lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFolding.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) ConstantFolding.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 "ConstantFolding.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  27 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  28 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  29 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  30 #include <limits>
  31 #include <cmath>
  32 using namespace llvm;
  33
  34 namespace {
  35   struct VISIBILITY_HIDDEN ConstRules {
  36     ConstRules() {}
  37     virtual ~ConstRules() {}
  38
  39     // Binary Operators...
  40     virtual Constant *add(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  41     virtual Constant *sub(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  42     virtual Constant *mul(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  43     virtual Constant *urem(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  44     virtual Constant *srem(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  45     virtual Constant *frem(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  46     virtual Constant *udiv(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  47     virtual Constant *sdiv(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  48     virtual Constant *fdiv(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  49     virtual Constant *op_and(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  50     virtual Constant *op_or (const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  51     virtual Constant *op_xor(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  52     virtual Constant *shl(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  53     virtual Constant *shr(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  54     virtual Constant *lessthan(const Constant *V1, const Constant *V2) const =0;
  55     virtual Constant *equalto(const Constant *V1, const Constant *V2) const = 0;
  56
  57     // Casting operators.
  58     virtual Constant *castToBool  (const Constant *V) const = 0;
  59     virtual Constant *castToSByte (const Constant *V) const = 0;
  60     virtual Constant *castToUByte (const Constant *V) const = 0;
  61     virtual Constant *castToShort (const Constant *V) const = 0;
  62     virtual Constant *castToUShort(const Constant *V) const = 0;
  63     virtual Constant *castToInt   (const Constant *V) const = 0;
  64     virtual Constant *castToUInt  (const Constant *V) const = 0;
  65     virtual Constant *castToLong  (const Constant *V) const = 0;
  66     virtual Constant *castToULong (const Constant *V) const = 0;
  67     virtual Constant *castToFloat (const Constant *V) const = 0;
  68     virtual Constant *castToDouble(const Constant *V) const = 0;
  69     virtual Constant *castToPointer(const Constant *V,
  70                                     const PointerType *Ty) const = 0;
  71
  72     // ConstRules::get - Return an instance of ConstRules for the specified
  73     // constant operands.
  74     //
  75     static ConstRules &get(const Constant *V1, const Constant *V2);
  76   private:
  77     ConstRules(const ConstRules &);             // Do not implement
  78     ConstRules &operator=(const ConstRules &);  // Do not implement
  79   };
  80 }
  81
  82
  83 //===----------------------------------------------------------------------===//
  84 //                             TemplateRules Class
  85 //===----------------------------------------------------------------------===//
  86 //
  87 // TemplateRules - Implement a subclass of ConstRules that provides all
  88 // operations as noops.  All other rules classes inherit from this class so
  89 // that if functionality is needed in the future, it can simply be added here
  90 // and to ConstRules without changing anything else...
  91 //
  92 // This class also provides subclasses with typesafe implementations of methods
  93 // so that don't have to do type casting.
  94 //
  95 namespace {
  96 template<class ArgType, class SubClassName>
  97 class VISIBILITY_HIDDEN TemplateRules : public ConstRules {
  98
  99
 100   //===--------------------------------------------------------------------===//
 101   // Redirecting functions that cast to the appropriate types
 102   //===--------------------------------------------------------------------===//
 103
 104   virtual Constant *add(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 105     return SubClassName::Add((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 106   }
 107   virtual Constant *sub(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 108     return SubClassName::Sub((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 109   }
 110   virtual Constant *mul(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 111     return SubClassName::Mul((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 112   }
 113   virtual Constant *udiv(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 114     return SubClassName::UDiv((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 115   }
 116   virtual Constant *sdiv(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 117     return SubClassName::SDiv((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 118   }
 119   virtual Constant *fdiv(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 120     return SubClassName::FDiv((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 121   }
 122   virtual Constant *urem(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 123     return SubClassName::URem((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 124   }
 125   virtual Constant *srem(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 126     return SubClassName::SRem((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 127   }
 128   virtual Constant *frem(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 129     return SubClassName::FRem((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 130   }
 131   virtual Constant *op_and(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 132     return SubClassName::And((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 133   }
 134   virtual Constant *op_or(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 135     return SubClassName::Or((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 136   }
 137   virtual Constant *op_xor(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 138     return SubClassName::Xor((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 139   }
 140   virtual Constant *shl(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 141     return SubClassName::Shl((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 142   }
 143   virtual Constant *shr(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 144     return SubClassName::Shr((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 145   }
 146
 147   virtual Constant *lessthan(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 148     return SubClassName::LessThan((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 149   }
 150   virtual Constant *equalto(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 151     return SubClassName::EqualTo((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 152   }
 153
 154   // Casting operators.  ick
 155   virtual Constant *castToBool(const Constant *V) const {
 156     return SubClassName::CastToBool((const ArgType*)V);
 157   }
 158   virtual Constant *castToSByte(const Constant *V) const {
 159     return SubClassName::CastToSByte((const ArgType*)V);
 160   }
 161   virtual Constant *castToUByte(const Constant *V) const {
 162     return SubClassName::CastToUByte((const ArgType*)V);
 163   }
 164   virtual Constant *castToShort(const Constant *V) const {
 165     return SubClassName::CastToShort((const ArgType*)V);
 166   }
 167   virtual Constant *castToUShort(const Constant *V) const {
 168     return SubClassName::CastToUShort((const ArgType*)V);
 169   }
 170   virtual Constant *castToInt(const Constant *V) const {
 171     return SubClassName::CastToInt((const ArgType*)V);
 172   }
 173   virtual Constant *castToUInt(const Constant *V) const {
 174     return SubClassName::CastToUInt((const ArgType*)V);
 175   }
 176   virtual Constant *castToLong(const Constant *V) const {
 177     return SubClassName::CastToLong((const ArgType*)V);
 178   }
 179   virtual Constant *castToULong(const Constant *V) const {
 180     return SubClassName::CastToULong((const ArgType*)V);
 181   }
 182   virtual Constant *castToFloat(const Constant *V) const {
 183     return SubClassName::CastToFloat((const ArgType*)V);
 184   }
 185   virtual Constant *castToDouble(const Constant *V) const {
 186     return SubClassName::CastToDouble((const ArgType*)V);
 187   }
 188   virtual Constant *castToPointer(const Constant *V,
 189                                   const PointerType *Ty) const {
 190     return SubClassName::CastToPointer((const ArgType*)V, Ty);
 191   }
 192
 193   //===--------------------------------------------------------------------===//
 194   // Default "noop" implementations
 195   //===--------------------------------------------------------------------===//
 196
 197   static Constant *Add (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 198   static Constant *Sub (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 199   static Constant *Mul (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 200   static Constant *SDiv(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 201   static Constant *UDiv(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 202   static Constant *FDiv(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 203   static Constant *URem(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 204   static Constant *SRem(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 205   static Constant *FRem(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 206   static Constant *And (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 207   static Constant *Or  (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 208   static Constant *Xor (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 209   static Constant *Shl (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 210   static Constant *Shr (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 211   static Constant *LessThan(const ArgType *V1, const ArgType *V2) {
 212     return 0;
 213   }
 214   static Constant *EqualTo(const ArgType *V1, const ArgType *V2) {
 215     return 0;
 216   }
 217
 218   // Casting operators.  ick
 219   static Constant *CastToBool  (const Constant *V) { return 0; }
 220   static Constant *CastToSByte (const Constant *V) { return 0; }
 221   static Constant *CastToUByte (const Constant *V) { return 0; }
 222   static Constant *CastToShort (const Constant *V) { return 0; }
 223   static Constant *CastToUShort(const Constant *V) { return 0; }
 224   static Constant *CastToInt   (const Constant *V) { return 0; }
 225   static Constant *CastToUInt  (const Constant *V) { return 0; }
 226   static Constant *CastToLong  (const Constant *V) { return 0; }
 227   static Constant *CastToULong (const Constant *V) { return 0; }
 228   static Constant *CastToFloat (const Constant *V) { return 0; }
 229   static Constant *CastToDouble(const Constant *V) { return 0; }
 230   static Constant *CastToPointer(const Constant *,
 231                                  const PointerType *) {return 0;}
 232
 233 public:
 234   virtual ~TemplateRules() {}
 235 };
 236 }  // end anonymous namespace
 237
 238
 239 //===----------------------------------------------------------------------===//
 240 //                             EmptyRules Class
 241 //===----------------------------------------------------------------------===//
 242 //
 243 // EmptyRules provides a concrete base class of ConstRules that does nothing
 244 //
 245 namespace {
 246 struct VISIBILITY_HIDDEN EmptyRules
 247   : public TemplateRules<Constant, EmptyRules> {
 248   static Constant *EqualTo(const Constant *V1, const Constant *V2) {
 249     if (V1 == V2) return ConstantBool::getTrue();
 250     return 0;
 251   }
 252 };
 253 }  // end anonymous namespace
 254
 255
 256
 257 //===----------------------------------------------------------------------===//
 258 //                              BoolRules Class
 259 //===----------------------------------------------------------------------===//
 260 //
 261 // BoolRules provides a concrete base class of ConstRules for the 'bool' type.
 262 //
 263 namespace {
 264 struct VISIBILITY_HIDDEN BoolRules
 265   : public TemplateRules<ConstantBool, BoolRules> {
 266
 267   static Constant *LessThan(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 268     return ConstantBool::get(V1->getValue() < V2->getValue());
 269   }
 270
 271   static Constant *EqualTo(const Constant *V1, const Constant *V2) {
 272     return ConstantBool::get(V1 == V2);
 273   }
 274
 275   static Constant *And(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 276     return ConstantBool::get(V1->getValue() & V2->getValue());
 277   }
 278
 279   static Constant *Or(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 280     return ConstantBool::get(V1->getValue() | V2->getValue());
 281   }
 282
 283   static Constant *Xor(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 284     return ConstantBool::get(V1->getValue() ^ V2->getValue());
 285   }
 286
 287   // Casting operators.  ick
 288 #define DEF_CAST(TYPE, CLASS, CTYPE) \
 289   static Constant *CastTo##TYPE  (const ConstantBool *V) {    \
 290     return CLASS::get(Type::TYPE##Ty, (CTYPE)(bool)V->getValue()); \
 291   }
 292
 293   DEF_CAST(Bool  , ConstantBool, bool)
 294   DEF_CAST(SByte , ConstantInt, signed char)
 295   DEF_CAST(UByte , ConstantInt, unsigned char)
 296   DEF_CAST(Short , ConstantInt, signed short)
 297   DEF_CAST(UShort, ConstantInt, unsigned short)
 298   DEF_CAST(Int   , ConstantInt, signed int)
 299   DEF_CAST(UInt  , ConstantInt, unsigned int)
 300   DEF_CAST(Long  , ConstantInt, int64_t)
 301   DEF_CAST(ULong , ConstantInt, uint64_t)
 302   DEF_CAST(Float , ConstantFP  , float)
 303   DEF_CAST(Double, ConstantFP  , double)
 304 #undef DEF_CAST
 305 };
 306 }  // end anonymous namespace
 307
 308
 309 //===----------------------------------------------------------------------===//
 310 //                            NullPointerRules Class
 311 //===----------------------------------------------------------------------===//
 312 //
 313 // NullPointerRules provides a concrete base class of ConstRules for null
 314 // pointers.
 315 //
 316 namespace {
 317 struct VISIBILITY_HIDDEN NullPointerRules
 318   : public TemplateRules<ConstantPointerNull, NullPointerRules> {
 319   static Constant *EqualTo(const Constant *V1, const Constant *V2) {
 320     return ConstantBool::getTrue();  // Null pointers are always equal
 321   }
 322   static Constant *CastToBool(const Constant *V) {
 323     return ConstantBool::getFalse();
 324   }
 325   static Constant *CastToSByte (const Constant *V) {
 326     return ConstantInt::get(Type::SByteTy, 0);
 327   }
 328   static Constant *CastToUByte (const Constant *V) {
 329     return ConstantInt::get(Type::UByteTy, 0);
 330   }
 331   static Constant *CastToShort (const Constant *V) {
 332     return ConstantInt::get(Type::ShortTy, 0);
 333   }
 334   static Constant *CastToUShort(const Constant *V) {
 335     return ConstantInt::get(Type::UShortTy, 0);
 336   }
 337   static Constant *CastToInt   (const Constant *V) {
 338     return ConstantInt::get(Type::IntTy, 0);
 339   }
 340   static Constant *CastToUInt  (const Constant *V) {
 341     return ConstantInt::get(Type::UIntTy, 0);
 342   }
 343   static Constant *CastToLong  (const Constant *V) {
 344     return ConstantInt::get(Type::LongTy, 0);
 345   }
 346   static Constant *CastToULong (const Constant *V) {
 347     return ConstantInt::get(Type::ULongTy, 0);
 348   }
 349   static Constant *CastToFloat (const Constant *V) {
 350     return ConstantFP::get(Type::FloatTy, 0);
 351   }
 352   static Constant *CastToDouble(const Constant *V) {
 353     return ConstantFP::get(Type::DoubleTy, 0);
 354   }
 355
 356   static Constant *CastToPointer(const ConstantPointerNull *V,
 357                                  const PointerType *PTy) {
 358     return ConstantPointerNull::get(PTy);
 359   }
 360 };
 361 }  // end anonymous namespace
 362
 363 //===----------------------------------------------------------------------===//
 364 //                          ConstantPackedRules Class
 365 //===----------------------------------------------------------------------===//
 366
 367 /// DoVectorOp - Given two packed constants and a function pointer, apply the
 368 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantPacked
 369 /// constant.
 370 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantPacked *V1,
 371                               const ConstantPacked *V2,
 372                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 373   std::vector<Constant*> Res;
 374   for (unsigned i = 0, e = V1->getNumOperands(); i != e; ++i)
 375     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(V1->getOperand(i)),
 376                      const_cast<Constant*>(V2->getOperand(i))));
 377   return ConstantPacked::get(Res);
 378 }
 379
 380 /// PackedTypeRules provides a concrete base class of ConstRules for
 381 /// ConstantPacked operands.
 382 ///
 383 namespace {
 384 struct VISIBILITY_HIDDEN ConstantPackedRules
 385   : public TemplateRules<ConstantPacked, ConstantPackedRules> {
 386
 387   static Constant *Add(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 388     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getAdd);
 389   }
 390   static Constant *Sub(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 391     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getSub);
 392   }
 393   static Constant *Mul(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 394     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getMul);
 395   }
 396   static Constant *UDiv(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 397     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getUDiv);
 398   }
 399   static Constant *SDiv(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 400     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getSDiv);
 401   }
 402   static Constant *FDiv(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 403     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getFDiv);
 404   }
 405   static Constant *URem(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 406     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getURem);
 407   }
 408   static Constant *SRem(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 409     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getSRem);
 410   }
 411   static Constant *FRem(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 412     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getFRem);
 413   }
 414   static Constant *And(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 415     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getAnd);
 416   }
 417   static Constant *Or (const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 418     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getOr);
 419   }
 420   static Constant *Xor(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 421     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getXor);
 422   }
 423   static Constant *Shl(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 424     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getShl);
 425   }
 426   static Constant *Shr(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 427     return EvalVectorOp(V1, V2, ConstantExpr::getShr);
 428   }
 429   static Constant *LessThan(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2){
 430     return 0;
 431   }
 432   static Constant *EqualTo(const ConstantPacked *V1, const ConstantPacked *V2) {
 433     for (unsigned i = 0, e = V1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 434       Constant *C =
 435         ConstantExpr::getSetEQ(const_cast<Constant*>(V1->getOperand(i)),
 436                                const_cast<Constant*>(V2->getOperand(i)));
 437       if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(C))
 438         return CB;
 439     }
 440     // Otherwise, could not decide from any element pairs.
 441     return 0;
 442   }
 443 };
 444 }  // end anonymous namespace
 445
 446
 447 //===----------------------------------------------------------------------===//
 448 //                          GeneralPackedRules Class
 449 //===----------------------------------------------------------------------===//
 450
 451 /// GeneralPackedRules provides a concrete base class of ConstRules for
 452 /// PackedType operands, where both operands are not ConstantPacked.  The usual
 453 /// cause for this is that one operand is a ConstantAggregateZero.
 454 ///
 455 namespace {
 456 struct VISIBILITY_HIDDEN GeneralPackedRules
 457   : public TemplateRules<Constant, GeneralPackedRules> {
 458 };
 459 }  // end anonymous namespace
 460
 461
 462 //===----------------------------------------------------------------------===//
 463 //                           DirectIntRules Class
 464 //===----------------------------------------------------------------------===//
 465 //
 466 // DirectIntRules provides implementations of functions that are valid on
 467 // integer types, but not all types in general.
 468 //
 469 namespace {
 470 template <class BuiltinType, Type **Ty>
 471 struct VISIBILITY_HIDDEN DirectIntRules
 472   : public TemplateRules<ConstantInt, DirectIntRules<BuiltinType, Ty> > {
 473
 474   static Constant *Add(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 475     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getZExtValue() +
 476                     (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 477     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 478   }
 479
 480   static Constant *Sub(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 481     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getZExtValue() -
 482                     (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 483     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 484   }
 485
 486   static Constant *Mul(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 487     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getZExtValue() *
 488                     (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 489     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 490   }
 491
 492   static Constant *LessThan(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 493     bool R = (BuiltinType)V1->getZExtValue() < (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 494     return ConstantBool::get(R);
 495   }
 496
 497   static Constant *EqualTo(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 498     bool R = (BuiltinType)V1->getZExtValue() == (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 499     return ConstantBool::get(R);
 500   }
 501
 502   static Constant *CastToPointer(const ConstantInt *V,
 503                                  const PointerType *PTy) {
 504     if (V->isNullValue())    // Is it a FP or Integral null value?
 505       return ConstantPointerNull::get(PTy);
 506     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 507   }
 508
 509   // Casting operators.  ick
 510 #define DEF_CAST(TYPE, CLASS, CTYPE) \
 511   static Constant *CastTo##TYPE  (const ConstantInt *V) {    \
 512     return CLASS::get(Type::TYPE##Ty, (CTYPE)(BuiltinType)V->getZExtValue()); \
 513   }
 514
 515   DEF_CAST(Bool  , ConstantBool, bool)
 516   DEF_CAST(SByte , ConstantInt, signed char)
 517   DEF_CAST(UByte , ConstantInt, unsigned char)
 518   DEF_CAST(Short , ConstantInt, signed short)
 519   DEF_CAST(UShort, ConstantInt, unsigned short)
 520   DEF_CAST(Int   , ConstantInt, signed int)
 521   DEF_CAST(UInt  , ConstantInt, unsigned int)
 522   DEF_CAST(Long  , ConstantInt, int64_t)
 523   DEF_CAST(ULong , ConstantInt, uint64_t)
 524   DEF_CAST(Float , ConstantFP , float)
 525   DEF_CAST(Double, ConstantFP , double)
 526 #undef DEF_CAST
 527
 528   static Constant *UDiv(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 529     if (V2->isNullValue())                   // X / 0
 530       return 0;
 531     BuiltinType R = (BuiltinType)(V1->getZExtValue() / V2->getZExtValue());
 532     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 533   }
 534
 535   static Constant *SDiv(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 536     if (V2->isNullValue())                   // X / 0
 537       return 0;
 538     if (V2->isAllOnesValue() &&              // MIN_INT / -1
 539         (BuiltinType)V1->getSExtValue() == -(BuiltinType)V1->getSExtValue())
 540       return 0;
 541     BuiltinType R = (BuiltinType)(V1->getSExtValue() / V2->getSExtValue());
 542     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 543   }
 544
 545   static Constant *URem(const ConstantInt *V1,
 546                         const ConstantInt *V2) {
 547     if (V2->isNullValue()) return 0;         // X / 0
 548     BuiltinType R = (BuiltinType)(V1->getZExtValue() % V2->getZExtValue());
 549     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 550   }
 551
 552   static Constant *SRem(const ConstantInt *V1,
 553                         const ConstantInt *V2) {
 554     if (V2->isNullValue()) return 0;         // X % 0
 555     if (V2->isAllOnesValue() &&              // MIN_INT % -1
 556         (BuiltinType)V1->getSExtValue() == -(BuiltinType)V1->getSExtValue())
 557       return 0;
 558     BuiltinType R = (BuiltinType)(V1->getSExtValue() % V2->getSExtValue());
 559     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 560   }
 561
 562   static Constant *And(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 563     BuiltinType R =
 564       (BuiltinType)V1->getZExtValue() & (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 565     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 566   }
 567   static Constant *Or(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 568     BuiltinType R =
 569       (BuiltinType)V1->getZExtValue() | (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 570     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 571   }
 572   static Constant *Xor(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 573     BuiltinType R =
 574       (BuiltinType)V1->getZExtValue() ^ (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 575     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 576   }
 577
 578   static Constant *Shl(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 579     BuiltinType R =
 580       (BuiltinType)V1->getZExtValue() << (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 581     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 582   }
 583
 584   static Constant *Shr(const ConstantInt *V1, const ConstantInt *V2) {
 585     BuiltinType R =
 586       (BuiltinType)V1->getZExtValue() >> (BuiltinType)V2->getZExtValue();
 587     return ConstantInt::get(*Ty, R);
 588   }
 589 };
 590 }  // end anonymous namespace
 591
 592
 593 //===----------------------------------------------------------------------===//
 594 //                           DirectFPRules Class
 595 //===----------------------------------------------------------------------===//
 596 //
 597 /// DirectFPRules provides implementations of functions that are valid on
 598 /// floating point types, but not all types in general.
 599 ///
 600 namespace {
 601 template <class BuiltinType, Type **Ty>
 602 struct VISIBILITY_HIDDEN DirectFPRules
 603   : public TemplateRules<ConstantFP, DirectFPRules<BuiltinType, Ty> > {
 604
 605   static Constant *Add(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 606     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() +
 607                     (BuiltinType)V2->getValue();
 608     return ConstantFP::get(*Ty, R);
 609   }
 610
 611   static Constant *Sub(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 612     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() - (BuiltinType)V2->getValue();
 613     return ConstantFP::get(*Ty, R);
 614   }
 615
 616   static Constant *Mul(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 617     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() * (BuiltinType)V2->getValue();
 618     return ConstantFP::get(*Ty, R);
 619   }
 620
 621   static Constant *LessThan(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 622     bool R = (BuiltinType)V1->getValue() < (BuiltinType)V2->getValue();
 623     return ConstantBool::get(R);
 624   }
 625
 626   static Constant *EqualTo(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 627     bool R = (BuiltinType)V1->getValue() == (BuiltinType)V2->getValue();
 628     return ConstantBool::get(R);
 629   }
 630
 631   static Constant *CastToPointer(const ConstantFP *V,
 632                                  const PointerType *PTy) {
 633     if (V->isNullValue())    // Is it a FP or Integral null value?
 634       return ConstantPointerNull::get(PTy);
 635     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 636   }
 637
 638   // Casting operators.  ick
 639 #define DEF_CAST(TYPE, CLASS, CTYPE) \
 640   static Constant *CastTo##TYPE  (const ConstantFP *V) {    \
 641     return CLASS::get(Type::TYPE##Ty, (CTYPE)(BuiltinType)V->getValue()); \
 642   }
 643
 644   DEF_CAST(Bool  , ConstantBool, bool)
 645   DEF_CAST(SByte , ConstantInt, signed char)
 646   DEF_CAST(UByte , ConstantInt, unsigned char)
 647   DEF_CAST(Short , ConstantInt, signed short)
 648   DEF_CAST(UShort, ConstantInt, unsigned short)
 649   DEF_CAST(Int   , ConstantInt, signed int)
 650   DEF_CAST(UInt  , ConstantInt, unsigned int)
 651   DEF_CAST(Long  , ConstantInt, int64_t)
 652   DEF_CAST(ULong , ConstantInt, uint64_t)
 653   DEF_CAST(Float , ConstantFP , float)
 654   DEF_CAST(Double, ConstantFP , double)
 655 #undef DEF_CAST
 656
 657   static Constant *FRem(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 658     if (V2->isNullValue()) return 0;
 659     BuiltinType Result = std::fmod((BuiltinType)V1->getValue(),
 660                                    (BuiltinType)V2->getValue());
 661     return ConstantFP::get(*Ty, Result);
 662   }
 663   static Constant *FDiv(const ConstantFP *V1, const ConstantFP *V2) {
 664     BuiltinType inf = std::numeric_limits<BuiltinType>::infinity();
 665     if (V2->isExactlyValue(0.0)) return ConstantFP::get(*Ty, inf);
 666     if (V2->isExactlyValue(-0.0)) return ConstantFP::get(*Ty, -inf);
 667     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() / (BuiltinType)V2->getValue();
 668     return ConstantFP::get(*Ty, R);
 669   }
 670 };
 671 }  // end anonymous namespace
 672
 673 static ManagedStatic<EmptyRules>       EmptyR;
 674 static ManagedStatic<BoolRules>        BoolR;
 675 static ManagedStatic<NullPointerRules> NullPointerR;
 676 static ManagedStatic<ConstantPackedRules> ConstantPackedR;
 677 static ManagedStatic<GeneralPackedRules> GeneralPackedR;
 678 static ManagedStatic<DirectIntRules<signed char   , &Type::SByteTy> > SByteR;
 679 static ManagedStatic<DirectIntRules<unsigned char , &Type::UByteTy> > UByteR;
 680 static ManagedStatic<DirectIntRules<signed short  , &Type::ShortTy> > ShortR;
 681 static ManagedStatic<DirectIntRules<unsigned short, &Type::UShortTy> > UShortR;
 682 static ManagedStatic<DirectIntRules<signed int    , &Type::IntTy> >   IntR;
 683 static ManagedStatic<DirectIntRules<unsigned int  , &Type::UIntTy> >  UIntR;
 684 static ManagedStatic<DirectIntRules<int64_t       , &Type::LongTy> >  LongR;
 685 static ManagedStatic<DirectIntRules<uint64_t      , &Type::ULongTy> > ULongR;
 686 static ManagedStatic<DirectFPRules <float         , &Type::FloatTy> > FloatR;
 687 static ManagedStatic<DirectFPRules <double        , &Type::DoubleTy> > DoubleR;
 688
 689 /// ConstRules::get - This method returns the constant rules implementation that
 690 /// implements the semantics of the two specified constants.
 691 ConstRules &ConstRules::get(const Constant *V1, const Constant *V2) {
 692   if (isa<ConstantExpr>(V1) || isa<ConstantExpr>(V2) ||
 693       isa<GlobalValue>(V1) || isa<GlobalValue>(V2) ||
 694       isa<UndefValue>(V1) || isa<UndefValue>(V2))
 695     return *EmptyR;
 696
 697   switch (V1->getType()->getTypeID()) {
 698   default: assert(0 && "Unknown value type for constant folding!");
 699   case Type::BoolTyID:    return *BoolR;
 700   case Type::PointerTyID: return *NullPointerR;
 701   case Type::SByteTyID:   return *SByteR;
 702   case Type::UByteTyID:   return *UByteR;
 703   case Type::ShortTyID:   return *ShortR;
 704   case Type::UShortTyID:  return *UShortR;
 705   case Type::IntTyID:     return *IntR;
 706   case Type::UIntTyID:    return *UIntR;
 707   case Type::LongTyID:    return *LongR;
 708   case Type::ULongTyID:   return *ULongR;
 709   case Type::FloatTyID:   return *FloatR;
 710   case Type::DoubleTyID:  return *DoubleR;
 711   case Type::PackedTyID:
 712     if (isa<ConstantPacked>(V1) && isa<ConstantPacked>(V2))
 713       return *ConstantPackedR;
 714     return *GeneralPackedR; // Constant folding rules for ConstantAggregateZero.
 715   }
 716 }
 717
 718
 719 //===----------------------------------------------------------------------===//
 720 //                ConstantFold*Instruction Implementations
 721 //===----------------------------------------------------------------------===//
 722 //
 723 // These methods contain the special case hackery required to symbolically
 724 // evaluate some constant expression cases, and use the ConstantRules class to
 725 // evaluate normal constants.
 726 //
 727 static unsigned getSize(const Type *Ty) {
 728   unsigned S = Ty->getPrimitiveSize();
 729   return S ? S : 8;  // Treat pointers at 8 bytes
 730 }
 731
 732 /// CastConstantPacked - Convert the specified ConstantPacked node to the
 733 /// specified packed type.  At this point, we know that the elements of the
 734 /// input packed constant are all simple integer or FP values.
 735 static Constant *CastConstantPacked(ConstantPacked *CP,
 736                                     const PackedType *DstTy) {
 737   unsigned SrcNumElts = CP->getType()->getNumElements();
 738   unsigned DstNumElts = DstTy->getNumElements();
 739   const Type *SrcEltTy = CP->getType()->getElementType();
 740   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
 741
 742   // If both vectors have the same number of elements (thus, the elements
 743   // are the same size), perform the conversion now.
 744   if (SrcNumElts == DstNumElts) {
 745     std::vector<Constant*> Result;
 746
 747     // If the src and dest elements are both integers, just cast each one
 748     // which will do the appropriate bit-convert.
 749     if (SrcEltTy->isIntegral() && DstEltTy->isIntegral()) {
 750       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i)
 751         Result.push_back(ConstantExpr::getCast(CP->getOperand(i),
 752                                                DstEltTy));
 753       return ConstantPacked::get(Result);
 754     }
 755
 756     if (SrcEltTy->isIntegral()) {
 757       // Otherwise, this is an int-to-fp cast.
 758       assert(DstEltTy->isFloatingPoint());
 759       if (DstEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
 760         for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 761           double V =
 762             BitsToDouble(cast<ConstantInt>(CP->getOperand(i))->getZExtValue());
 763           Result.push_back(ConstantFP::get(Type::DoubleTy, V));
 764         }
 765         return ConstantPacked::get(Result);
 766       }
 767       assert(DstEltTy == Type::FloatTy && "Unknown fp type!");
 768       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 769         float V =
 770         BitsToFloat(cast<ConstantInt>(CP->getOperand(i))->getZExtValue());
 771         Result.push_back(ConstantFP::get(Type::FloatTy, V));
 772       }
 773       return ConstantPacked::get(Result);
 774     }
 775
 776     // Otherwise, this is an fp-to-int cast.
 777     assert(SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isIntegral());
 778
 779     if (SrcEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
 780       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 781         uint64_t V =
 782           DoubleToBits(cast<ConstantFP>(CP->getOperand(i))->getValue());
 783         Constant *C = ConstantInt::get(Type::ULongTy, V);
 784         Result.push_back(ConstantExpr::getCast(C, DstEltTy));
 785       }
 786       return ConstantPacked::get(Result);
 787     }
 788
 789     assert(SrcEltTy->getTypeID() == Type::FloatTyID);
 790     for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 791       uint32_t V = FloatToBits(cast<ConstantFP>(CP->getOperand(i))->getValue());
 792       Constant *C = ConstantInt::get(Type::UIntTy, V);
 793       Result.push_back(ConstantExpr::getCast(C, DstEltTy));
 794     }
 795     return ConstantPacked::get(Result);
 796   }
 797
 798   // Otherwise, this is a cast that changes element count and size.  Handle
 799   // casts which shrink the elements here.
 800
 801   // FIXME: We need to know endianness to do this!
 802
 803   return 0;
 804 }
 805
 806
 807 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(const Constant *V,
 808                                             const Type *DestTy) {
 809   if (V->getType() == DestTy) return (Constant*)V;
 810
 811   // Cast of a global address to boolean is always true.
 812   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 813     if (DestTy == Type::BoolTy)
 814       // FIXME: When we support 'external weak' references, we have to prevent
 815       // this transformation from happening.  This code will need to be updated
 816       // to ignore external weak symbols when we support it.
 817       return ConstantBool::getTrue();
 818   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 819     if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast) {
 820       Constant *Op = const_cast<Constant*>(CE->getOperand(0));
 821       // Try to not produce a cast of a cast, which is almost always redundant.
 822       if (!Op->getType()->isFloatingPoint() &&
 823           !CE->getType()->isFloatingPoint() &&
 824           !DestTy->isFloatingPoint()) {
 825         unsigned S1 = getSize(Op->getType()), S2 = getSize(CE->getType());
 826         unsigned S3 = getSize(DestTy);
 827         if (Op->getType() == DestTy && S3 >= S2)
 828           return Op;
 829         if (S1 >= S2 && S2 >= S3)
 830           return ConstantExpr::getCast(Op, DestTy);
 831         if (S1 <= S2 && S2 >= S3 && S1 <= S3)
 832           return ConstantExpr::getCast(Op, DestTy);
 833       }
 834     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 835       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 836       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 837       bool isAllNull = true;
 838       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 839         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 840           isAllNull = false;
 841           break;
 842         }
 843       if (isAllNull)
 844         return ConstantExpr::getCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 845     }
 846   } else if (isa<UndefValue>(V)) {
 847     return UndefValue::get(DestTy);
 848   }
 849
 850   // Check to see if we are casting an pointer to an aggregate to a pointer to
 851   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 852   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 853     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 854       std::vector<Value*> IdxList;
 855       IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::IntTy));
 856       const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 857       while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 858         if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 859           if (STy->getNumElements() == 0) break;
 860           ElTy = STy->getElementType(0);
 861           IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
 862         } else if (const SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 863           if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 864           ElTy = STy->getElementType();
 865           IdxList.push_back(IdxList[0]);
 866         } else {
 867           break;
 868         }
 869       }
 870
 871       if (ElTy == DPTy->getElementType())
 872         return ConstantExpr::getGetElementPtr(const_cast<Constant*>(V),IdxList);
 873     }
 874
 875   // Handle casts from one packed constant to another.  We know that the src and
 876   // dest type have the same size.
 877   if (const PackedType *DestPTy = dyn_cast<PackedType>(DestTy)) {
 878     if (const PackedType *SrcTy = dyn_cast<PackedType>(V->getType())) {
 879       assert(DestPTy->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() *
 880                  DestPTy->getNumElements()  ==
 881              SrcTy->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() *
 882              SrcTy->getNumElements() && "Not cast between same sized vectors!");
 883       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 884         return Constant::getNullValue(DestTy);
 885       if (isa<UndefValue>(V))
 886         return UndefValue::get(DestTy);
 887       if (const ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(V)) {
 888         // This is a cast from a ConstantPacked of one type to a ConstantPacked
 889         // of another type.  Check to see if all elements of the input are
 890         // simple.
 891         bool AllSimpleConstants = true;
 892         for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 893           if (!isa<ConstantInt>(CP->getOperand(i)) &&
 894               !isa<ConstantFP>(CP->getOperand(i))) {
 895             AllSimpleConstants = false;
 896             break;
 897           }
 898         }
 899
 900         // If all of the elements are simple constants, we can fold this.
 901         if (AllSimpleConstants)
 902           return CastConstantPacked(const_cast<ConstantPacked*>(CP), DestPTy);
 903       }
 904     }
 905   }
 906
 907   ConstRules &Rules = ConstRules::get(V, V);
 908
 909   switch (DestTy->getTypeID()) {
 910   case Type::BoolTyID:    return Rules.castToBool(V);
 911   case Type::UByteTyID:   return Rules.castToUByte(V);
 912   case Type::SByteTyID:   return Rules.castToSByte(V);
 913   case Type::UShortTyID:  return Rules.castToUShort(V);
 914   case Type::ShortTyID:   return Rules.castToShort(V);
 915   case Type::UIntTyID:    return Rules.castToUInt(V);
 916   case Type::IntTyID:     return Rules.castToInt(V);
 917   case Type::ULongTyID:   return Rules.castToULong(V);
 918   case Type::LongTyID:    return Rules.castToLong(V);
 919   case Type::FloatTyID:   return Rules.castToFloat(V);
 920   case Type::DoubleTyID:  return Rules.castToDouble(V);
 921   case Type::PointerTyID:
 922     return Rules.castToPointer(V, cast<PointerType>(DestTy));
 923   default: return 0;
 924   }
 925 }
 926
 927 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 928                                               const Constant *V1,
 929                                               const Constant *V2) {
 930   if (const ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(Cond))
 931     return const_cast<Constant*>(CB->getValue() ? V1 : V2);
 932
 933   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 934   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 935   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 936   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 937   return 0;
 938 }
 939
 940 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 941                                                       const Constant *Idx) {
 942   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 943     return UndefValue::get(cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType());
 944   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 945     return Constant::getNullValue(
 946                           cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType());
 947
 948   if (const ConstantPacked *CVal = dyn_cast<ConstantPacked>(Val)) {
 949     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 950       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 951     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 952       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 953       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 954     }
 955   }
 956   return 0;
 957 }
 958
 959 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 960                                                      const Constant *Elt,
 961                                                      const Constant *Idx) {
 962   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 963   if (!CIdx) return 0;
 964   uint64_t idxVal = CIdx->getZExtValue();
 965   if (const UndefValue *UVal = dyn_cast<UndefValue>(Val)) {
 966     // Insertion of scalar constant into packed undef
 967     // Optimize away insertion of undef
 968     if (isa<UndefValue>(Elt))
 969       return const_cast<Constant*>(Val);
 970     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 971     // the insertion
 972     unsigned numOps =
 973       cast<PackedType>(Val->getType())->getNumElements();
 974     std::vector<Constant*> Ops;
 975     Ops.reserve(numOps);
 976     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 977       const Constant *Op =
 978         (i == idxVal) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 979       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 980     }
 981     return ConstantPacked::get(Ops);
 982   }
 983   if (const ConstantAggregateZero *CVal =
 984       dyn_cast<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 985     // Insertion of scalar constant into packed aggregate zero
 986     // Optimize away insertion of zero
 987     if (Elt->isNullValue())
 988       return const_cast<Constant*>(Val);
 989     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 990     // the insertion
 991     unsigned numOps =
 992       cast<PackedType>(Val->getType())->getNumElements();
 993     std::vector<Constant*> Ops;
 994     Ops.reserve(numOps);
 995     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 996       const Constant *Op =
 997         (i == idxVal) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 998       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 999     }
1000     return ConstantPacked::get(Ops);
1001   }
1002   if (const ConstantPacked *CVal = dyn_cast<ConstantPacked>(Val)) {
1003     // Insertion of scalar constant into packed constant
1004     std::vector<Constant*> Ops;
1005     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
1006     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
1007       const Constant *Op =
1008         (i == idxVal) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
1009       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
1010     }
1011     return ConstantPacked::get(Ops);
1012   }
1013   return 0;
1014 }
1015
1016 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
1017                                                      const Constant *V2,
1018                                                      const Constant *Mask) {
1019   // TODO:
1020   return 0;
1021 }
1022
1023
1024 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1025 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1026 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
1027   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
1028   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1029
1030     // If all of elements have zero size, this does too.
1031     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1032       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1033     return true;
1034
1035   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1036     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1037   }
1038   return false;
1039 }
1040
1041 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1042 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1043 ///
1044 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1045 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1046 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1047 ///
1048 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
1049   if (C1 == C2) return 0;
1050
1051   // Ok, we found a different index.  Are either of the operands
1052   // ConstantExprs?  If so, we can't do anything with them.
1053   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1054     return -2; // don't know!
1055
1056   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1057   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1058   C1 = ConstantExpr::getSignExtend(C1, Type::LongTy);
1059   C2 = ConstantExpr::getSignExtend(C2, Type::LongTy);
1060   if (C1 == C2) return 0;  // Are they just differing types?
1061
1062   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1063   // no pointer difference being made here.
1064   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1065     return -2; // dunno.
1066
1067   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1068   // found a difference!
1069   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
1070       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1071     return -1;
1072   else
1073     return 1;
1074 }
1075
1076 /// evaluateRelation - This function determines if there is anything we can
1077 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1078 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1079 /// and GlobalValuess.  If we can determine that the two constants have a
1080 /// particular relation to each other, we should return the corresponding SetCC
1081 /// code, otherwise return Instruction::BinaryOpsEnd.
1082 ///
1083 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1084 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1085 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1086 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1087 ///
1088 static Instruction::BinaryOps evaluateRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1089   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1090          "Cannot compare different types of values!");
1091   if (V1 == V2) return Instruction::SetEQ;
1092
1093   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
1094     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
1095       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1096       // folder.
1097       ConstantBool *R = dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetEQ(V1, V2));
1098       if (R && R->getValue()) return Instruction::SetEQ;
1099       R = dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetLT(V1, V2));
1100       if (R && R->getValue()) return Instruction::SetLT;
1101       R = dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetGT(V1, V2));
1102       if (R && R->getValue()) return Instruction::SetGT;
1103
1104       // If we couldn't figure it out, bail.
1105       return Instruction::BinaryOpsEnd;
1106     }
1107
1108     // If the first operand is simple, swap operands.
1109     Instruction::BinaryOps SwappedRelation = evaluateRelation(V2, V1);
1110     if (SwappedRelation != Instruction::BinaryOpsEnd)
1111       return SetCondInst::getSwappedCondition(SwappedRelation);
1112
1113   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1114     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1115       Instruction::BinaryOps SwappedRelation = evaluateRelation(V2, V1);
1116       if (SwappedRelation != Instruction::BinaryOpsEnd)
1117         return SetCondInst::getSwappedCondition(SwappedRelation);
1118       else
1119         return Instruction::BinaryOpsEnd;
1120     }
1121
1122     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
1123     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
1124     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1125       assert(CPR1 != CPR2 &&
1126              "GVs for the same value exist at different addresses??");
1127       // FIXME: If both globals are external weak, they might both be null!
1128       return Instruction::SetNE;
1129     } else {
1130       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1131       // Global can never be null.  FIXME: if we implement external weak
1132       // linkage, this is not necessarily true!
1133       return Instruction::SetNE;
1134     }
1135
1136   } else {
1137     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1138     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
1139     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1140     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1141
1142     switch (CE1->getOpcode()) {
1143     case Instruction::Cast:
1144       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1145       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1146       if (V2->isNullValue() &&
1147           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isIntegral()))
1148         return evaluateRelation(CE1Op0,
1149                                 Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()));
1150
1151       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
1152       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
1153       // important for things like "seteq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
1154       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
1155       if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1156         if (isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
1157             CE2->getOpcode() == Instruction::Cast &&
1158             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1159             CE1->getOperand(0)->getType()->isIntegral()) {
1160           return evaluateRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0));
1161         }
1162       break;
1163
1164     case Instruction::GetElementPtr:
1165       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1166       // pointer type.  Check the various cases.
1167       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1168         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1169         // of the GEP equals the null pointer.
1170         if (isa<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1171           // FIXME: this is not true when we have external weak references!
1172           // No offset can go from a global to a null pointer.
1173           return Instruction::SetGT;
1174         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1175           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1176           // non-zero indices.
1177           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1178             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1179               // Offsetting from null, must not be equal.
1180               return Instruction::SetGT;
1181           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1182           return Instruction::SetEQ;
1183         }
1184         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1185       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1186         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1187           // FIXME: This is not true with external weak references.
1188           return Instruction::SetLT;
1189         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1190           if (CPR1 == CPR2) {
1191             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1192             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1193             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1194             // with a single zero index, it must be nonzero.
1195             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1196                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1197                    "Suprising getelementptr!");
1198             return Instruction::SetGT;
1199           } else {
1200             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1201             // but they can't be equal.
1202             return Instruction::SetNE;
1203           }
1204         }
1205       } else {
1206         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1207         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1208
1209         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1210         // probably be added on demand, as they seem needed.
1211         switch (CE2->getOpcode()) {
1212         default: break;
1213         case Instruction::GetElementPtr:
1214           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1215           // obviously to the same or different globals.
1216           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1217             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1218               return Instruction::SetNE;
1219             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1220             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1221             // ordering of the resultant pointers.
1222             unsigned i = 1;
1223
1224             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1225             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1226             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1227                  ++i, ++GTI)
1228               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1229                                  GTI.getIndexedType())) {
1230               case -1: return Instruction::SetLT;
1231               case 1:  return Instruction::SetGT;
1232               case -2: return Instruction::BinaryOpsEnd;
1233               }
1234
1235             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1236             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1237             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1238               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1239                 if (isa<ConstantIntegral>(CE1->getOperand(i)))
1240                   return Instruction::SetGT;
1241                 else
1242                   return Instruction::BinaryOpsEnd; // Might be equal.
1243
1244             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1245               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1246                 if (isa<ConstantIntegral>(CE2->getOperand(i)))
1247                   return Instruction::SetLT;
1248                 else
1249                   return Instruction::BinaryOpsEnd; // Might be equal.
1250             return Instruction::SetEQ;
1251           }
1252         }
1253       }
1254
1255     default:
1256       break;
1257     }
1258   }
1259
1260   return Instruction::BinaryOpsEnd;
1261 }
1262
1263 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
1264                                               const Constant *V1,
1265                                               const Constant *V2) {
1266   Constant *C = 0;
1267   switch (Opcode) {
1268   default:                   break;
1269   case Instruction::Add:     C = ConstRules::get(V1, V2).add(V1, V2); break;
1270   case Instruction::Sub:     C = ConstRules::get(V1, V2).sub(V1, V2); break;
1271   case Instruction::Mul:     C = ConstRules::get(V1, V2).mul(V1, V2); break;
1272   case Instruction::UDiv:    C = ConstRules::get(V1, V2).udiv(V1, V2); break;
1273   case Instruction::SDiv:    C = ConstRules::get(V1, V2).sdiv(V1, V2); break;
1274   case Instruction::FDiv:    C = ConstRules::get(V1, V2).fdiv(V1, V2); break;
1275   case Instruction::URem:    C = ConstRules::get(V1, V2).urem(V1, V2); break;
1276   case Instruction::SRem:    C = ConstRules::get(V1, V2).srem(V1, V2); break;
1277   case Instruction::FRem:    C = ConstRules::get(V1, V2).frem(V1, V2); break;
1278   case Instruction::And:     C = ConstRules::get(V1, V2).op_and(V1, V2); break;
1279   case Instruction::Or:      C = ConstRules::get(V1, V2).op_or (V1, V2); break;
1280   case Instruction::Xor:     C = ConstRules::get(V1, V2).op_xor(V1, V2); break;
1281   case Instruction::Shl:     C = ConstRules::get(V1, V2).shl(V1, V2); break;
1282   case Instruction::Shr:     C = ConstRules::get(V1, V2).shr(V1, V2); break;
1283   case Instruction::SetEQ:   C = ConstRules::get(V1, V2).equalto(V1, V2); break;
1284   case Instruction::SetLT:   C = ConstRules::get(V1, V2).lessthan(V1, V2);break;
1285   case Instruction::SetGT:   C = ConstRules::get(V1, V2).lessthan(V2, V1);break;
1286   case Instruction::SetNE:   // V1 != V2  ===  !(V1 == V2)
1287     C = ConstRules::get(V1, V2).equalto(V1, V2);
1288     if (C) return ConstantExpr::getNot(C);
1289     break;
1290   case Instruction::SetLE:   // V1 <= V2  ===  !(V2 < V1)
1291     C = ConstRules::get(V1, V2).lessthan(V2, V1);
1292     if (C) return ConstantExpr::getNot(C);
1293     break;
1294   case Instruction::SetGE:   // V1 >= V2  ===  !(V1 < V2)
1295     C = ConstRules::get(V1, V2).lessthan(V1, V2);
1296     if (C) return ConstantExpr::getNot(C);
1297     break;
1298   }
1299
1300   // If we successfully folded the expression, return it now.
1301   if (C) return C;
1302
1303   if (SetCondInst::isComparison(Opcode)) {
1304     if (isa<UndefValue>(V1) || isa<UndefValue>(V2))
1305       return UndefValue::get(Type::BoolTy);
1306     switch (evaluateRelation(const_cast<Constant*>(V1),
1307                              const_cast<Constant*>(V2))) {
1308     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1309     case Instruction::BinaryOpsEnd:
1310       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1311     case Instruction::SetEQ:   // We know the constants are equal!
1312       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1313       // computation precisely.
1314       return ConstantBool::get(Opcode == Instruction::SetEQ ||
1315                                Opcode == Instruction::SetLE ||
1316                                Opcode == Instruction::SetGE);
1317     case Instruction::SetLT:
1318       // If we know that V1 < V2, we can decide the result of this computation
1319       // precisely.
1320       return ConstantBool::get(Opcode == Instruction::SetLT ||
1321                                Opcode == Instruction::SetNE ||
1322                                Opcode == Instruction::SetLE);
1323     case Instruction::SetGT:
1324       // If we know that V1 > V2, we can decide the result of this computation
1325       // precisely.
1326       return ConstantBool::get(Opcode == Instruction::SetGT ||
1327                                Opcode == Instruction::SetNE ||
1328                                Opcode == Instruction::SetGE);
1329     case Instruction::SetLE:
1330       // If we know that V1 <= V2, we can only partially decide this relation.
1331       if (Opcode == Instruction::SetGT) return ConstantBool::getFalse();
1332       if (Opcode == Instruction::SetLT) return ConstantBool::getTrue();
1333       break;
1334
1335     case Instruction::SetGE:
1336       // If we know that V1 >= V2, we can only partially decide this relation.
1337       if (Opcode == Instruction::SetLT) return ConstantBool::getFalse();
1338       if (Opcode == Instruction::SetGT) return ConstantBool::getTrue();
1339       break;
1340
1341     case Instruction::SetNE:
1342       // If we know that V1 != V2, we can only partially decide this relation.
1343       if (Opcode == Instruction::SetEQ) return ConstantBool::getFalse();
1344       if (Opcode == Instruction::SetNE) return ConstantBool::getTrue();
1345       break;
1346     }
1347   }
1348
1349   if (isa<UndefValue>(V1) || isa<UndefValue>(V2)) {
1350     switch (Opcode) {
1351     case Instruction::Add:
1352     case Instruction::Sub:
1353     case Instruction::Xor:
1354       return UndefValue::get(V1->getType());
1355
1356     case Instruction::Mul:
1357     case Instruction::And:
1358       return Constant::getNullValue(V1->getType());
1359     case Instruction::UDiv:
1360     case Instruction::SDiv:
1361     case Instruction::FDiv:
1362     case Instruction::URem:
1363     case Instruction::SRem:
1364     case Instruction::FRem:
1365       if (!isa<UndefValue>(V2))                    // undef / X -> 0
1366         return Constant::getNullValue(V1->getType());
1367       return const_cast<Constant*>(V2);            // X / undef -> undef
1368     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
1369       return ConstantInt::getAllOnesValue(V1->getType());
1370     case Instruction::Shr:
1371       if (!isa<UndefValue>(V2)) {
1372         if (V1->getType()->isSigned())
1373           return const_cast<Constant*>(V1);        // undef >>s X -> undef
1374         // undef >>u X -> 0
1375       } else if (isa<UndefValue>(V1)) {
1376         return const_cast<Constant*>(V1);          // undef >> undef -> undef
1377       } else {
1378         if (V1->getType()->isSigned())
1379           return const_cast<Constant*>(V1);        // X >>s undef -> X
1380       }
1381       return Constant::getNullValue(V1->getType());// X >>u undef -> 0
1382
1383     case Instruction::Shl:
1384       // undef << X -> 0   X << undef -> 0
1385       return Constant::getNullValue(V1->getType());
1386     }
1387   }
1388
1389   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(V1)) {
1390     if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
1391       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1392       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1393       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1394     } else {
1395       // Just implement a couple of simple identities.
1396       switch (Opcode) {
1397       case Instruction::Add:
1398         if (V2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(V1);  // X + 0 == X
1399         break;
1400       case Instruction::Sub:
1401         if (V2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(V1);  // X - 0 == X
1402         break;
1403       case Instruction::Mul:
1404         if (V2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(V2);  // X * 0 == 0
1405         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V2))
1406           if (CI->getZExtValue() == 1)
1407             return const_cast<Constant*>(V1);                     // X * 1 == X
1408         break;
1409       case Instruction::UDiv:
1410       case Instruction::SDiv:
1411         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V2))
1412           if (CI->getZExtValue() == 1)
1413             return const_cast<Constant*>(V1);                     // X / 1 == X
1414         break;
1415       case Instruction::URem:
1416       case Instruction::SRem:
1417         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V2))
1418           if (CI->getZExtValue() == 1)
1419             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
1420         break;
1421       case Instruction::And:
1422         if (cast<ConstantIntegral>(V2)->isAllOnesValue())
1423           return const_cast<Constant*>(V1);                       // X & -1 == X
1424         if (V2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(V2);  // X & 0 == 0
1425         if (CE1->getOpcode() == Instruction::Cast &&
1426             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
1427           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
1428
1429           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
1430           // function with a constant < 4, fold it to zero.
1431           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V2))
1432             if (CI->getZExtValue() < 4 && isa<Function>(CPR))
1433               return Constant::getNullValue(CI->getType());
1434         }
1435         break;
1436       case Instruction::Or:
1437         if (V2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(V1);  // X | 0 == X
1438         if (cast<ConstantIntegral>(V2)->isAllOnesValue())
1439           return const_cast<Constant*>(V2);  // X | -1 == -1
1440         break;
1441       case Instruction::Xor:
1442         if (V2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(V1);  // X ^ 0 == X
1443         break;
1444       }
1445     }
1446
1447   } else if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
1448     // If V2 is a constant expr and V1 isn't, flop them around and fold the
1449     // other way if possible.
1450     switch (Opcode) {
1451     case Instruction::Add:
1452     case Instruction::Mul:
1453     case Instruction::And:
1454     case Instruction::Or:
1455     case Instruction::Xor:
1456     case Instruction::SetEQ:
1457     case Instruction::SetNE:
1458       // No change of opcode required.
1459       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, V2, V1);
1460
1461     case Instruction::SetLT:
1462     case Instruction::SetGT:
1463     case Instruction::SetLE:
1464     case Instruction::SetGE:
1465       // Change the opcode as necessary to swap the operands.
1466       Opcode = SetCondInst::getSwappedCondition((Instruction::BinaryOps)Opcode);
1467       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, V2, V1);
1468
1469     case Instruction::Shl:
1470     case Instruction::Shr:
1471     case Instruction::Sub:
1472     case Instruction::SDiv:
1473     case Instruction::UDiv:
1474     case Instruction::FDiv:
1475     case Instruction::URem:
1476     case Instruction::SRem:
1477     case Instruction::FRem:
1478     default:  // These instructions cannot be flopped around.
1479       break;
1480     }
1481   }
1482   return 0;
1483 }
1484
1485 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1486                                           const std::vector<Value*> &IdxList) {
1487   if (IdxList.size() == 0 ||
1488       (IdxList.size() == 1 && cast<Constant>(IdxList[0])->isNullValue()))
1489     return const_cast<Constant*>(C);
1490
1491   if (isa<UndefValue>(C)) {
1492     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), IdxList,
1493                                                        true);
1494     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1495     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty));
1496   }
1497
1498   Constant *Idx0 = cast<Constant>(IdxList[0]);
1499   if (C->isNullValue()) {
1500     bool isNull = true;
1501     for (unsigned i = 0, e = IdxList.size(); i != e; ++i)
1502       if (!cast<Constant>(IdxList[i])->isNullValue()) {
1503         isNull = false;
1504         break;
1505       }
1506     if (isNull) {
1507       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), IdxList,
1508                                                          true);
1509       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1510       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
1511     }
1512
1513     if (IdxList.size() == 1) {
1514       const Type *ElTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
1515       if (uint32_t ElSize = ElTy->getPrimitiveSize()) {
1516         // gep null, C is equal to C*sizeof(nullty).  If nullty is a known llvm
1517         // type, we can statically fold this.
1518         Constant *R = ConstantInt::get(Type::UIntTy, ElSize);
1519         R = ConstantExpr::getCast(R, Idx0->getType());
1520         R = ConstantExpr::getMul(R, Idx0);
1521         return ConstantExpr::getCast(R, C->getType());
1522       }
1523     }
1524   }
1525
1526   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1527     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1528     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1529     // getelementptr instructions into a single instruction.
1530     //
1531     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1532       const Type *LastTy = 0;
1533       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1534            I != E; ++I)
1535         LastTy = *I;
1536
1537       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1538         std::vector<Value*> NewIndices;
1539         NewIndices.reserve(IdxList.size() + CE->getNumOperands());
1540         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1541           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1542
1543         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1544         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1545         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1546         // Otherwise it must be an array.
1547         if (!Idx0->isNullValue()) {
1548           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1549           if (IdxTy != Idx0->getType()) IdxTy = Type::LongTy;
1550           Combined =
1551             ConstantExpr::get(Instruction::Add,
1552                               ConstantExpr::getCast(Idx0, IdxTy),
1553                               ConstantExpr::getCast(Combined, IdxTy));
1554         }
1555
1556         NewIndices.push_back(Combined);
1557         NewIndices.insert(NewIndices.end(), IdxList.begin()+1, IdxList.end());
1558         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), NewIndices);
1559       }
1560     }
1561
1562     // Implement folding of:
1563     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1564     //                        long 0, long 0)
1565     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1566     //
1567     if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast && IdxList.size() > 1 &&
1568         Idx0->isNullValue())
1569       if (const PointerType *SPT =
1570           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1571         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1572           if (const ArrayType *CAT =
1573         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1574             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1575               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1576                       (Constant*)CE->getOperand(0), IdxList);
1577   }
1578   return 0;
1579 }
1580