lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements 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 // template-based folder for simple primitive constants like ConstantInt, and
  16 // the special case hackery that we use to symbolically evaluate expressions
  17 // that use ConstantExprs.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "ConstantFold.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  31 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  32 #include <limits>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38
  39 /// CastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
  40 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  41 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  42 static Constant *CastConstantVector(ConstantVector *CV,
  43                                     const VectorType *DstTy) {
  44   unsigned SrcNumElts = CV->getType()->getNumElements();
  45   unsigned DstNumElts = DstTy->getNumElements();
  46   const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
  47   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  48
  49   // If both vectors have the same number of elements (thus, the elements
  50   // are the same size), perform the conversion now.
  51   if (SrcNumElts == DstNumElts) {
  52     std::vector<Constant*> Result;
  53
  54     // If the src and dest elements are both integers, or both floats, we can
  55     // just BitCast each element because the elements are the same size.
  56     if ((SrcEltTy->isInteger() && DstEltTy->isInteger()) ||
  57         (SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isFloatingPoint())) {
  58       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i)
  59         Result.push_back(
  60           ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
  61       return ConstantVector::get(Result);
  62     }
  63
  64     // If this is an int-to-fp cast ..
  65     if (SrcEltTy->isInteger()) {
  66       // Ensure that it is int-to-fp cast
  67       assert(DstEltTy->isFloatingPoint());
  68       if (DstEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
  69         for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  70           ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
  71           double V = CI->getValue().bitsToDouble();
  72           Result.push_back(ConstantFP::get(Type::DoubleTy, APFloat(V)));
  73         }
  74         return ConstantVector::get(Result);
  75       }
  76       assert(DstEltTy == Type::FloatTy && "Unknown fp type!");
  77       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  78         ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
  79         float V = CI->getValue().bitsToFloat();
  80         Result.push_back(ConstantFP::get(Type::FloatTy, APFloat(V)));
  81       }
  82       return ConstantVector::get(Result);
  83     }
  84
  85     // Otherwise, this is an fp-to-int cast.
  86     assert(SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isInteger());
  87
  88     if (SrcEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
  89       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  90         uint64_t V = cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
  91                        getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
  92         Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int64Ty, V);
  93         Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy ));
  94       }
  95       return ConstantVector::get(Result);
  96     }
  97
  98     assert(SrcEltTy->getTypeID() == Type::FloatTyID);
  99     for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 100       uint32_t V = (uint32_t)cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
 101                                getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
 102       Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, V);
 103       Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy));
 104     }
 105     return ConstantVector::get(Result);
 106   }
 107
 108   // Otherwise, this is a cast that changes element count and size.  Handle
 109   // casts which shrink the elements here.
 110
 111   // FIXME: We need to know endianness to do this!
 112
 113   return 0;
 114 }
 115
 116 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
 117 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
 118 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
 119 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
 120 static unsigned
 121 foldConstantCastPair(
 122   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
 123   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
 124   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
 125 ) {
 126   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
 127   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
 128   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
 129
 130   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
 131   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
 132   const Type *MidTy = Op->getType();
 133   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
 134   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
 135
 136   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
 137   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
 138                                         Type::Int64Ty);
 139 }
 140
 141 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 142                                             const Type *DestTy) {
 143   const Type *SrcTy = V->getType();
 144
 145   if (isa<UndefValue>(V)) {
 146     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 147     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 148     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt)
 149       return Constant::getNullValue(DestTy);
 150     return UndefValue::get(DestTy);
 151   }
 152
 153   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 154   // do to try to simplify it.
 155   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 156     if (CE->isCast()) {
 157       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 158       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 159         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 160     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 161       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 162       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 163       bool isAllNull = true;
 164       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 165         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 166           isAllNull = false;
 167           break;
 168         }
 169       if (isAllNull)
 170         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 171         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 172     }
 173   }
 174
 175   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 176   // opcode specified.
 177   switch (opc) {
 178   case Instruction::FPTrunc:
 179   case Instruction::FPExt:
 180     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 181       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 182       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 183                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 184                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 185                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 186                   APFloat::Bogus,
 187                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 188       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
 189     }
 190     return 0; // Can't fold.
 191   case Instruction::FPToUI:
 192   case Instruction::FPToSI:
 193     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 194       APFloat V = FPC->getValueAPF();
 195       uint64_t x[2];
 196       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 197       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 198                                 APFloat::rmTowardZero);
 199       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 200       return ConstantInt::get(Val);
 201     }
 202     return 0; // Can't fold.
 203   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 204     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 205       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 206     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 207   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 208     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 209       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 210     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 211   case Instruction::UIToFP:
 212     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 213       double d = CI->getValue().roundToDouble();
 214       if (DestTy==Type::FloatTy)
 215         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat((float)d));
 216       else if (DestTy==Type::DoubleTy)
 217         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(d));
 218       else
 219         return 0;     // FIXME do this for long double
 220     }
 221     return 0;
 222   case Instruction::SIToFP:
 223     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 224       double d = CI->getValue().signedRoundToDouble();
 225       if (DestTy==Type::FloatTy)
 226         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat((float)d));
 227       else if (DestTy==Type::DoubleTy)
 228         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(d));
 229       else
 230         return 0;     // FIXME do this for long double
 231     }
 232     return 0;
 233   case Instruction::ZExt:
 234     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 235       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 236       APInt Result(CI->getValue());
 237       Result.zext(BitWidth);
 238       return ConstantInt::get(Result);
 239     }
 240     return 0;
 241   case Instruction::SExt:
 242     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 243       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 244       APInt Result(CI->getValue());
 245       Result.sext(BitWidth);
 246       return ConstantInt::get(Result);
 247     }
 248     return 0;
 249   case Instruction::Trunc:
 250     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 251       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 252       APInt Result(CI->getValue());
 253       Result.trunc(BitWidth);
 254       return ConstantInt::get(Result);
 255     }
 256     return 0;
 257   case Instruction::BitCast:
 258     if (SrcTy == DestTy)
 259       return (Constant*)V; // no-op cast
 260
 261     // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 262     // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 263     if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 264       if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 265         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 266         IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 267         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 268         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 269           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 270             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 271             ElTy = STy->getElementType(0);
 272             IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 273           } else if (const SequentialType *STy =
 274                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 275             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 276             ElTy = STy->getElementType();
 277             IdxList.push_back(IdxList[0]);
 278           } else {
 279             break;
 280           }
 281         }
 282
 283         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 284           return ConstantExpr::getGetElementPtr(
 285               const_cast<Constant*>(V), &IdxList[0], IdxList.size());
 286       }
 287
 288     // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 289     // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 290     if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 291       if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 292         assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 293                "Not cast between same sized vectors!");
 294         // First, check for null and undef
 295         if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 296           return Constant::getNullValue(DestTy);
 297         if (isa<UndefValue>(V))
 298           return UndefValue::get(DestTy);
 299
 300         if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 301           // This is a cast from a ConstantVector of one type to a
 302           // ConstantVector of another type.  Check to see if all elements of
 303           // the input are simple.
 304           bool AllSimpleConstants = true;
 305           for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 306             if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
 307                 !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i))) {
 308               AllSimpleConstants = false;
 309               break;
 310             }
 311           }
 312
 313           // If all of the elements are simple constants, we can fold this.
 314           if (AllSimpleConstants)
 315             return CastConstantVector(const_cast<ConstantVector*>(CV), DestPTy);
 316         }
 317       }
 318     }
 319
 320     // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 321     // bitcast right.
 322     if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 323       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 324
 325     // Handle integral constant input.
 326     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 327       if (DestTy->isInteger())
 328         // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 329         // be the same. Consequently, we just fold to V.
 330         return const_cast<Constant*>(V);
 331
 332       if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 333         assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 334                "Unknown FP type!");
 335         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
 336       }
 337       // Otherwise, can't fold this (vector?)
 338       return 0;
 339     }
 340
 341     // Handle ConstantFP input.
 342     if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 343       // FP -> Integral.
 344       if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 345         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 346       } else {
 347         assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 348         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 349       }
 350     }
 351     return 0;
 352   default:
 353     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 354     break;
 355   }
 356
 357   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 358   return 0;
 359 }
 360
 361 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 362                                               const Constant *V1,
 363                                               const Constant *V2) {
 364   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 365     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 366
 367   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 368   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 369   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 370   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 371   return 0;
 372 }
 373
 374 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 375                                                       const Constant *Idx) {
 376   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 377     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 378   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 379     return Constant::getNullValue(
 380                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 381
 382   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 383     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 384       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 385     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 386       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 387       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 388     }
 389   }
 390   return 0;
 391 }
 392
 393 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 394                                                      const Constant *Elt,
 395                                                      const Constant *Idx) {
 396   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 397   if (!CIdx) return 0;
 398   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 399   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 400     // Insertion of scalar constant into vector undef
 401     // Optimize away insertion of undef
 402     if (isa<UndefValue>(Elt))
 403       return const_cast<Constant*>(Val);
 404     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 405     // the insertion
 406     unsigned numOps =
 407       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 408     std::vector<Constant*> Ops;
 409     Ops.reserve(numOps);
 410     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 411       const Constant *Op =
 412         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 413       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 414     }
 415     return ConstantVector::get(Ops);
 416   }
 417   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 418     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 419     // Optimize away insertion of zero
 420     if (Elt->isNullValue())
 421       return const_cast<Constant*>(Val);
 422     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 423     // the insertion
 424     unsigned numOps =
 425       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 426     std::vector<Constant*> Ops;
 427     Ops.reserve(numOps);
 428     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 429       const Constant *Op =
 430         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 431       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 432     }
 433     return ConstantVector::get(Ops);
 434   }
 435   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 436     // Insertion of scalar constant into vector constant
 437     std::vector<Constant*> Ops;
 438     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 439     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 440       const Constant *Op =
 441         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 442       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 443     }
 444     return ConstantVector::get(Ops);
 445   }
 446   return 0;
 447 }
 448
 449 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 450                                                      const Constant *V2,
 451                                                      const Constant *Mask) {
 452   // TODO:
 453   return 0;
 454 }
 455
 456 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 457 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 458 /// constant.
 459 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 460                               const ConstantVector *V2,
 461                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 462   std::vector<Constant*> Res;
 463   for (unsigned i = 0, e = V1->getNumOperands(); i != e; ++i)
 464     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(V1->getOperand(i)),
 465                      const_cast<Constant*>(V2->getOperand(i))));
 466   return ConstantVector::get(Res);
 467 }
 468
 469 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 470                                               const Constant *C1,
 471                                               const Constant *C2) {
 472   // Handle UndefValue up front
 473   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 474     switch (Opcode) {
 475     case Instruction::Add:
 476     case Instruction::Sub:
 477     case Instruction::Xor:
 478       return UndefValue::get(C1->getType());
 479     case Instruction::Mul:
 480     case Instruction::And:
 481       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 482     case Instruction::UDiv:
 483     case Instruction::SDiv:
 484     case Instruction::FDiv:
 485     case Instruction::URem:
 486     case Instruction::SRem:
 487     case Instruction::FRem:
 488       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 489         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 490       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 491     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 492       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 493         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 494       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 495     case Instruction::LShr:
 496       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 497         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 498       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 499                                                     // undef lshr X -> 0
 500     case Instruction::AShr:
 501       if (!isa<UndefValue>(C2))
 502         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 503       else if (isa<UndefValue>(C1))
 504         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 505       else
 506         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 507     case Instruction::Shl:
 508       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 509       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 510     }
 511   }
 512
 513   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 514     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 515       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 516       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 517       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 518     } else {
 519       // Just implement a couple of simple identities.
 520       switch (Opcode) {
 521       case Instruction::Add:
 522         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 523         break;
 524       case Instruction::Sub:
 525         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 526         break;
 527       case Instruction::Mul:
 528         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 529         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 530           if (CI->equalsInt(1))
 531             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 532         break;
 533       case Instruction::UDiv:
 534       case Instruction::SDiv:
 535         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 536           if (CI->equalsInt(1))
 537             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 538         break;
 539       case Instruction::URem:
 540       case Instruction::SRem:
 541         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 542           if (CI->equalsInt(1))
 543             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 544         break;
 545       case Instruction::And:
 546         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 547           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 548           if (CI->isAllOnesValue())
 549             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 550
 551           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 552           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 553             APInt PossiblySetBits
 554               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 555             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 556             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 557               return const_cast<Constant*>(C1);
 558           }
 559         }
 560         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 561           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 562
 563           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 564           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 565           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 566             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 567                 isa<Function>(CPR))
 568               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 569         }
 570         break;
 571       case Instruction::Or:
 572         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 573         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 574           if (CI->isAllOnesValue())
 575             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 576         break;
 577       case Instruction::Xor:
 578         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 579         break;
 580       case Instruction::AShr:
 581         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 582         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 583           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 584                                        const_cast<Constant*>(C2));
 585         break;
 586       }
 587     }
 588   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 589     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 590     // other way if possible.
 591     switch (Opcode) {
 592     case Instruction::Add:
 593     case Instruction::Mul:
 594     case Instruction::And:
 595     case Instruction::Or:
 596     case Instruction::Xor:
 597       // No change of opcode required.
 598       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 599
 600     case Instruction::Shl:
 601     case Instruction::LShr:
 602     case Instruction::AShr:
 603     case Instruction::Sub:
 604     case Instruction::SDiv:
 605     case Instruction::UDiv:
 606     case Instruction::FDiv:
 607     case Instruction::URem:
 608     case Instruction::SRem:
 609     case Instruction::FRem:
 610     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 611       return 0;
 612     }
 613   }
 614
 615   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 616   // so look at directly computing the value.
 617   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 618     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 619       using namespace APIntOps;
 620       APInt C1V = CI1->getValue();
 621       APInt C2V = CI2->getValue();
 622       switch (Opcode) {
 623       default:
 624         break;
 625       case Instruction::Add:
 626         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 627       case Instruction::Sub:
 628         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 629       case Instruction::Mul:
 630         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 631       case Instruction::UDiv:
 632         if (CI2->isNullValue())
 633           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 634         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 635       case Instruction::SDiv:
 636         if (CI2->isNullValue())
 637           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 638         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 639           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 640         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 641       case Instruction::URem:
 642         if (C2->isNullValue())
 643           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 644         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 645       case Instruction::SRem:
 646         if (CI2->isNullValue())
 647           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 648         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 649           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 650         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 651       case Instruction::And:
 652         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 653       case Instruction::Or:
 654         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 655       case Instruction::Xor:
 656         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 657       case Instruction::Shl:
 658         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 659           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 660             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 661           else
 662             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 663         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 664       case Instruction::LShr:
 665         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 666           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 667             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 668           else
 669             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 670         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 671       case Instruction::AShr:
 672         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 673           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 674             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 675           else
 676             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 677         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 678       }
 679     }
 680   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 681     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 682       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 683       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 684       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 685       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 686       switch (Opcode) {
 687       default:
 688         break;
 689       case Instruction::Add:
 690         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 691         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 692       case Instruction::Sub:
 693         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 694         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 695       case Instruction::Mul:
 696         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 697         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 698       case Instruction::FDiv:
 699         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 700         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 701       case Instruction::FRem:
 702         if (C2V.isZero())
 703           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 704           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 705                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 706                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 707         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 708         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 709       }
 710     }
 711   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
 712     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
 713       switch (Opcode) {
 714         default:
 715           break;
 716         case Instruction::Add:
 717           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getAdd);
 718         case Instruction::Sub:
 719           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSub);
 720         case Instruction::Mul:
 721           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getMul);
 722         case Instruction::UDiv:
 723           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getUDiv);
 724         case Instruction::SDiv:
 725           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSDiv);
 726         case Instruction::FDiv:
 727           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getFDiv);
 728         case Instruction::URem:
 729           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getURem);
 730         case Instruction::SRem:
 731           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSRem);
 732         case Instruction::FRem:
 733           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getFRem);
 734         case Instruction::And:
 735           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getAnd);
 736         case Instruction::Or:
 737           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getOr);
 738         case Instruction::Xor:
 739           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getXor);
 740       }
 741     }
 742   }
 743
 744   // We don't know how to fold this
 745   return 0;
 746 }
 747
 748 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 749 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 750 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 751   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 752   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 753
 754     // If all of elements have zero size, this does too.
 755     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 756       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 757     return true;
 758
 759   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 760     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 761   }
 762   return false;
 763 }
 764
 765 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 766 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 767 ///
 768 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 769 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 770 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 771 ///
 772 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 773   if (C1 == C2) return 0;
 774
 775   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 776   // anything with them.
 777   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 778     return -2; // don't know!
 779
 780   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 781   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 782   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 783     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 784
 785   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 786     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 787
 788   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 789
 790   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 791   // no pointer difference being made here.
 792   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 793     return -2; // dunno.
 794
 795   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 796   // found a difference!
 797   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 798       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 799     return -1;
 800   else
 801     return 1;
 802 }
 803
 804 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 805 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 806 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 807 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 808 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 809 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 810 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 811 ///
 812 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 813 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 814 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 815 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 816                                                 const Constant *V2) {
 817   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 818          "Cannot compare values of different types!");
 819   // Handle degenerate case quickly
 820   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 821
 822   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 823     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 824       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 825       ConstantInt *R = 0;
 826       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 827       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 828       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 829                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 830       if (R && !R->isZero())
 831         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 832       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 833                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 834       if (R && !R->isZero())
 835         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 836       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 837                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 838       if (R && !R->isZero())
 839         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 840
 841       // Nothing more we can do
 842       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 843     }
 844
 845     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 846     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 847     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 848       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 849   } else {
 850     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 851     // constantexpr or a simple constant.
 852     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 853     switch (CE1->getOpcode()) {
 854     case Instruction::FPTrunc:
 855     case Instruction::FPExt:
 856     case Instruction::UIToFP:
 857     case Instruction::SIToFP:
 858       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 859       break;
 860     default:
 861       break;
 862     }
 863   }
 864   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 865   // probably be added on demand, as they seem needed.
 866   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 867 }
 868
 869 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 870 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 871 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 872 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 873 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 874 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 875 ///
 876 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 877 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 878 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 879 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 880 ///
 881 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 882                                                 const Constant *V2,
 883                                                 bool isSigned) {
 884   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 885          "Cannot compare different types of values!");
 886   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 887
 888   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 889     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 890       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 891       // folder.
 892       ConstantInt *R = 0;
 893       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 894       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 895       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 896       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 897       if (R && !R->isZero())
 898         return pred;
 899       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 900       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 901       if (R && !R->isZero())
 902         return pred;
 903       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 904       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 905       if (R && !R->isZero())
 906         return pred;
 907
 908       // If we couldn't figure it out, bail.
 909       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 910     }
 911
 912     // If the first operand is simple, swap operands.
 913     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 914       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 915     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 916       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 917
 918   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 919     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 920       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 921         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 922       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 923         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 924       else
 925         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 926     }
 927
 928     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 929     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 930     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 931       // Don't try to decide equality of aliases.
 932       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 933         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 934           return ICmpInst::ICMP_NE;
 935     } else {
 936       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 937       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 938       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 939         return ICmpInst::ICMP_NE;
 940     }
 941   } else {
 942     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 943     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 944     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 945     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 946
 947     switch (CE1->getOpcode()) {
 948     case Instruction::Trunc:
 949     case Instruction::FPTrunc:
 950     case Instruction::FPExt:
 951     case Instruction::FPToUI:
 952     case Instruction::FPToSI:
 953       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 954
 955     case Instruction::UIToFP:
 956     case Instruction::SIToFP:
 957     case Instruction::IntToPtr:
 958     case Instruction::BitCast:
 959     case Instruction::ZExt:
 960     case Instruction::SExt:
 961     case Instruction::PtrToInt:
 962       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 963       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 964       if (V2->isNullValue() &&
 965           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 966         bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
 967           (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
 968            (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
 969         return evaluateICmpRelation(
 970             CE1Op0, Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), sgnd);
 971       }
 972
 973       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
 974       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
 975       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
 976       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
 977       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
 978         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
 979             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
 980             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
 981           bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
 982             (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
 983              (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
 984           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
 985               sgnd);
 986         }
 987       break;
 988
 989     case Instruction::GetElementPtr:
 990       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
 991       // pointer type.  Check the various cases.
 992       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
 993         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
 994         // of the GEP equals the null pointer.
 995         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
 996           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
 997             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
 998             // to null pointer so its greater-or-equal
 999             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1000           else
1001             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1002             // so the result is greater-than
1003             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1004         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1005           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1006           // non-zero indices.
1007           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1008             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1009               // Offsetting from null, must not be equal.
1010               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1011           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1012           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1013         }
1014         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1015       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1016         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1017           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1018             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1019             // a null pointer, so its less-or-equal
1020             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1021           else
1022             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1023             // so the result is less-than
1024             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1025         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1026           if (CPR1 == CPR2) {
1027             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1028             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1029             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1030             // with a single zero index, it must be nonzero.
1031             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1032                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1033                    "Suprising getelementptr!");
1034             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1035           } else {
1036             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1037             // but they can't be equal.
1038             return ICmpInst::ICMP_NE;
1039           }
1040         }
1041       } else {
1042         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1043         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1044
1045         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1046         // probably be added on demand, as they seem needed.
1047         switch (CE2->getOpcode()) {
1048         default: break;
1049         case Instruction::GetElementPtr:
1050           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1051           // obviously to the same or different globals.
1052           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1053             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1054               return ICmpInst::ICMP_NE;
1055             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1056             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1057             // ordering of the resultant pointers.
1058             unsigned i = 1;
1059
1060             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1061             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1062             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1063                  ++i, ++GTI)
1064               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1065                                  GTI.getIndexedType())) {
1066               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1067               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1068               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1069               }
1070
1071             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1072             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1073             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1074               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1075                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1076                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1077                 else
1078                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1079
1080             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1081               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1082                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1083                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1084                 else
1085                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1086             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1087           }
1088         }
1089       }
1090     default:
1091       break;
1092     }
1093   }
1094
1095   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1096 }
1097
1098 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1099                                                const Constant *C1,
1100                                                const Constant *C2) {
1101
1102   // Handle some degenerate cases first
1103   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1104     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1105
1106   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1107   if (C1->isNullValue()) {
1108     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1109       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1110       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1111         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1112           return ConstantInt::getFalse();
1113         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1114           return ConstantInt::getTrue();
1115   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1116   } else if (C2->isNullValue()) {
1117     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1118       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1119       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1120         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1121           return ConstantInt::getFalse();
1122         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1123           return ConstantInt::getTrue();
1124   }
1125
1126   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1127     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1128     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1129     switch (pred) {
1130     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1131     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1132     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1133     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1134     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1135     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1136     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1137     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1138     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1139     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1140     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1141     }
1142   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1143     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1144     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1145     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1146     switch (pred) {
1147     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1148     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1149     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1150     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1151       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1152     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1153       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1154     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1155       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1156                                             R==APFloat::cmpEqual);
1157     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1158       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1159     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1160       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1161     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1162       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1163                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1164     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1165       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1166                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1167     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1168       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1169     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1170       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1171                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1172     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1173       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1174     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1175       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1176     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1177       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1178                                             R==APFloat::cmpEqual);
1179     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1180       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1181     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1182       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1183                                             R==APFloat::cmpEqual);
1184     }
1185   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1186     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1187       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1188         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1189           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1190               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1191               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1192           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1193             return CB;
1194         }
1195         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1196         return 0;
1197       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1198         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1199           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1200               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1201               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1202           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1203             return CB;
1204         }
1205         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1206         return 0;
1207       }
1208     }
1209   }
1210
1211   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1212     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1213     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1214     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1215     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1216     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1217     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1218     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1219     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1220     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1221     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1222     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1223     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1224     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1225       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1226     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1227       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1228           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1229           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1230           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1231     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1232       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1233           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1234           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1235           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1236     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1237       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1238           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1239           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1240           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1241     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1242       // We can only partially decide this relation.
1243       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1244         return ConstantInt::getFalse();
1245       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1246         return ConstantInt::getTrue();
1247       break;
1248     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1249       // We can only partially decide this relation.
1250       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1251         return ConstantInt::getFalse();
1252       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1253         return ConstantInt::getTrue();
1254       break;
1255     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1256       // We can only partially decide this relation.
1257       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1258         return ConstantInt::getFalse();
1259       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1260         return ConstantInt::getTrue();
1261       break;
1262     }
1263   } else {
1264     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1265     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1266     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1267     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1268       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1269     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1270       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1271       // computation precisely.
1272       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1273                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1274                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1275                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1276                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1277                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1278     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1279       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1280       // precisely.
1281       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1282                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1283                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1284                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1285     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1286       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1287       // precisely.
1288       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1289                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1290                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1291                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1292     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1293       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1294       // precisely.
1295       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1296                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1297                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1298                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1299     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1300       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1301       // precisely.
1302       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1303                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1304                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1305                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1306     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1307       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1308       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1309       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1310       break;
1311     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1312       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1313       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1314       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1315       break;
1316
1317     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1318       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1319       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1320       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1321       break;
1322     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1323       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1324       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1325       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1326       break;
1327
1328     case ICmpInst::ICMP_NE:
1329       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1330       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1331       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1332       break;
1333     }
1334
1335     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1336       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1337       // other way if possible.
1338       switch (pred) {
1339       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1340       case ICmpInst::ICMP_NE:
1341         // No change of predicate required.
1342         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1343
1344       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1345       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1346       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1347       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1348       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1349       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1350       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1351       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1352         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1353         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1354         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1355
1356       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1357         break;
1358       }
1359     }
1360   }
1361   return 0;
1362 }
1363
1364 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1365                                           Constant* const *Idxs,
1366                                           unsigned NumIdx) {
1367   if (NumIdx == 0 ||
1368       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1369     return const_cast<Constant*>(C);
1370
1371   if (isa<UndefValue>(C)) {
1372     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1373                                                        (Value **)Idxs,
1374                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1375                                                        true);
1376     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1377     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty));
1378   }
1379
1380   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1381   if (C->isNullValue()) {
1382     bool isNull = true;
1383     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1384       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1385         isNull = false;
1386         break;
1387       }
1388     if (isNull) {
1389       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1390                                                          (Value**)Idxs,
1391                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1392                                                          true);
1393       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1394       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
1395     }
1396   }
1397
1398   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1399     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1400     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1401     // getelementptr instructions into a single instruction.
1402     //
1403     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1404       const Type *LastTy = 0;
1405       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1406            I != E; ++I)
1407         LastTy = *I;
1408
1409       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1410         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1411         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1412         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1413           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1414
1415         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1416         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1417         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1418         // Otherwise it must be an array.
1419         if (!Idx0->isNullValue()) {
1420           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1421           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1422             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1423             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1424                                                           Type::Int64Ty);
1425             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1426           } else {
1427             Combined =
1428               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1429           }
1430         }
1431
1432         NewIndices.push_back(Combined);
1433         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1434         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1435                                               NewIndices.size());
1436       }
1437     }
1438
1439     // Implement folding of:
1440     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1441     //                        long 0, long 0)
1442     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1443     //
1444     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1445       if (const PointerType *SPT =
1446           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1447         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1448           if (const ArrayType *CAT =
1449         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1450             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1451               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1452                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1453     }
1454
1455     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1456     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1457     // This happens with pointers to member functions in C++.
1458     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1459         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1460         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1461       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1462       Constant *Offset = Idxs[0];
1463
1464       // Convert the smaller integer to the larger type.
1465       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1466           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1467         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1468       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1469                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1470         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1471
1472       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1473       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1474     }
1475   }
1476   return 0;
1477 }
1478