction::FMul:
1251         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1252           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1253           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1254           Res.push_back(ConstantExpr::getFMul(C1, C2));
1255         }
1256         return ConstantVector::get(Res);
1257       case Instruction::UDiv:
1258         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1259           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1260           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1261           Res.push_back(ConstantExpr::getUDiv(C1, C2));
1262         }
1263         return ConstantVector::get(Res);
1264       case Instruction::SDiv:
1265         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1266           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1267           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1268           Res.push_back(ConstantExpr::getSDiv(C1, C2));
1269         }
1270         return ConstantVector::get(Res);
1271       case Instruction::FDiv:
1272         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1273           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1274           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1275           Res.push_back(ConstantExpr::getFDiv(C1, C2));
1276         }
1277         return ConstantVector::get(Res);
1278       case Instruction::URem:
1279         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1280           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1281           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1282           Res.push_back(ConstantExpr::getURem(C1, C2));
1283         }
1284         return ConstantVector::get(Res);
1285       case Instruction::SRem:
1286         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1287           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1288           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1289           Res.push_back(ConstantExpr::getSRem(C1, C2));
1290         }
1291         return ConstantVector::get(Res);
1292       case Instruction::FRem:
1293         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1294           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1295           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1296           Res.push_back(ConstantExpr::getFRem(C1, C2));
1297         }
1298         return ConstantVector::get(Res);
1299       case Instruction::And: 
1300         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1301           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1302           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1303           Res.push_back(ConstantExpr::getAnd(C1, C2));
1304         }
1305         return ConstantVector::get(Res);
1306       case Instruction::Or:
1307         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1308           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1309           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1310           Res.push_back(ConstantExpr::getOr(C1, C2));
1311         }
1312         return ConstantVector::get(Res);
1313       case Instruction::Xor:
1314         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1315           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1316           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1317           Res.push_back(ConstantExpr::getXor(C1, C2));
1318         }
1319         return ConstantVector::get(Res);
1320       case Instruction::LShr:
1321         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1322           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1323           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1324           Res.push_back(ConstantExpr::getLShr(C1, C2));
1325         }
1326         return ConstantVector::get(Res);
1327       case Instruction::AShr:
1328         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1329           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1330           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1331           Res.push_back(ConstantExpr::getAShr(C1, C2));
1332         }
1333         return ConstantVector::get(Res);
1334       case Instruction::Shl:
1335         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1336           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1337           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1338           Res.push_back(ConstantExpr::getShl(C1, C2));
1339         }
1340         return ConstantVector::get(Res);
1341       }
1342     }
1343   }
1344
1345   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1346     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1347     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1348     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1349
1350     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1351     // (a + (b + c)).
1352     if (Instruction::isAssociative(Opcode, C1->getType()) &&
1353         CE1->getOpcode() == Opcode) {
1354       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1355       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1356         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1357     }
1358   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1359     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1360     // other way if possible.
1361     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1362       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1363   }
1364
1365   // i1 can be simplified in many cases.
1366   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1367     switch (Opcode) {
1368     case Instruction::Add:
1369     case Instruction::Sub:
1370       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1371     case Instruction::Mul:
1372       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1373     case Instruction::Shl:
1374     case Instruction::LShr:
1375     case Instruction::AShr:
1376       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1377       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1378       return C1;
1379     case Instruction::SDiv:
1380     case Instruction::UDiv:
1381       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1382       // undefined through division by zero.
1383       return C1;
1384     case Instruction::URem:
1385     case Instruction::SRem:
1386       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1387       // undefined through division by zero.
1388       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1389     default:
1390       break;
1391     }
1392   }
1393
1394   // We don't know how to fold this.
1395   return 0;
1396 }
1397
1398 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1399 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1400 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
1401   if (Ty->isOpaqueTy()) return true;  // Can't say.
1402   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1403
1404     // If all of elements have zero size, this does too.
1405     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1406       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1407     return true;
1408
1409   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1410     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1411   }
1412   return false;
1413 }
1414
1415 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1416 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1417 ///
1418 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1419 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1420 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1421 ///
1422 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2,  const Type *ElTy) {
1423   if (C1 == C2) return 0;
1424
1425   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1426   // anything with them.
1427   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1428     return -2; // don't know!
1429
1430   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1431   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1432   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1433     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1434
1435   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1436     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1437
1438   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1439
1440   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1441   // no pointer difference being made here.
1442   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1443     return -2; // dunno.
1444
1445   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1446   // found a difference!
1447   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
1448       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1449     return -1;
1450   else
1451     return 1;
1452 }
1453
1454 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1455 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1456 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1457 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
1458 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
1459 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1460 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1461 ///
1462 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1463 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1464 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1465 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1466   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1467          "Cannot compare values of different types!");
1468
1469   // No compile-time operations on this type yet.
1470   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1471     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1472
1473   // Handle degenerate case quickly
1474   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1475
1476   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1477     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1478       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1479       ConstantInt *R = 0;
1480       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1481                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1482       if (R && !R->isZero()) 
1483         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1484       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1485                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1486       if (R && !R->isZero()) 
1487         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1488       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1489                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1490       if (R && !R->isZero()) 
1491         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1492
1493       // Nothing more we can do
1494       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1495     }
1496
1497     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1498     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1499     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1500       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1501   } else {
1502     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1503     // constantexpr or a simple constant.
1504     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1505     switch (CE1->getOpcode()) {
1506     case Instruction::FPTrunc:
1507     case Instruction::FPExt:
1508     case Instruction::UIToFP:
1509     case Instruction::SIToFP:
1510       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1511       break;
1512     default:
1513       break;
1514     }
1515   }
1516   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1517   // probably be added on demand, as they seem needed.
1518   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1519 }
1520
1521 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1522 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1523 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1524 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1525 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1526 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1527 ///
1528 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1529 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1530 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1531 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1532 ///
1533 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1534                                                 bool isSigned) {
1535   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1536          "Cannot compare different types of values!");
1537   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1538
1539   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1540       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1541     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1542         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1543       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1544       // folder.
1545       ConstantInt *R = 0;
1546       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1547       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1548       if (R && !R->isZero()) 
1549         return pred;
1550       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1551       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1552       if (R && !R->isZero())
1553         return pred;
1554       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1555       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1556       if (R && !R->isZero())
1557         return pred;
1558
1559       // If we couldn't figure it out, bail.
1560       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1561     }
1562
1563     // If the first operand is simple, swap operands.
1564     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1565       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1566     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1567       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1568
1569   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1570     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1571       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1572         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1573       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1574         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1575       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1576     }
1577
1578     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1579     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1580     // ConstantPointerNull).
1581     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1582       // Don't try to decide equality of aliases.
1583       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1584         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1585           return ICmpInst::ICMP_NE;
1586     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1587       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1588     } else {
1589       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1590       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1591       // We don't try to evaluate aliases here.
1592       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1593         return ICmpInst::ICMP_NE;
1594     }
1595   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1596     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1597       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1598         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1599       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1600         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1601       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1602     }
1603     
1604     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1605     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1606     // ConstantPointerNull).
1607     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1608       // Block address in another function can't equal this one, but block
1609       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1610       // empty.
1611       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1612         return ICmpInst::ICMP_NE;
1613     } else {
1614       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1615       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1616              "Canonicalization guarantee!");
1617       return ICmpInst::ICMP_NE;
1618     }
1619   } else {
1620     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1621     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1622     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1623     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1624
1625     switch (CE1->getOpcode()) {
1626     case Instruction::Trunc:
1627     case Instruction::FPTrunc:
1628     case Instruction::FPExt:
1629     case Instruction::FPToUI:
1630     case Instruction::FPToSI:
1631       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1632
1633     case Instruction::UIToFP:
1634     case Instruction::SIToFP:
1635     case Instruction::BitCast:
1636     case Instruction::ZExt:
1637     case Instruction::SExt:
1638       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1639       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1640       if (V2->isNullValue() &&
1641           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1642         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1643         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1644         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1645                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1646                                     isSigned);
1647       }
1648       break;
1649
1650     case Instruction::GetElementPtr:
1651       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1652       // pointer type.  Check the various cases.
1653       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1654         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1655         // of the GEP equals the null pointer.
1656         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1657           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1658             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1659             // to null pointer so its greater-or-equal
1660             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1661           else 
1662             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1663             // so the result is greater-than
1664             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1665         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1666           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1667           // non-zero indices.
1668           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1669             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1670               // Offsetting from null, must not be equal.
1671               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1672           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1673           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1674         }
1675         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1676       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1677         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1678           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1679             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1680             // a null pointer, so its less-or-equal
1681             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1682           else
1683             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1684             // so the result is less-than
1685             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1686         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1687           if (GV == GV2) {
1688             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1689             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1690             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1691             // with a single zero index, it must be nonzero.
1692             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1693                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1694                    "Suprising getelementptr!");
1695             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1696           } else {
1697             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1698             // but they can't be equal.
1699             return ICmpInst::ICMP_NE;
1700           }
1701         }
1702       } else {
1703         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1704         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1705
1706         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1707         // probably be added on demand, as they seem needed.
1708         switch (CE2->getOpcode()) {
1709         default: break;
1710         case Instruction::GetElementPtr:
1711           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1712           // obviously to the same or different globals.
1713           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1714             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1715               return ICmpInst::ICMP_NE;
1716             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1717             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1718             // ordering of the resultant pointers.
1719             unsigned i = 1;
1720
1721             // The logic below assumes that the result of the comparison
1722             // can be determined by finding the first index that differs.
1723             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1724             // subsequent indices, so check for that case first.
1725             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1726                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1727                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1728
1729             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1730             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1731             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1732                  ++i, ++GTI)
1733               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1734                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1735               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1736               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1737               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1738               }
1739
1740             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1741             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1742             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1743               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1744                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1745                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1746                 else
1747                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1748               }
1749
1750             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1751               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1752                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1753                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1754                 else
1755                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1756               }
1757             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1758           }
1759         }
1760       }
1761     default:
1762       break;
1763     }
1764   }
1765
1766   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1767 }
1768
1769 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1770                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1771   const Type *ResultTy;
1772   if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1773     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1774                                VT->getNumElements());
1775   else
1776     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1777
1778   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1779   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1780     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1781
1782   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1783     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1784
1785   // Handle some degenerate cases first
1786   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1787     return UndefValue::get(ResultTy);
1788
1789   // No compile-time operations on this type yet.
1790   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1791     return 0;
1792
1793   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1794   if (C1->isNullValue()) {
1795     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1796       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1797       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1798         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1799           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1800         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1801           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1802       }
1803   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1804   } else if (C2->isNullValue()) {
1805     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
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   }
1814
1815   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1816   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1817     switch(pred) {
1818     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1819       if (isa<ConstantInt>(C2))
1820         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1821       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1822     case ICmpInst::ICMP_NE:
1823       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1824     default:
1825       break;
1826     }
1827   }
1828
1829   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1830     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1831     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1832     switch (pred) {
1833     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1834     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1835     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1836     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1837     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1838     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1839     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1840     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1841     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1842     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1843     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1844     }
1845   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1846     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1847     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1848     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1849     switch (pred) {
1850     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1851     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1852     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1853     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1854       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1855     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1856       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1857     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1858       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1859                                         R==APFloat::cmpEqual);
1860     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1861       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1862     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1863       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1864     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1865       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1866                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1867     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1868       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1869                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1870     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1871       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1872     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1873       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1874                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1875     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1876       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1877     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1878       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1879     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1880       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1881                                         R==APFloat::cmpEqual);
1882     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1883       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1884     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1885       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1886                                         R==APFloat::cmpEqual);
1887     }
1888   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1889     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1890     C1->getVectorElements(C1Elts);
1891     C2->getVectorElements(C2Elts);
1892     if (C1Elts.empty() || C2Elts.empty())
1893       return 0;
1894
1895     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1896     // the whole vector comparison.
1897     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1898     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
1899       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1900       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
1901     }
1902     return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
1903   }
1904
1905   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1906     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1907     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1908     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1909     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1910     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1911     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1912     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1913     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1914     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1915     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1916     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1917     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1918     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1919     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1920       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1921     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1922       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1923                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1924                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1925       break;
1926     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1927       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1928                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1929                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1930       break;
1931     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1932       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1933                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1934                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1935       break;
1936     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1937       // We can only partially decide this relation.
1938       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1939         Result = 0;
1940       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1941         Result = 1;
1942       break;
1943     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1944       // We can only partially decide this relation.
1945       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1946         Result = 0;
1947       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1948         Result = 1;
1949       break;
1950     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1951       // We can only partially decide this relation.
1952       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
1953         Result = 0;
1954       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
1955         Result = 1;
1956       break;
1957     }
1958
1959     // If we evaluated the result, return it now.
1960     if (Result != -1)
1961       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1962
1963   } else {
1964     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1965     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1966     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1967     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1968     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1969       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1970     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1971       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1972       // computation precisely.
1973       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1974       break;
1975     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1976       switch (pred) {
1977       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1978         Result = 1; break;
1979       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1980         Result = 0; break;
1981       }
1982       break;
1983     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1984       switch (pred) {
1985       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1986         Result = 1; break;
1987       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1988         Result = 0; break;
1989       }
1990       break;
1991     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1992       switch (pred) {
1993       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1994         Result = 1; break;
1995       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1996         Result = 0; break;
1997       }
1998       break;
1999     case ICmpInst::ICMP_SGT:
2000       switch (pred) {
2001       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
2002         Result = 1; break;
2003       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
2004         Result = 0; break;
2005       }
2006       break;
2007     case ICmpInst::ICMP_ULE:
2008       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
2009       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
2010       break;
2011     case ICmpInst::ICMP_SLE:
2012       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
2013       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
2014       break;
2015     case ICmpInst::ICMP_UGE:
2016       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
2017       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
2018       break;
2019     case ICmpInst::ICMP_SGE:
2020       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
2021       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
2022       break;
2023     case ICmpInst::ICMP_NE:
2024       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
2025       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
2026       break;
2027     }
2028
2029     // If we evaluated the result, return it now.
2030     if (Result != -1)
2031       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
2032
2033     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
2034     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
2035     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
2036     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
2037       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
2038       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
2039           CE2->getType()->isVectorTy()==CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
2040         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
2041         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
2042       }
2043     }
2044
2045     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
2046     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
2047       if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ||
2048           CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
2049         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
2050         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
2051         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
2052           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
2053           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
2054           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
2055             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
2056           }
2057         }
2058       }
2059     }
2060
2061     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
2062         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
2063       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
2064       // other way if possible.
2065       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
2066       switch (pred) {
2067       case ICmpInst::ICMP_EQ:
2068       case ICmpInst::ICMP_NE:
2069         // No change of predicate required.
2070         return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2071
2072       case ICmpInst::ICMP_ULT:
2073       case ICmpInst::ICMP_SLT:
2074       case ICmpInst::ICMP_UGT:
2075       case ICmpInst::ICMP_SGT:
2076       case ICmpInst::ICMP_ULE:
2077       case ICmpInst::ICMP_SLE:
2078       case ICmpInst::ICMP_UGE:
2079       case ICmpInst::ICMP_SGE:
2080         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
2081         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
2082         return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2083
2084       default:  // These predicates cannot be flopped around.
2085         break;
2086       }
2087     }
2088   }
2089   return 0;
2090 }
2091
2092 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
2093 /// is "inbounds".
2094 static bool isInBoundsIndices(Constant *const *Idxs, size_t NumIdx) {
2095   // No indices means nothing that could be out of bounds.
2096   if (NumIdx == 0) return true;
2097
2098   // If the first index is zero, it's in bounds.
2099   if (Idxs[0]->isNullValue()) return true;
2100
2101   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
2102   // by the one-past-the-end rule.
2103   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
2104     return false;
2105   for (unsigned i = 1, e = NumIdx; i != e; ++i)
2106     if (!Idxs[i]->isNullValue())
2107       return false;
2108   return true;
2109 }
2110
2111 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2112                                           bool inBounds,
2113                                           Constant* const *Idxs,
2114                                           unsigned NumIdx) {
2115   if (NumIdx == 0 ||
2116       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
2117     return C;
2118
2119   if (isa<UndefValue>(C)) {
2120     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2121     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2122                                                        (Value **)Idxs,
2123                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
2124     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2125     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
2126   }
2127
2128   Constant *Idx0 = Idxs[0];
2129   if (C->isNullValue()) {
2130     bool isNull = true;
2131     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
2132       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
2133         isNull = false;
2134         break;
2135       }
2136     if (isNull) {
2137       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2138       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2139                                                          (Value**)Idxs,
2140                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
2141       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2142       return  ConstantPointerNull::get(
2143                             PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
2144     }
2145   }
2146
2147   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2148     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
2149     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
2150     // getelementptr instructions into a single instruction.
2151     //
2152     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2153       const Type *LastTy = 0;
2154       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
2155            I != E; ++I)
2156         LastTy = *I;
2157
2158       if ((LastTy && LastTy->isArrayTy()) || Idx0->isNullValue()) {
2159         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
2160         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
2161         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
2162           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
2163
2164         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
2165         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
2166         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
2167         // Otherwise it must be an array.
2168         if (!Idx0->isNullValue()) {
2169           const Type *IdxTy = Combined->getType();
2170           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
2171             const Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
2172             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
2173             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
2174             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
2175           } else {
2176             Combined =
2177               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
2178           }
2179         }
2180
2181         NewIndices.push_back(Combined);
2182         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
2183         return (inBounds && cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds()) ?
2184           ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2185                                                  &NewIndices[0],
2186                                                  NewIndices.size()) :
2187           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2188                                          &NewIndices[0],
2189                                          NewIndices.size());
2190       }
2191     }
2192
2193     // Implement folding of:
2194     //    int* getelementptr ([2 x int]* bitcast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
2195     //                        long 0, long 0)
2196     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
2197     //
2198     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
2199       if (const PointerType *SPT =
2200           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
2201         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
2202           if (const ArrayType *CAT =
2203         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
2204             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
2205               return inBounds ?
2206                 ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
2207                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx) :
2208                 ConstantExpr::getGetElementPtr(
2209                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
2210     }
2211   }
2212
2213   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2214   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2215   // out into preceding dimensions.
2216   bool Unknown = false;
2217   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2218   const Type *Ty = C->getType();
2219   const Type *Prev = 0;
2220   for (unsigned i = 0; i != NumIdx;
2221        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2222     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2223       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2224         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2225             ATy->getNumElements() != 0 &&
2226             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2227           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2228             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2229             // dimension.
2230             NewIdxs.resize(NumIdx);
2231             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2232                                                    ATy->getNumElements());
2233             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2234
2235             Constant *PrevIdx = Idxs[i-1];
2236             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2237
2238             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2239             // overflow trouble.
2240             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2241               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2242                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2243             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2244               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2245                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2246
2247             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2248           } else {
2249             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2250             // so we can't do anything about it.
2251             Unknown = true;
2252           }
2253         }
2254     } else {
2255       // We don't know if it's in range or not.
2256       Unknown = true;
2257     }
2258   }
2259
2260   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2261   if (!NewIdxs.empty()) {
2262     for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
2263       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = Idxs[i];
2264     return inBounds ?
2265       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, NewIdxs.data(),
2266                                              NewIdxs.size()) :
2267       ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs.data(), NewIdxs.size());
2268   }
2269
2270   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2271   // check for the "inbounds" property.
2272   if (!Unknown && !inBounds &&
2273       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs, NumIdx))
2274     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs, NumIdx);
2275
2276   return 0;
2277 }