eliminate a bunch of pointless LLVMContext arguments.
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / ConstantFold.cpp
1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
13 //
14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
15 // pieces that don't need TargetData, and the pieces that do. This is to avoid
16 // a dependence in VMCore on Target.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 #include "ConstantFold.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Instructions.h"
23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
24 #include "llvm/Function.h"
25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
30 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
31 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
32 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
33 #include <limits>
34 using namespace llvm;
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 //                ConstantFold*Instruction Implementations
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39
40 /// BitCastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
41 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
42 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
43 static Constant *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
44                                        const VectorType *DstTy) {
45   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
46   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
47   // Analysis/ConstantFolding.cpp
48   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
49   if (NumElts != CV->getNumOperands())
50     return 0;
51
52   // Check to verify that all elements of the input are simple.
53   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
54     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
55         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
56       return 0;
57   }
58
59   // Bitcast each element now.
60   std::vector<Constant*> Result;
61   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
62   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
63     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i),
64                                                     DstEltTy));
65   return ConstantVector::get(Result);
66 }
67
68 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast 
69 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
70 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
71 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
72 static unsigned
73 foldConstantCastPair(
74   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
75   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
76   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
77 ) {
78   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
79   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
80   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
81
82   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
83   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
84   const Type *MidTy = Op->getType();
85   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
86   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
87
88   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
89   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
90                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
91 }
92
93 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
94   const Type *SrcTy = V->getType();
95   if (SrcTy == DestTy)
96     return V; // no-op cast
97
98   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
99   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
100   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
101     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
102       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()) {
103         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
104         Value *Zero =
105           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
106         IdxList.push_back(Zero);
107         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
108         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
109           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
110             if (STy->getNumElements() == 0) break;
111             ElTy = STy->getElementType(0);
112             IdxList.push_back(Zero);
113           } else if (const SequentialType *STy = 
114                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
115             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
116             ElTy = STy->getElementType();
117             IdxList.push_back(Zero);
118           } else {
119             break;
120           }
121         }
122
123         if (ElTy == DPTy->getElementType())
124           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
125           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, &IdxList[0],
126                                                         IdxList.size());
127       }
128
129   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src 
130   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
131   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
132     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
133       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
134              "Not cast between same sized vectors!");
135       SrcTy = NULL;
136       // First, check for null.  Undef is already handled.
137       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
138         return Constant::getNullValue(DestTy);
139
140       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
141         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
142     }
143
144     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
145     // This allows for other simplifications (although some of them
146     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
147     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
148       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(&V, 1), DestPTy);
149   }
150
151   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
152   // bitcast right.
153   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
154     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
155
156   // Handle integral constant input.
157   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
158     if (DestTy->isInteger())
159       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
160       // be the same. Consequently, we just fold to V.
161       return V;
162
163     if (DestTy->isFloatingPoint())
164       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
165                              APFloat(CI->getValue(),
166                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
167
168     // Otherwise, can't fold this (vector?)
169     return 0;
170   }
171
172   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
173   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
174     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
175                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
176
177   return 0;
178 }
179
180
181 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
182 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
183 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
184 /// which is the number of bytes used.
185 ///
186 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
187 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
188 /// returned, otherwise null is returned.
189 /// 
190 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
191                                       unsigned ByteSize) {
192   assert(isa<IntegerType>(C->getType()) &&
193          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
194          "Non-byte sized integer input");
195   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
196   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
197   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
198   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
199   
200   // Constant Integers are simple.
201   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
202     APInt V = CI->getValue();
203     if (ByteStart)
204       V = V.lshr(ByteStart*8);
205     V.trunc(ByteSize*8);
206     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
207   }
208   
209   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
210   // If not, we definitely can't do anything.
211   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
212   if (CE == 0) return 0;
213   
214   switch (CE->getOpcode()) {
215   default: return 0;
216   case Instruction::Or: {
217     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
218     if (RHS == 0)
219       return 0;
220     
221     // X | -1 -> -1.
222     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
223       if (RHSC->isAllOnesValue())
224         return RHSC;
225     
226     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
227     if (LHS == 0)
228       return 0;
229     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
230   }
231   case Instruction::And: {
232     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
233     if (RHS == 0)
234       return 0;
235     
236     // X & 0 -> 0.
237     if (RHS->isNullValue())
238       return RHS;
239     
240     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
241     if (LHS == 0)
242       return 0;
243     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
244   }
245   case Instruction::LShr: {
246     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
247     if (Amt == 0)
248       return 0;
249     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
250     // Cannot analyze non-byte shifts.
251     if ((ShAmt & 7) != 0)
252       return 0;
253     ShAmt >>= 3;
254     
255     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
256     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
257       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
258                                                      ByteSize*8));
259     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
260     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
261       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
262     
263     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
264     return 0;
265   }
266     
267   case Instruction::Shl: {
268     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
269     if (Amt == 0)
270       return 0;
271     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
272     // Cannot analyze non-byte shifts.
273     if ((ShAmt & 7) != 0)
274       return 0;
275     ShAmt >>= 3;
276     
277     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
278     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
279       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
280                                                      ByteSize*8));
281     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
282     if (ByteStart >= ShAmt)
283       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
284     
285     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
286     return 0;
287   }
288       
289   case Instruction::ZExt: {
290     unsigned SrcBitSize =
291       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
292     
293     // If extracting something that is completely zero, return 0.
294     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
295       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
296                                                      ByteSize*8));
297
298     // If exactly extracting the input, return it.
299     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
300       return CE->getOperand(0);
301     
302     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
303     // multiple of 8 bits, recurse.
304     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
305       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
306       
307     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
308     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
309     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
310       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
311       Constant *Res = CE->getOperand(0);
312       if (ByteStart)
313         Res = ConstantExpr::getLShr(Res, 
314                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
315       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
316                                                           ByteSize*8));
317     }
318     
319     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
320     return 0;
321   }
322   }
323 }
324
325 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
326 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
327 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
328 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
329 ///
330 static Constant *getFoldedSizeOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
331                                  bool Folded) {
332   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
333     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
334     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
335     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
336   }
337   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty)) {
338     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, VTy->getNumElements());
339     Constant *E = getFoldedSizeOf(VTy->getElementType(), DestTy, true);
340     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
341   }
342   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
343     if (!STy->isPacked()) {
344       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
345       // An empty struct has size zero.
346       if (NumElems == 0)
347         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
348       // Check for a struct with all members having the same type.
349       const Type *MemberTy = STy->getElementType(0);
350       bool AllSame = true;
351       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
352         if (MemberTy != STy->getElementType(i)) {
353           AllSame = false;
354           break;
355         }
356       if (AllSame) {
357         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
358         Constant *E = getFoldedSizeOf(MemberTy, DestTy, true);
359         return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
360       }
361     }
362
363   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
364   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
365   if (!Folded)
366     return 0;
367
368   // Base case: Get a regular sizeof expression.
369   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
370   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
371                                                     DestTy, false),
372                             C, DestTy);
373   return C;
374 }
375
376 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
377 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
378 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
379 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
380 ///
381 static Constant *getFoldedOffsetOf(const Type *Ty, Constant *FieldNo,
382                                    const Type *DestTy,
383                                    bool Folded) {
384   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
385     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
386                                                                 DestTy, false),
387                                         FieldNo, DestTy);
388     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
389     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
390   }
391   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty)) {
392     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
393                                                                 DestTy, false),
394                                         FieldNo, DestTy);
395     Constant *E = getFoldedSizeOf(VTy->getElementType(), DestTy, true);
396     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
397   }
398   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
399     if (!STy->isPacked()) {
400       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
401       // An empty struct has no members.
402       if (NumElems == 0)
403         return 0;
404       // Check for a struct with all members having the same type.
405       const Type *MemberTy = STy->getElementType(0);
406       bool AllSame = true;
407       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
408         if (MemberTy != STy->getElementType(i)) {
409           AllSame = false;
410           break;
411         }
412       if (AllSame) {
413         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
414                                                                     false,
415                                                                     DestTy,
416                                                                     false),
417                                             FieldNo, DestTy);
418         Constant *E = getFoldedSizeOf(MemberTy, DestTy, true);
419         return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
420       }
421     }
422
423   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
424   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
425   if (!Folded)
426     return 0;
427
428   // Base case: Get a regular offsetof expression.
429   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
430   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
431                                                     DestTy, false),
432                             C, DestTy);
433   return C;
434 }
435
436 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
437                                             const Type *DestTy) {
438   if (isa<UndefValue>(V)) {
439     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
440     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
441     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
442     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
443         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
444       return Constant::getNullValue(DestTy);
445     return UndefValue::get(DestTy);
446   }
447   // No compile-time operations on this type yet.
448   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
449     return 0;
450
451   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
452   // do to try to simplify it.
453   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
454     if (CE->isCast()) {
455       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
456       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
457         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
458     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
459       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
460       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
461       bool isAllNull = true;
462       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
463         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
464           isAllNull = false;
465           break;
466         }
467       if (isAllNull)
468         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
469         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
470     }
471   }
472
473   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
474   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
475   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
476   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
477     if (isa<VectorType>(DestTy) &&
478         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
479         CV->getType()->getNumElements()) {
480       std::vector<Constant*> res;
481       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
482       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
483       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
484         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
485                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
486       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
487     }
488
489   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
490   // opcode specified.
491   switch (opc) {
492   default:
493     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
494   case Instruction::FPTrunc:
495   case Instruction::FPExt:
496     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
497       bool ignored;
498       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
499       Val.convert(DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
500                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
501                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
502                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
503                   APFloat::Bogus,
504                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
505       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
506     }
507     return 0; // Can't fold.
508   case Instruction::FPToUI: 
509   case Instruction::FPToSI:
510     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
511       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
512       bool ignored;
513       uint64_t x[2]; 
514       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
515       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
516                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
517       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
518       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
519     }
520     return 0; // Can't fold.
521   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
522     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
523       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
524     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
525   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
526     // Is it a null pointer value?
527     if (V->isNullValue())
528       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
529     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
530     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
531     // alignof-like expression, factor out known factors.
532     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
533       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
534           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
535         const Type *Ty =
536           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
537         if (CE->getNumOperands() == 2) {
538           // Handle a sizeof-like expression.
539           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
540           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
541           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
542             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
543                                                                 DestTy, false),
544                                         Idx, DestTy);
545             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
546           }
547         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
548                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
549           // Handle an alignof-like expression.
550           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
551             if (!STy->isPacked()) {
552               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
553               if (CI->isOne() &&
554                   STy->getNumElements() == 2 &&
555                   STy->getElementType(0)->isInteger(1)) {
556                 // The alignment of an array is equal to the alignment of the
557                 // array element. Note that this is not always true for vectors.
558                 if (const ArrayType *ATy =
559                     dyn_cast<ArrayType>(STy->getElementType(1))) {
560                   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
561                   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
562                                                                     DestTy,
563                                                                     false),
564                                             C, DestTy);
565                   return C;
566                 }
567                 // Packed structs always have an alignment of 1.
568                 if (const StructType *InnerSTy =
569                       dyn_cast<StructType>(STy->getElementType(1)))
570                   if (InnerSTy->isPacked())
571                     return ConstantInt::get(DestTy, 1);
572               }
573             }
574           // Handle an offsetof-like expression.
575           if (isa<StructType>(Ty) || isa<ArrayType>(Ty) || isa<VectorType>(Ty)){
576             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
577                                                 DestTy, false))
578               return C;
579           }
580         }
581       }
582     // Other pointer types cannot be casted
583     return 0;
584   case Instruction::UIToFP:
585   case Instruction::SIToFP:
586     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
587       APInt api = CI->getValue();
588       const uint64_t zero[] = {0, 0};
589       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
590                                   2, zero));
591       (void)apf.convertFromAPInt(api, 
592                                  opc==Instruction::SIToFP,
593                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
594       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
595     }
596     return 0;
597   case Instruction::ZExt:
598     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
599       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
600       APInt Result(CI->getValue());
601       Result.zext(BitWidth);
602       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
603     }
604     return 0;
605   case Instruction::SExt:
606     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
607       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
608       APInt Result(CI->getValue());
609       Result.sext(BitWidth);
610       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
611     }
612     return 0;
613   case Instruction::Trunc: {
614     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
615     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
616       APInt Result(CI->getValue());
617       Result.trunc(DestBitWidth);
618       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
619     }
620     
621     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
622     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
623     // even multiple of a byte.
624     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
625         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
626       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
627         return Res;
628       
629     return 0;
630   }
631   case Instruction::BitCast:
632     return FoldBitCast(V, DestTy);
633   }
634 }
635
636 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
637                                               Constant *V1, Constant *V2) {
638   if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
639     return CB->getZExtValue() ? V1 : V2;
640
641   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
642   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
643   if (isa<UndefValue>(Cond)) return V1;
644   if (V1 == V2) return V1;
645   return 0;
646 }
647
648 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
649                                                       Constant *Idx) {
650   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
651     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
652   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
653     return Constant::getNullValue(
654                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
655
656   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
657     if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
658       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
659     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
660       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
661       return CVal->getOperand(0);
662     }
663   }
664   return 0;
665 }
666
667 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
668                                                      Constant *Elt,
669                                                      Constant *Idx) {
670   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
671   if (!CIdx) return 0;
672   APInt idxVal = CIdx->getValue();
673   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
674     // Insertion of scalar constant into vector undef
675     // Optimize away insertion of undef
676     if (isa<UndefValue>(Elt))
677       return Val;
678     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
679     // the insertion
680     unsigned numOps = 
681       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
682     std::vector<Constant*> Ops; 
683     Ops.reserve(numOps);
684     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
685       Constant *Op =
686         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
687       Ops.push_back(Op);
688     }
689     return ConstantVector::get(Ops);
690   }
691   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
692     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
693     // Optimize away insertion of zero
694     if (Elt->isNullValue())
695       return Val;
696     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
697     // the insertion
698     unsigned numOps = 
699       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
700     std::vector<Constant*> Ops; 
701     Ops.reserve(numOps);
702     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
703       Constant *Op =
704         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
705       Ops.push_back(Op);
706     }
707     return ConstantVector::get(Ops);
708   }
709   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
710     // Insertion of scalar constant into vector constant
711     std::vector<Constant*> Ops; 
712     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
713     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
714       Constant *Op =
715         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
716       Ops.push_back(Op);
717     }
718     return ConstantVector::get(Ops);
719   }
720
721   return 0;
722 }
723
724 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
725 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
726 static Constant *GetVectorElement(Constant *C, unsigned EltNo) {
727   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
728     return CV->getOperand(EltNo);
729
730   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
731   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
732     return Constant::getNullValue(EltTy);
733   if (isa<UndefValue>(C))
734     return UndefValue::get(EltTy);
735   return 0;
736 }
737
738 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
739                                                      Constant *V2,
740                                                      Constant *Mask) {
741   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
742   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
743
744   unsigned MaskNumElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
745   unsigned SrcNumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
746   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
747
748   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
749   SmallVector<Constant*, 32> Result;
750   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
751     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
752     if (InElt == 0) return 0;
753
754     if (isa<UndefValue>(InElt))
755       InElt = UndefValue::get(EltTy);
756     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
757       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
758       if (Elt >= SrcNumElts*2)
759         InElt = UndefValue::get(EltTy);
760       else if (Elt >= SrcNumElts)
761         InElt = GetVectorElement(V2, Elt - SrcNumElts);
762       else
763         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
764       if (InElt == 0) return 0;
765     } else {
766       // Unknown value.
767       return 0;
768     }
769     Result.push_back(InElt);
770   }
771
772   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
773 }
774
775 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
776                                                     const unsigned *Idxs,
777                                                     unsigned NumIdx) {
778   // Base case: no indices, so return the entire value.
779   if (NumIdx == 0)
780     return Agg;
781
782   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
783     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
784                                                             Idxs,
785                                                             Idxs + NumIdx));
786
787   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
788     return
789       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
790                                                               Idxs,
791                                                               Idxs + NumIdx));
792
793   // Otherwise recurse.
794   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg))
795     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CS->getOperand(*Idxs),
796                                                Idxs+1, NumIdx-1);
797
798   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg))
799     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CA->getOperand(*Idxs),
800                                                Idxs+1, NumIdx-1);
801   ConstantVector *CV = cast<ConstantVector>(Agg);
802   return ConstantFoldExtractValueInstruction(CV->getOperand(*Idxs),
803                                              Idxs+1, NumIdx-1);
804 }
805
806 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
807                                                    Constant *Val,
808                                                    const unsigned *Idxs,
809                                                    unsigned NumIdx) {
810   // Base case: no indices, so replace the entire value.
811   if (NumIdx == 0)
812     return Val;
813
814   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
815     // Insertion of constant into aggregate undef
816     // Optimize away insertion of undef.
817     if (isa<UndefValue>(Val))
818       return Agg;
819     
820     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
821     // the insertion.
822     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
823     unsigned numOps;
824     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
825       numOps = AR->getNumElements();
826     else
827       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
828     
829     std::vector<Constant*> Ops(numOps); 
830     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
831       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
832       Constant *Op =
833         (*Idxs == i) ?
834         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
835                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
836         UndefValue::get(MemberTy);
837       Ops[i] = Op;
838     }
839     
840     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
841       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
842     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
843   }
844   
845   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
846     // Insertion of constant into aggregate zero
847     // Optimize away insertion of zero.
848     if (Val->isNullValue())
849       return Agg;
850     
851     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
852     // the insertion.
853     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
854     unsigned numOps;
855     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
856       numOps = AR->getNumElements();
857     else
858       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
859     
860     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
861     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
862       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
863       Constant *Op =
864         (*Idxs == i) ?
865         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
866                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
867         Constant::getNullValue(MemberTy);
868       Ops[i] = Op;
869     }
870     
871     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
872       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
873     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
874   }
875   
876   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
877     // Insertion of constant into aggregate constant.
878     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
879     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
880       Constant *Op = cast<Constant>(Agg->getOperand(i));
881       if (*Idxs == i)
882         Op = ConstantFoldInsertValueInstruction(Op, Val, Idxs+1, NumIdx-1);
883       Ops[i] = Op;
884     }
885     
886     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
887       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
888     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
889   }
890
891   return 0;
892 }
893
894
895 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
896                                               Constant *C1, Constant *C2) {
897   // No compile-time operations on this type yet.
898   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
899     return 0;
900
901   // Handle UndefValue up front.
902   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
903     switch (Opcode) {
904     case Instruction::Xor:
905       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
906         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
907         // idiom (misuse).
908         return Constant::getNullValue(C1->getType());
909       // Fallthrough
910     case Instruction::Add:
911     case Instruction::Sub:
912       return UndefValue::get(C1->getType());
913     case Instruction::Mul:
914     case Instruction::And:
915       return Constant::getNullValue(C1->getType());
916     case Instruction::UDiv:
917     case Instruction::SDiv:
918     case Instruction::URem:
919     case Instruction::SRem:
920       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
921         return Constant::getNullValue(C1->getType());
922       return C2;                                   // X / undef -> undef
923     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
924       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
925         return Constant::getAllOnesValue(PTy);
926       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
927     case Instruction::LShr:
928       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
929         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
930       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
931                                                     // undef lshr X -> 0
932     case Instruction::AShr:
933       if (!isa<UndefValue>(C2))
934         return C1;                                  // undef ashr X --> undef
935       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
936         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
937       else
938         return C1;                                  // X ashr undef --> X
939     case Instruction::Shl:
940       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
941       return Constant::getNullValue(C1->getType());
942     }
943   }
944
945   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
946   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
947     switch (Opcode) {
948     case Instruction::Add:
949       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
950       break;
951     case Instruction::Sub:
952       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
953       break;
954     case Instruction::Mul:
955       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
956       if (CI2->equalsInt(1))
957         return C1;                                              // X * 1 == X
958       break;
959     case Instruction::UDiv:
960     case Instruction::SDiv:
961       if (CI2->equalsInt(1))
962         return C1;                                            // X / 1 == X
963       if (CI2->equalsInt(0))
964         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
965       break;
966     case Instruction::URem:
967     case Instruction::SRem:
968       if (CI2->equalsInt(1))
969         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
970       if (CI2->equalsInt(0))
971         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
972       break;
973     case Instruction::And:
974       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
975       if (CI2->isAllOnesValue())
976         return C1;                                            // X & -1 == X
977
978       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
979         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
980         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
981           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
982           unsigned SrcWidth =
983             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
984           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
985           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
986             return C1;
987         }
988
989         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
990         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
991             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
992           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
993
994           // Functions are at least 4-byte aligned.
995           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
996           if (isa<Function>(GV))
997             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
998
999           if (GVAlign > 1) {
1000             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1001             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
1002             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1003
1004             // If checking bits we know are clear, return zero.
1005             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
1006               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
1007           }
1008         }
1009       }
1010       break;
1011     case Instruction::Or:
1012       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1013       if (CI2->isAllOnesValue())
1014         return C2;                         // X | -1 == -1
1015       break;
1016     case Instruction::Xor:
1017       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1018
1019       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1020         switch (CE1->getOpcode()) {
1021         default: break;
1022         case Instruction::ICmp:
1023         case Instruction::FCmp:
1024           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1025           assert(CI2->equalsInt(1));
1026           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1027           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1028           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1029                                           CE1->getOperand(1));
1030         }
1031       }
1032       break;
1033     case Instruction::AShr:
1034       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1035       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1036         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1037           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1038       break;
1039     }
1040   }
1041
1042   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1043   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1044     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1045       using namespace APIntOps;
1046       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1047       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1048       switch (Opcode) {
1049       default:
1050         break;
1051       case Instruction::Add:     
1052         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1053       case Instruction::Sub:     
1054         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1055       case Instruction::Mul:     
1056         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1057       case Instruction::UDiv:
1058         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1059         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1060       case Instruction::SDiv:
1061         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1062         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1063           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1064         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1065       case Instruction::URem:
1066         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1067         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1068       case Instruction::SRem:
1069         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1070         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1071           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1072         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1073       case Instruction::And:
1074         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1075       case Instruction::Or:
1076         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1077       case Instruction::Xor:
1078         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1079       case Instruction::Shl: {
1080         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1081         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1082           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1083         else
1084           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1085       }
1086       case Instruction::LShr: {
1087         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1088         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1089           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1090         else
1091           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1092       }
1093       case Instruction::AShr: {
1094         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1095         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1096           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1097         else
1098           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1099       }
1100       }
1101     }
1102
1103     switch (Opcode) {
1104     case Instruction::SDiv:
1105     case Instruction::UDiv:
1106     case Instruction::URem:
1107     case Instruction::SRem:
1108     case Instruction::LShr:
1109     case Instruction::AShr:
1110     case Instruction::Shl:
1111       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1112       break;
1113     default:
1114       break;
1115     }
1116   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1117     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1118       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1119       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1120       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1121       switch (Opcode) {
1122       default:                   
1123         break;
1124       case Instruction::FAdd:
1125         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1126         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1127       case Instruction::FSub:
1128         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1129         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1130       case Instruction::FMul:
1131         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1132         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1133       case Instruction::FDiv:
1134         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1135         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1136       case Instruction::FRem:
1137         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1138         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1139       }
1140     }
1141   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1142     ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
1143     ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
1144     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
1145         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
1146       std::vector<Constant*> Res;
1147       const Type* EltTy = VTy->getElementType();  
1148       Constant *C1 = 0;
1149       Constant *C2 = 0;
1150       switch (Opcode) {
1151       default:
1152         break;
1153       case Instruction::Add:
1154         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1155           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1156           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1157           Res.push_back(ConstantExpr::getAdd(C1, C2));
1158         }
1159         return ConstantVector::get(Res);
1160       case Instruction::FAdd:
1161         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1162           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1163           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1164           Res.push_back(ConstantExpr::getFAdd(C1, C2));
1165         }
1166         return ConstantVector::get(Res);
1167       case Instruction::Sub:
1168         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1169           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1170           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1171           Res.push_back(ConstantExpr::getSub(C1, C2));
1172         }
1173         return ConstantVector::get(Res);
1174       case Instruction::FSub:
1175         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1176           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1177           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1178           Res.push_back(ConstantExpr::getFSub(C1, C2));
1179         }
1180         return ConstantVector::get(Res);
1181       case Instruction::Mul:
1182         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1183           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1184           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1185           Res.push_back(ConstantExpr::getMul(C1, C2));
1186         }
1187         return ConstantVector::get(Res);
1188       case Instruction::FMul:
1189         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1190           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1191           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1192           Res.push_back(ConstantExpr::getFMul(C1, C2));
1193         }
1194         return ConstantVector::get(Res);
1195       case Instruction::UDiv:
1196         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1197           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1198           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1199           Res.push_back(ConstantExpr::getUDiv(C1, C2));
1200         }
1201         return ConstantVector::get(Res);
1202       case Instruction::SDiv:
1203         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1204           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1205           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1206           Res.push_back(ConstantExpr::getSDiv(C1, C2));
1207         }
1208         return ConstantVector::get(Res);
1209       case Instruction::FDiv:
1210         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1211           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1212           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1213           Res.push_back(ConstantExpr::getFDiv(C1, C2));
1214         }
1215         return ConstantVector::get(Res);
1216       case Instruction::URem:
1217         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1218           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1219           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1220           Res.push_back(ConstantExpr::getURem(C1, C2));
1221         }
1222         return ConstantVector::get(Res);
1223       case Instruction::SRem:
1224         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1225           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1226           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1227           Res.push_back(ConstantExpr::getSRem(C1, C2));
1228         }
1229         return ConstantVector::get(Res);
1230       case Instruction::FRem:
1231         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1232           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1233           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1234           Res.push_back(ConstantExpr::getFRem(C1, C2));
1235         }
1236         return ConstantVector::get(Res);
1237       case Instruction::And: 
1238         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1239           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1240           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1241           Res.push_back(ConstantExpr::getAnd(C1, C2));
1242         }
1243         return ConstantVector::get(Res);
1244       case Instruction::Or:
1245         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1246           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1247           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1248           Res.push_back(ConstantExpr::getOr(C1, C2));
1249         }
1250         return ConstantVector::get(Res);
1251       case Instruction::Xor:
1252         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1253           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1254           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1255           Res.push_back(ConstantExpr::getXor(C1, C2));
1256         }
1257         return ConstantVector::get(Res);
1258       case Instruction::LShr:
1259         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1260           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1261           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1262           Res.push_back(ConstantExpr::getLShr(C1, C2));
1263         }
1264         return ConstantVector::get(Res);
1265       case Instruction::AShr:
1266         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1267           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1268           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1269           Res.push_back(ConstantExpr::getAShr(C1, C2));
1270         }
1271         return ConstantVector::get(Res);
1272       case Instruction::Shl:
1273         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1274           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1275           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1276           Res.push_back(ConstantExpr::getShl(C1, C2));
1277         }
1278         return ConstantVector::get(Res);
1279       }
1280     }
1281   }
1282
1283   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1284     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1285     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1286     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1287
1288     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1289     // (a + (b + c)).
1290     if (Instruction::isAssociative(Opcode, C1->getType()) &&
1291         CE1->getOpcode() == Opcode) {
1292       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1293       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1294         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1295     }
1296   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1297     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1298     // other way if possible.
1299     switch (Opcode) {
1300     case Instruction::Add:
1301     case Instruction::FAdd:
1302     case Instruction::Mul:
1303     case Instruction::FMul:
1304     case Instruction::And:
1305     case Instruction::Or:
1306     case Instruction::Xor:
1307       // No change of opcode required.
1308       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1309
1310     case Instruction::Shl:
1311     case Instruction::LShr:
1312     case Instruction::AShr:
1313     case Instruction::Sub:
1314     case Instruction::FSub:
1315     case Instruction::SDiv:
1316     case Instruction::UDiv:
1317     case Instruction::FDiv:
1318     case Instruction::URem:
1319     case Instruction::SRem:
1320     case Instruction::FRem:
1321     default:  // These instructions cannot be flopped around.
1322       break;
1323     }
1324   }
1325
1326   // i1 can be simplified in many cases.
1327   if (C1->getType()->isInteger(1)) {
1328     switch (Opcode) {
1329     case Instruction::Add:
1330     case Instruction::Sub:
1331       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1332     case Instruction::Mul:
1333       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1334     case Instruction::Shl:
1335     case Instruction::LShr:
1336     case Instruction::AShr:
1337       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1338       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1339       return C1;
1340     case Instruction::SDiv:
1341     case Instruction::UDiv:
1342       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1343       // undefined through division by zero.
1344       return C1;
1345     case Instruction::URem:
1346     case Instruction::SRem:
1347       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1348       // undefined through division by zero.
1349       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1350     default:
1351       break;
1352     }
1353   }
1354
1355   // We don't know how to fold this.
1356   return 0;
1357 }
1358
1359 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1360 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1361 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
1362   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
1363   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1364
1365     // If all of elements have zero size, this does too.
1366     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1367       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1368     return true;
1369
1370   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1371     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1372   }
1373   return false;
1374 }
1375
1376 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1377 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1378 ///
1379 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1380 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1381 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1382 ///
1383 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2,  const Type *ElTy) {
1384   if (C1 == C2) return 0;
1385
1386   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1387   // anything with them.
1388   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1389     return -2; // don't know!
1390
1391   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1392   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1393   if (!C1->getType()->isInteger(64))
1394     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1395
1396   if (!C2->getType()->isInteger(64))
1397     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1398
1399   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1400
1401   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1402   // no pointer difference being made here.
1403   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1404     return -2; // dunno.
1405
1406   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1407   // found a difference!
1408   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
1409       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1410     return -1;
1411   else
1412     return 1;
1413 }
1414
1415 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1416 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1417 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1418 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
1419 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
1420 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1421 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1422 ///
1423 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1424 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1425 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1426 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1427   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1428          "Cannot compare values of different types!");
1429
1430   // No compile-time operations on this type yet.
1431   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1432     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1433
1434   // Handle degenerate case quickly
1435   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1436
1437   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1438     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1439       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1440       ConstantInt *R = 0;
1441       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1442                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1443       if (R && !R->isZero()) 
1444         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1445       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1446                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1447       if (R && !R->isZero()) 
1448         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1449       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1450                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1451       if (R && !R->isZero()) 
1452         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1453
1454       // Nothing more we can do
1455       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1456     }
1457
1458     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1459     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1460     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1461       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1462   } else {
1463     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1464     // constantexpr or a simple constant.
1465     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1466     switch (CE1->getOpcode()) {
1467     case Instruction::FPTrunc:
1468     case Instruction::FPExt:
1469     case Instruction::UIToFP:
1470     case Instruction::SIToFP:
1471       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1472       break;
1473     default:
1474       break;
1475     }
1476   }
1477   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1478   // probably be added on demand, as they seem needed.
1479   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1480 }
1481
1482 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1483 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1484 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1485 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1486 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1487 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1488 ///
1489 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1490 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1491 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1492 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1493 ///
1494 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1495                                                 bool isSigned) {
1496   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1497          "Cannot compare different types of values!");
1498   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1499
1500   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1501       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1502     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1503         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1504       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1505       // folder.
1506       ConstantInt *R = 0;
1507       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1508       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1509       if (R && !R->isZero()) 
1510         return pred;
1511       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1512       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1513       if (R && !R->isZero())
1514         return pred;
1515       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1516       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1517       if (R && !R->isZero())
1518         return pred;
1519
1520       // If we couldn't figure it out, bail.
1521       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1522     }
1523
1524     // If the first operand is simple, swap operands.
1525     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1526       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1527     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1528       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1529
1530   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1531     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1532       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1533         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1534       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1535         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1536       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1537     }
1538
1539     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1540     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1541     // ConstantPointerNull).
1542     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1543       // Don't try to decide equality of aliases.
1544       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1545         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1546           return ICmpInst::ICMP_NE;
1547     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1548       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1549     } else {
1550       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1551       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1552       // We don't try to evaluate aliases here.
1553       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1554         return ICmpInst::ICMP_NE;
1555     }
1556   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1557     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1558       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1559         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1560       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1561         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1562       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1563     }
1564     
1565     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1566     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1567     // ConstantPointerNull).
1568     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1569       // Block address in another function can't equal this one, but block
1570       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1571       // empty.
1572       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1573         return ICmpInst::ICMP_NE;
1574     } else {
1575       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1576       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1577              "Canonicalization guarantee!");
1578       return ICmpInst::ICMP_NE;
1579     }
1580   } else {
1581     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1582     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1583     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1584     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1585
1586     switch (CE1->getOpcode()) {
1587     case Instruction::Trunc:
1588     case Instruction::FPTrunc:
1589     case Instruction::FPExt:
1590     case Instruction::FPToUI:
1591     case Instruction::FPToSI:
1592       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1593
1594     case Instruction::UIToFP:
1595     case Instruction::SIToFP:
1596     case Instruction::BitCast:
1597     case Instruction::ZExt:
1598     case Instruction::SExt:
1599       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1600       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1601       if (V2->isNullValue() &&
1602           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
1603         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1604         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1605         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1606                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1607                                     isSigned);
1608       }
1609       break;
1610
1611     case Instruction::GetElementPtr:
1612       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1613       // pointer type.  Check the various cases.
1614       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1615         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1616         // of the GEP equals the null pointer.
1617         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1618           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1619             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1620             // to null pointer so its greater-or-equal
1621             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1622           else 
1623             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1624             // so the result is greater-than
1625             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1626         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1627           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1628           // non-zero indices.
1629           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1630             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1631               // Offsetting from null, must not be equal.
1632               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1633           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1634           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1635         }
1636         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1637       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1638         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1639           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1640             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1641             // a null pointer, so its less-or-equal
1642             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1643           else
1644             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1645             // so the result is less-than
1646             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1647         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1648           if (GV == GV2) {
1649             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1650             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1651             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1652             // with a single zero index, it must be nonzero.
1653             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1654                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1655                    "Suprising getelementptr!");
1656             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1657           } else {
1658             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1659             // but they can't be equal.
1660             return ICmpInst::ICMP_NE;
1661           }
1662         }
1663       } else {
1664         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1665         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1666
1667         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1668         // probably be added on demand, as they seem needed.
1669         switch (CE2->getOpcode()) {
1670         default: break;
1671         case Instruction::GetElementPtr:
1672           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1673           // obviously to the same or different globals.
1674           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1675             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1676               return ICmpInst::ICMP_NE;
1677             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1678             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1679             // ordering of the resultant pointers.
1680             unsigned i = 1;
1681
1682             // The logic below assumes that the result of the comparison
1683             // can be determined by finding the first index that differs.
1684             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1685             // subsequent indices, so check for that case first.
1686             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1687                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1688                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1689
1690             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1691             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1692             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1693                  ++i, ++GTI)
1694               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1695                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1696               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1697               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1698               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1699               }
1700
1701             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1702             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1703             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1704               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1705                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1706                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1707                 else
1708                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1709               }
1710
1711             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1712               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1713                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1714                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1715                 else
1716                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1717               }
1718             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1719           }
1720         }
1721       }
1722     default:
1723       break;
1724     }
1725   }
1726
1727   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1728 }
1729
1730 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1731                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1732   const Type *ResultTy;
1733   if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1734     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1735                                VT->getNumElements());
1736   else
1737     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1738
1739   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1740   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1741     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1742
1743   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1744     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1745
1746   // Handle some degenerate cases first
1747   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1748     return UndefValue::get(ResultTy);
1749
1750   // No compile-time operations on this type yet.
1751   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1752     return 0;
1753
1754   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1755   if (C1->isNullValue()) {
1756     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1757       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1758       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1759         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1760           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1761         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1762           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1763       }
1764   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1765   } else if (C2->isNullValue()) {
1766     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1767       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1768       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1769         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1770           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1771         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1772           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1773       }
1774   }
1775
1776   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1777   if (C1->getType()->isInteger(1)) {
1778     switch(pred) {
1779     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1780       if (isa<ConstantInt>(C2))
1781         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1782       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1783     case ICmpInst::ICMP_NE:
1784       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1785     default:
1786       break;
1787     }
1788   }
1789
1790   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1791     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1792     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1793     switch (pred) {
1794     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1795     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1796     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1797     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1798     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1799     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1800     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1801     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1802     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1803     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1804     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1805     }
1806   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1807     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1808     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1809     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1810     switch (pred) {
1811     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1812     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1813     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1814     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1815       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1816     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1817       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1818     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1819       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1820                                         R==APFloat::cmpEqual);
1821     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1822       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1823     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1824       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1825     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1826       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1827                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1828     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1829       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1830                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1831     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1832       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1833     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1834       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1835                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1836     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1837       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1838     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1839       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1840     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1841       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1842                                         R==APFloat::cmpEqual);
1843     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1844       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1845     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1846       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1847                                         R==APFloat::cmpEqual);
1848     }
1849   } else if (isa<VectorType>(C1->getType())) {
1850     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1851     C1->getVectorElements(C1Elts);
1852     C2->getVectorElements(C2Elts);
1853     if (C1Elts.empty() || C2Elts.empty())
1854       return 0;
1855
1856     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1857     // the whole vector comparison.
1858     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1859     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
1860       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1861       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
1862     }
1863     return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
1864   }
1865
1866   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1867     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1868     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1869     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1870     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1871     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1872     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1873     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1874     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1875     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1876     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1877     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1878     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1879     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1880     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1881       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1882     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1883       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1884                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1885                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1886       break;
1887     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1888       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1889                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1890                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1891       break;
1892     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1893       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1894                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1895                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1896       break;
1897     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1898       // We can only partially decide this relation.
1899       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1900         Result = 0;
1901       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1902         Result = 1;
1903       break;
1904     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1905       // We can only partially decide this relation.
1906       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1907         Result = 0;
1908       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1909         Result = 1;
1910       break;
1911     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1912       // We can only partially decide this relation.
1913       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
1914         Result = 0;
1915       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
1916         Result = 1;
1917       break;
1918     }
1919
1920     // If we evaluated the result, return it now.
1921     if (Result != -1)
1922       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1923
1924   } else {
1925     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1926     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1927     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1928     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1929     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1930       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1931     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1932       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1933       // computation precisely.
1934       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1935       break;
1936     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1937       switch (pred) {
1938       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1939         Result = 1; break;
1940       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1941         Result = 0; break;
1942       }
1943       break;
1944     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1945       switch (pred) {
1946       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1947         Result = 1; break;
1948       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1949         Result = 0; break;
1950       }
1951       break;
1952     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1953       switch (pred) {
1954       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1955         Result = 1; break;
1956       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1957         Result = 0; break;
1958       }
1959       break;
1960     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1961       switch (pred) {
1962       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1963         Result = 1; break;
1964       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1965         Result = 0; break;
1966       }
1967       break;
1968     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1969       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1970       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
1971       break;
1972     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1973       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1974       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
1975       break;
1976     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1977       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1978       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
1979       break;
1980     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1981       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1982       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
1983       break;
1984     case ICmpInst::ICMP_NE:
1985       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1986       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1987       break;
1988     }
1989
1990     // If we evaluated the result, return it now.
1991     if (Result != -1)
1992       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1993
1994     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
1995     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
1996     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
1997     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
1998       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1999       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
2000           isa<VectorType>(CE2->getType())==isa<VectorType>(CE2Op0->getType())) {
2001         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
2002         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
2003       }
2004     }
2005
2006     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
2007     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
2008       if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ||
2009           CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
2010         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
2011         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
2012         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
2013           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
2014           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
2015           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
2016             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
2017           }
2018         }
2019       }
2020     }
2021
2022     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
2023         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
2024       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
2025       // other way if possible.
2026       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
2027       switch (pred) {
2028       case ICmpInst::ICMP_EQ:
2029       case ICmpInst::ICMP_NE:
2030         // No change of predicate required.
2031         return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2032
2033       case ICmpInst::ICMP_ULT:
2034       case ICmpInst::ICMP_SLT:
2035       case ICmpInst::ICMP_UGT:
2036       case ICmpInst::ICMP_SGT:
2037       case ICmpInst::ICMP_ULE:
2038       case ICmpInst::ICMP_SLE:
2039       case ICmpInst::ICMP_UGE:
2040       case ICmpInst::ICMP_SGE:
2041         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
2042         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
2043         return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2044
2045       default:  // These predicates cannot be flopped around.
2046         break;
2047       }
2048     }
2049   }
2050   return 0;
2051 }
2052
2053 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
2054 /// is "inbounds".
2055 static bool isInBoundsIndices(Constant *const *Idxs, size_t NumIdx) {
2056   // No indices means nothing that could be out of bounds.
2057   if (NumIdx == 0) return true;
2058
2059   // If the first index is zero, it's in bounds.
2060   if (Idxs[0]->isNullValue()) return true;
2061
2062   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
2063   // by the one-past-the-end rule.
2064   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
2065     return false;
2066   for (unsigned i = 1, e = NumIdx; i != e; ++i)
2067     if (!Idxs[i]->isNullValue())
2068       return false;
2069   return true;
2070 }
2071
2072 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2073                                           bool inBounds,
2074                                           Constant* const *Idxs,
2075                                           unsigned NumIdx) {
2076   if (NumIdx == 0 ||
2077       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
2078     return C;
2079
2080   if (isa<UndefValue>(C)) {
2081     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2082     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2083                                                        (Value **)Idxs,
2084                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
2085     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2086     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
2087   }
2088
2089   Constant *Idx0 = Idxs[0];
2090   if (C->isNullValue()) {
2091     bool isNull = true;
2092     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
2093       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
2094         isNull = false;
2095         break;
2096       }
2097     if (isNull) {
2098       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2099       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2100                                                          (Value**)Idxs,
2101                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
2102       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2103       return  ConstantPointerNull::get(
2104                             PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
2105     }
2106   }
2107
2108   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2109     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
2110     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
2111     // getelementptr instructions into a single instruction.
2112     //
2113     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2114       const Type *LastTy = 0;
2115       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
2116            I != E; ++I)
2117         LastTy = *I;
2118
2119       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
2120         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
2121         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
2122         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
2123           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
2124
2125         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
2126         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
2127         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
2128         // Otherwise it must be an array.
2129         if (!Idx0->isNullValue()) {
2130           const Type *IdxTy = Combined->getType();
2131           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
2132             const Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
2133             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
2134             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
2135             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
2136           } else {
2137             Combined =
2138               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
2139           }
2140         }
2141
2142         NewIndices.push_back(Combined);
2143         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
2144         return (inBounds && cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds()) ?
2145           ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2146                                                  &NewIndices[0],
2147                                                  NewIndices.size()) :
2148           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2149                                          &NewIndices[0],
2150                                          NewIndices.size());
2151       }
2152     }
2153
2154     // Implement folding of:
2155     //    int* getelementptr ([2 x int]* bitcast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
2156     //                        long 0, long 0)
2157     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
2158     //
2159     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
2160       if (const PointerType *SPT =
2161           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
2162         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
2163           if (const ArrayType *CAT =
2164         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
2165             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
2166               return inBounds ?
2167                 ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
2168                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx) :
2169                 ConstantExpr::getGetElementPtr(
2170                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
2171     }
2172   }
2173
2174   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2175   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2176   // out into preceding dimensions.
2177   bool Unknown = false;
2178   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2179   const Type *Ty = C->getType();
2180   const Type *Prev = 0;
2181   for (unsigned i = 0; i != NumIdx;
2182        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2183     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2184       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2185         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2186             ATy->getNumElements() != 0 &&
2187             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2188           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2189             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2190             // dimension.
2191             NewIdxs.resize(NumIdx);
2192             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2193                                                    ATy->getNumElements());
2194             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2195
2196             Constant *PrevIdx = Idxs[i-1];
2197             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2198
2199             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2200             // overflow trouble.
2201             if (!PrevIdx->getType()->isInteger(64))
2202               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2203                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2204             if (!Div->getType()->isInteger(64))
2205               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2206                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2207
2208             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2209           } else {
2210             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2211             // so we can't do anything about it.
2212             Unknown = true;
2213           }
2214         }
2215     } else {
2216       // We don't know if it's in range or not.
2217       Unknown = true;
2218     }
2219   }
2220
2221   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2222   if (!NewIdxs.empty()) {
2223     for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
2224       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = Idxs[i];
2225     return inBounds ?
2226       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, NewIdxs.data(),
2227                                              NewIdxs.size()) :
2228       ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs.data(), NewIdxs.size());
2229   }
2230
2231   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2232   // check for the "inbounds" property.
2233   if (!Unknown && !inBounds &&
2234       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs, NumIdx))
2235     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs, NumIdx);
2236
2237   return 0;
2238 }