lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
  11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
  12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
  13 //
  14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
  15 // template-based folder for simple primitive constants like ConstantInt, and
  16 // the special case hackery that we use to symbolically evaluate expressions
  17 // that use ConstantExprs.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "ConstantFold.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  31 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  32 #include <limits>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38
  39 /// CastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
  40 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  41 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  42 static Constant *CastConstantVector(ConstantVector *CV,
  43                                     const VectorType *DstTy) {
  44   unsigned SrcNumElts = CV->getType()->getNumElements();
  45   unsigned DstNumElts = DstTy->getNumElements();
  46   const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
  47   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  48
  49   // If both vectors have the same number of elements (thus, the elements
  50   // are the same size), perform the conversion now.
  51   if (SrcNumElts == DstNumElts) {
  52     std::vector<Constant*> Result;
  53
  54     // If the src and dest elements are both integers, or both floats, we can
  55     // just BitCast each element because the elements are the same size.
  56     if ((SrcEltTy->isInteger() && DstEltTy->isInteger()) ||
  57         (SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isFloatingPoint())) {
  58       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i)
  59         Result.push_back(
  60           ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
  61       return ConstantVector::get(Result);
  62     }
  63
  64     // If this is an int-to-fp cast ..
  65     if (SrcEltTy->isInteger()) {
  66       // Ensure that it is int-to-fp cast
  67       assert(DstEltTy->isFloatingPoint());
  68       if (DstEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
  69         for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  70           ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
  71           double V = CI->getValue().bitsToDouble();
  72           Result.push_back(ConstantFP::get(Type::DoubleTy, APFloat(V)));
  73         }
  74         return ConstantVector::get(Result);
  75       }
  76       assert(DstEltTy == Type::FloatTy && "Unknown fp type!");
  77       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  78         ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
  79         float V = CI->getValue().bitsToFloat();
  80         Result.push_back(ConstantFP::get(Type::FloatTy, APFloat(V)));
  81       }
  82       return ConstantVector::get(Result);
  83     }
  84
  85     // Otherwise, this is an fp-to-int cast.
  86     assert(SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isInteger());
  87
  88     if (SrcEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
  89       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  90         uint64_t V = cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
  91                        getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
  92         Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int64Ty, V);
  93         Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy ));
  94       }
  95       return ConstantVector::get(Result);
  96     }
  97
  98     assert(SrcEltTy->getTypeID() == Type::FloatTyID);
  99     for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 100       uint32_t V = (uint32_t)cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
 101                                getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
 102       Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, V);
 103       Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy));
 104     }
 105     return ConstantVector::get(Result);
 106   }
 107
 108   // Otherwise, this is a cast that changes element count and size.  Handle
 109   // casts which shrink the elements here.
 110
 111   // FIXME: We need to know endianness to do this!
 112
 113   return 0;
 114 }
 115
 116 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
 117 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
 118 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
 119 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
 120 static unsigned
 121 foldConstantCastPair(
 122   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
 123   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
 124   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
 125 ) {
 126   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
 127   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
 128   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
 129
 130   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
 131   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
 132   const Type *MidTy = Op->getType();
 133   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
 134   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
 135
 136   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
 137   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
 138                                         Type::Int64Ty);
 139 }
 140
 141 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 142                                             const Type *DestTy) {
 143   const Type *SrcTy = V->getType();
 144
 145   if (isa<UndefValue>(V)) {
 146     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 147     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 148     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt)
 149       return Constant::getNullValue(DestTy);
 150     return UndefValue::get(DestTy);
 151   }
 152
 153   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 154   // do to try to simplify it.
 155   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 156     if (CE->isCast()) {
 157       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 158       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 159         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 160     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 161       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 162       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 163       bool isAllNull = true;
 164       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 165         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 166           isAllNull = false;
 167           break;
 168         }
 169       if (isAllNull)
 170         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 171         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 172     }
 173   }
 174
 175   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 176   // opcode specified.
 177   switch (opc) {
 178   case Instruction::FPTrunc:
 179   case Instruction::FPExt:
 180     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 181       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 182       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 183                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 184                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 185                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 186                   APFloat::Bogus,
 187                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 188       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
 189     }
 190     return 0; // Can't fold.
 191   case Instruction::FPToUI:
 192   case Instruction::FPToSI:
 193     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 194       APFloat V = FPC->getValueAPF();
 195       uint64_t x[2];
 196       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 197       APFloat::opStatus status = V.convertToInteger(x, DestBitWidth,
 198                              opc==Instruction::FPToSI,
 199                              APFloat::rmNearestTiesToEven);
 200       if (status!=APFloat::opOK && status!=APFloat::opInexact)
 201         return 0; // give up
 202       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 203       return ConstantInt::get(Val);
 204     }
 205     return 0; // Can't fold.
 206   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 207     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 208       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 209     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 210   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 211     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 212       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 213     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 214   case Instruction::UIToFP:
 215     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 216       double d = CI->getValue().roundToDouble();
 217       if (DestTy==Type::FloatTy)
 218         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat((float)d));
 219       else if (DestTy==Type::DoubleTy)
 220         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(d));
 221       else
 222         return 0;     // FIXME do this for long double
 223     }
 224     return 0;
 225   case Instruction::SIToFP:
 226     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 227       double d = CI->getValue().signedRoundToDouble();
 228       if (DestTy==Type::FloatTy)
 229         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat((float)d));
 230       else if (DestTy==Type::DoubleTy)
 231         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(d));
 232       else
 233         return 0;     // FIXME do this for long double
 234     }
 235     return 0;
 236   case Instruction::ZExt:
 237     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 238       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 239       APInt Result(CI->getValue());
 240       Result.zext(BitWidth);
 241       return ConstantInt::get(Result);
 242     }
 243     return 0;
 244   case Instruction::SExt:
 245     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 246       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 247       APInt Result(CI->getValue());
 248       Result.sext(BitWidth);
 249       return ConstantInt::get(Result);
 250     }
 251     return 0;
 252   case Instruction::Trunc:
 253     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 254       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 255       APInt Result(CI->getValue());
 256       Result.trunc(BitWidth);
 257       return ConstantInt::get(Result);
 258     }
 259     return 0;
 260   case Instruction::BitCast:
 261     if (SrcTy == DestTy)
 262       return (Constant*)V; // no-op cast
 263
 264     // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 265     // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 266     if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 267       if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 268         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 269         IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 270         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 271         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 272           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 273             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 274             ElTy = STy->getElementType(0);
 275             IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 276           } else if (const SequentialType *STy =
 277                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 278             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 279             ElTy = STy->getElementType();
 280             IdxList.push_back(IdxList[0]);
 281           } else {
 282             break;
 283           }
 284         }
 285
 286         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 287           return ConstantExpr::getGetElementPtr(
 288               const_cast<Constant*>(V), &IdxList[0], IdxList.size());
 289       }
 290
 291     // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 292     // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 293     if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 294       if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 295         assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 296                "Not cast between same sized vectors!");
 297         // First, check for null and undef
 298         if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 299           return Constant::getNullValue(DestTy);
 300         if (isa<UndefValue>(V))
 301           return UndefValue::get(DestTy);
 302
 303         if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 304           // This is a cast from a ConstantVector of one type to a
 305           // ConstantVector of another type.  Check to see if all elements of
 306           // the input are simple.
 307           bool AllSimpleConstants = true;
 308           for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 309             if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
 310                 !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i))) {
 311               AllSimpleConstants = false;
 312               break;
 313             }
 314           }
 315
 316           // If all of the elements are simple constants, we can fold this.
 317           if (AllSimpleConstants)
 318             return CastConstantVector(const_cast<ConstantVector*>(CV), DestPTy);
 319         }
 320       }
 321     }
 322
 323     // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 324     // bitcast right.
 325     if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 326       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 327
 328     // Handle integral constant input.
 329     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 330       if (DestTy->isInteger())
 331         // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 332         // be the same. Consequently, we just fold to V.
 333         return const_cast<Constant*>(V);
 334
 335       if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 336         assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 337                "Unknown FP type!");
 338         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
 339       }
 340       // Otherwise, can't fold this (vector?)
 341       return 0;
 342     }
 343
 344     // Handle ConstantFP input.
 345     if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 346       // FP -> Integral.
 347       if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 348         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 349       } else {
 350         assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 351         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 352       }
 353     }
 354     return 0;
 355   default:
 356     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 357     break;
 358   }
 359
 360   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 361   return 0;
 362 }
 363
 364 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 365                                               const Constant *V1,
 366                                               const Constant *V2) {
 367   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 368     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 369
 370   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 371   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 372   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 373   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 374   return 0;
 375 }
 376
 377 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 378                                                       const Constant *Idx) {
 379   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 380     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 381   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 382     return Constant::getNullValue(
 383                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 384
 385   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 386     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 387       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 388     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 389       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 390       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 391     }
 392   }
 393   return 0;
 394 }
 395
 396 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 397                                                      const Constant *Elt,
 398                                                      const Constant *Idx) {
 399   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 400   if (!CIdx) return 0;
 401   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 402   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 403     // Insertion of scalar constant into vector undef
 404     // Optimize away insertion of undef
 405     if (isa<UndefValue>(Elt))
 406       return const_cast<Constant*>(Val);
 407     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 408     // the insertion
 409     unsigned numOps =
 410       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 411     std::vector<Constant*> Ops;
 412     Ops.reserve(numOps);
 413     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 414       const Constant *Op =
 415         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 416       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 417     }
 418     return ConstantVector::get(Ops);
 419   }
 420   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 421     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 422     // Optimize away insertion of zero
 423     if (Elt->isNullValue())
 424       return const_cast<Constant*>(Val);
 425     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 426     // the insertion
 427     unsigned numOps =
 428       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 429     std::vector<Constant*> Ops;
 430     Ops.reserve(numOps);
 431     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 432       const Constant *Op =
 433         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 434       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 435     }
 436     return ConstantVector::get(Ops);
 437   }
 438   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 439     // Insertion of scalar constant into vector constant
 440     std::vector<Constant*> Ops;
 441     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 442     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 443       const Constant *Op =
 444         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 445       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 446     }
 447     return ConstantVector::get(Ops);
 448   }
 449   return 0;
 450 }
 451
 452 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 453                                                      const Constant *V2,
 454                                                      const Constant *Mask) {
 455   // TODO:
 456   return 0;
 457 }
 458
 459 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 460 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 461 /// constant.
 462 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 463                               const ConstantVector *V2,
 464                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 465   std::vector<Constant*> Res;
 466   for (unsigned i = 0, e = V1->getNumOperands(); i != e; ++i)
 467     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(V1->getOperand(i)),
 468                      const_cast<Constant*>(V2->getOperand(i))));
 469   return ConstantVector::get(Res);
 470 }
 471
 472 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 473                                               const Constant *C1,
 474                                               const Constant *C2) {
 475   // Handle UndefValue up front
 476   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 477     switch (Opcode) {
 478     case Instruction::Add:
 479     case Instruction::Sub:
 480     case Instruction::Xor:
 481       return UndefValue::get(C1->getType());
 482     case Instruction::Mul:
 483     case Instruction::And:
 484       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 485     case Instruction::UDiv:
 486     case Instruction::SDiv:
 487     case Instruction::FDiv:
 488     case Instruction::URem:
 489     case Instruction::SRem:
 490     case Instruction::FRem:
 491       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 492         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 493       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 494     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 495       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 496         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 497       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 498     case Instruction::LShr:
 499       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 500         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 501       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 502                                                     // undef lshr X -> 0
 503     case Instruction::AShr:
 504       if (!isa<UndefValue>(C2))
 505         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 506       else if (isa<UndefValue>(C1))
 507         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 508       else
 509         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 510     case Instruction::Shl:
 511       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 512       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 513     }
 514   }
 515
 516   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 517     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 518       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 519       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 520       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 521     } else {
 522       // Just implement a couple of simple identities.
 523       switch (Opcode) {
 524       case Instruction::Add:
 525         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 526         break;
 527       case Instruction::Sub:
 528         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 529         break;
 530       case Instruction::Mul:
 531         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 532         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 533           if (CI->equalsInt(1))
 534             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 535         break;
 536       case Instruction::UDiv:
 537       case Instruction::SDiv:
 538         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 539           if (CI->equalsInt(1))
 540             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 541         break;
 542       case Instruction::URem:
 543       case Instruction::SRem:
 544         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 545           if (CI->equalsInt(1))
 546             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 547         break;
 548       case Instruction::And:
 549         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 550           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 551           if (CI->isAllOnesValue())
 552             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 553
 554           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 555           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 556             APInt PossiblySetBits
 557               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 558             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 559             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 560               return const_cast<Constant*>(C1);
 561           }
 562         }
 563         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 564           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 565
 566           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 567           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 568           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 569             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 570                 isa<Function>(CPR))
 571               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 572         }
 573         break;
 574       case Instruction::Or:
 575         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 576         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 577           if (CI->isAllOnesValue())
 578             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 579         break;
 580       case Instruction::Xor:
 581         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 582         break;
 583       case Instruction::AShr:
 584         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 585         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 586           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 587                                        const_cast<Constant*>(C2));
 588         break;
 589       }
 590     }
 591   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 592     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 593     // other way if possible.
 594     switch (Opcode) {
 595     case Instruction::Add:
 596     case Instruction::Mul:
 597     case Instruction::And:
 598     case Instruction::Or:
 599     case Instruction::Xor:
 600       // No change of opcode required.
 601       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 602
 603     case Instruction::Shl:
 604     case Instruction::LShr:
 605     case Instruction::AShr:
 606     case Instruction::Sub:
 607     case Instruction::SDiv:
 608     case Instruction::UDiv:
 609     case Instruction::FDiv:
 610     case Instruction::URem:
 611     case Instruction::SRem:
 612     case Instruction::FRem:
 613     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 614       return 0;
 615     }
 616   }
 617
 618   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 619   // so look at directly computing the value.
 620   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 621     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 622       using namespace APIntOps;
 623       APInt C1V = CI1->getValue();
 624       APInt C2V = CI2->getValue();
 625       switch (Opcode) {
 626       default:
 627         break;
 628       case Instruction::Add:
 629         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 630       case Instruction::Sub:
 631         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 632       case Instruction::Mul:
 633         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 634       case Instruction::UDiv:
 635         if (CI2->isNullValue())
 636           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 637         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 638       case Instruction::SDiv:
 639         if (CI2->isNullValue())
 640           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 641         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 642           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 643         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 644       case Instruction::URem:
 645         if (C2->isNullValue())
 646           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 647         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 648       case Instruction::SRem:
 649         if (CI2->isNullValue())
 650           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 651         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 652           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 653         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 654       case Instruction::And:
 655         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 656       case Instruction::Or:
 657         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 658       case Instruction::Xor:
 659         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 660       case Instruction::Shl:
 661         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 662           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 663             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 664           else
 665             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 666         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 667       case Instruction::LShr:
 668         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 669           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 670             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 671           else
 672             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 673         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 674       case Instruction::AShr:
 675         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 676           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 677             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 678           else
 679             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 680         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 681       }
 682     }
 683   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 684     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 685       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 686       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 687       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 688       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 689       switch (Opcode) {
 690       default:
 691         break;
 692       case Instruction::Add:
 693         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 694         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 695       case Instruction::Sub:
 696         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 697         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 698       case Instruction::Mul:
 699         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 700         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 701       case Instruction::FDiv:
 702         // FIXME better to look at the return code
 703         if (C2V.isZero())
 704           if (C1V.isZero())
 705             // IEEE 754, Section 7.1, #4
 706             return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 707                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 708                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 709           else if (C2V.isNegZero() || C1V.isNegative())
 710             // IEEE 754, Section 7.2, negative infinity case
 711             return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 712                             APFloat(-std::numeric_limits<double>::infinity()) :
 713                             APFloat(-std::numeric_limits<float>::infinity()));
 714           else
 715             // IEEE 754, Section 7.2, positive infinity case
 716             return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 717                             APFloat(std::numeric_limits<double>::infinity()) :
 718                             APFloat(std::numeric_limits<float>::infinity()));
 719         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 720         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 721       case Instruction::FRem:
 722         if (C2V.isZero())
 723           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 724           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 725                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 726                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 727         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 728         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 729       }
 730     }
 731   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
 732     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
 733       switch (Opcode) {
 734         default:
 735           break;
 736         case Instruction::Add:
 737           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getAdd);
 738         case Instruction::Sub:
 739           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSub);
 740         case Instruction::Mul:
 741           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getMul);
 742         case Instruction::UDiv:
 743           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getUDiv);
 744         case Instruction::SDiv:
 745           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSDiv);
 746         case Instruction::FDiv:
 747           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getFDiv);
 748         case Instruction::URem:
 749           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getURem);
 750         case Instruction::SRem:
 751           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSRem);
 752         case Instruction::FRem:
 753           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getFRem);
 754         case Instruction::And:
 755           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getAnd);
 756         case Instruction::Or:
 757           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getOr);
 758         case Instruction::Xor:
 759           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getXor);
 760       }
 761     }
 762   }
 763
 764   // We don't know how to fold this
 765   return 0;
 766 }
 767
 768 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 769 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 770 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 771   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 772   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 773
 774     // If all of elements have zero size, this does too.
 775     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 776       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 777     return true;
 778
 779   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 780     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 781   }
 782   return false;
 783 }
 784
 785 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 786 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 787 ///
 788 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 789 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 790 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 791 ///
 792 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 793   if (C1 == C2) return 0;
 794
 795   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 796   // anything with them.
 797   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 798     return -2; // don't know!
 799
 800   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 801   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 802   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 803     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 804
 805   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 806     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 807
 808   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 809
 810   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 811   // no pointer difference being made here.
 812   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 813     return -2; // dunno.
 814
 815   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 816   // found a difference!
 817   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 818       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 819     return -1;
 820   else
 821     return 1;
 822 }
 823
 824 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 825 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 826 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 827 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 828 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 829 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 830 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 831 ///
 832 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 833 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 834 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 835 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 836                                                 const Constant *V2) {
 837   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 838          "Cannot compare values of different types!");
 839   // Handle degenerate case quickly
 840   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 841
 842   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 843     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 844       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 845       ConstantInt *R = 0;
 846       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 847       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 848       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 849                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 850       if (R && !R->isZero())
 851         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 852       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 853                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 854       if (R && !R->isZero())
 855         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 856       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 857                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 858       if (R && !R->isZero())
 859         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 860
 861       // Nothing more we can do
 862       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 863     }
 864
 865     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 866     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 867     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 868       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 869   } else {
 870     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 871     // constantexpr or a simple constant.
 872     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 873     switch (CE1->getOpcode()) {
 874     case Instruction::FPTrunc:
 875     case Instruction::FPExt:
 876     case Instruction::UIToFP:
 877     case Instruction::SIToFP:
 878       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 879       break;
 880     default:
 881       break;
 882     }
 883   }
 884   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 885   // probably be added on demand, as they seem needed.
 886   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 887 }
 888
 889 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 890 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 891 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 892 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 893 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 894 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 895 ///
 896 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 897 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 898 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 899 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 900 ///
 901 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 902                                                 const Constant *V2,
 903                                                 bool isSigned) {
 904   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 905          "Cannot compare different types of values!");
 906   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 907
 908   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 909     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 910       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 911       // folder.
 912       ConstantInt *R = 0;
 913       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 914       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 915       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 916       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 917       if (R && !R->isZero())
 918         return pred;
 919       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 920       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 921       if (R && !R->isZero())
 922         return pred;
 923       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 924       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 925       if (R && !R->isZero())
 926         return pred;
 927
 928       // If we couldn't figure it out, bail.
 929       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 930     }
 931
 932     // If the first operand is simple, swap operands.
 933     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 934       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 935     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 936       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 937
 938   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 939     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 940       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 941         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 942       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 943         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 944       else
 945         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 946     }
 947
 948     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 949     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 950     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 951       // Don't try to decide equality of aliases.
 952       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 953         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 954           return ICmpInst::ICMP_NE;
 955     } else {
 956       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 957       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 958       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 959         return ICmpInst::ICMP_NE;
 960     }
 961   } else {
 962     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 963     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 964     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 965     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 966
 967     switch (CE1->getOpcode()) {
 968     case Instruction::Trunc:
 969     case Instruction::FPTrunc:
 970     case Instruction::FPExt:
 971     case Instruction::FPToUI:
 972     case Instruction::FPToSI:
 973       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 974
 975     case Instruction::UIToFP:
 976     case Instruction::SIToFP:
 977     case Instruction::IntToPtr:
 978     case Instruction::BitCast:
 979     case Instruction::ZExt:
 980     case Instruction::SExt:
 981     case Instruction::PtrToInt:
 982       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 983       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 984       if (V2->isNullValue() &&
 985           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 986         bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
 987           (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
 988            (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
 989         return evaluateICmpRelation(
 990             CE1Op0, Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), sgnd);
 991       }
 992
 993       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
 994       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
 995       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
 996       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
 997       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
 998         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
 999             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1000             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1001           bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
1002             (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
1003              (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
1004           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1005               sgnd);
1006         }
1007       break;
1008
1009     case Instruction::GetElementPtr:
1010       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1011       // pointer type.  Check the various cases.
1012       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1013         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1014         // of the GEP equals the null pointer.
1015         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1016           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1017             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1018             // to null pointer so its greater-or-equal
1019             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1020           else
1021             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1022             // so the result is greater-than
1023             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1024         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1025           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1026           // non-zero indices.
1027           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1028             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1029               // Offsetting from null, must not be equal.
1030               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1031           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1032           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1033         }
1034         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1035       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1036         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1037           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1038             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1039             // a null pointer, so its less-or-equal
1040             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1041           else
1042             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1043             // so the result is less-than
1044             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1045         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1046           if (CPR1 == CPR2) {
1047             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1048             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1049             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1050             // with a single zero index, it must be nonzero.
1051             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1052                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1053                    "Suprising getelementptr!");
1054             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1055           } else {
1056             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1057             // but they can't be equal.
1058             return ICmpInst::ICMP_NE;
1059           }
1060         }
1061       } else {
1062         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1063         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1064
1065         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1066         // probably be added on demand, as they seem needed.
1067         switch (CE2->getOpcode()) {
1068         default: break;
1069         case Instruction::GetElementPtr:
1070           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1071           // obviously to the same or different globals.
1072           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1073             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1074               return ICmpInst::ICMP_NE;
1075             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1076             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1077             // ordering of the resultant pointers.
1078             unsigned i = 1;
1079
1080             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1081             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1082             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1083                  ++i, ++GTI)
1084               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1085                                  GTI.getIndexedType())) {
1086               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1087               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1088               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1089               }
1090
1091             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1092             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1093             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1094               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1095                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1096                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1097                 else
1098                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1099
1100             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1101               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1102                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1103                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1104                 else
1105                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1106             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1107           }
1108         }
1109       }
1110     default:
1111       break;
1112     }
1113   }
1114
1115   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1116 }
1117
1118 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1119                                                const Constant *C1,
1120                                                const Constant *C2) {
1121
1122   // Handle some degenerate cases first
1123   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1124     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1125
1126   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1127   if (C1->isNullValue()) {
1128     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1129       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1130       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1131         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1132           return ConstantInt::getFalse();
1133         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1134           return ConstantInt::getTrue();
1135   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1136   } else if (C2->isNullValue()) {
1137     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1138       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1139       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1140         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1141           return ConstantInt::getFalse();
1142         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1143           return ConstantInt::getTrue();
1144   }
1145
1146   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1147     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1148     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1149     switch (pred) {
1150     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1151     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1152     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1153     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1154     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1155     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1156     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1157     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1158     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1159     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1160     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1161     }
1162   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1163     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1164     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1165     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1166     switch (pred) {
1167     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1168     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1169     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1170     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1171       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1172     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1173       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1174     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1175       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1176                                             R==APFloat::cmpEqual);
1177     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1178       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1179     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1180       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1181     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1182       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1183                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1184     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1185       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1186                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1187     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1188       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1189     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1190       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1191                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1192     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1193       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1194     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1195       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1196     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1197       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1198                                             R==APFloat::cmpEqual);
1199     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1200       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1201     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1202       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1203                                             R==APFloat::cmpEqual);
1204     }
1205   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1206     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1207       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1208         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1209           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1210               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1211               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1212           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1213             return CB;
1214         }
1215         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1216         return 0;
1217       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1218         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1219           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1220               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1221               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1222           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1223             return CB;
1224         }
1225         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1226         return 0;
1227       }
1228     }
1229   }
1230
1231   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1232     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1233     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1234     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1235     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1236     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1237     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1238     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1239     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1240     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1241     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1242     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1243     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1244     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1245       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1246     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1247       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1248           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1249           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1250           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1251     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1252       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1253           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1254           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1255           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1256     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1257       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1258           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1259           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1260           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1261     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1262       // We can only partially decide this relation.
1263       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1264         return ConstantInt::getFalse();
1265       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1266         return ConstantInt::getTrue();
1267       break;
1268     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1269       // We can only partially decide this relation.
1270       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1271         return ConstantInt::getFalse();
1272       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1273         return ConstantInt::getTrue();
1274       break;
1275     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1276       // We can only partially decide this relation.
1277       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1278         return ConstantInt::getFalse();
1279       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1280         return ConstantInt::getTrue();
1281       break;
1282     }
1283   } else {
1284     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1285     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1286     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1287     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1288       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1289     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1290       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1291       // computation precisely.
1292       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1293                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1294                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1295                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1296                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1297                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1298     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1299       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1300       // precisely.
1301       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1302                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1303                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1304                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1305     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1306       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1307       // precisely.
1308       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1309                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1310                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1311                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1312     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1313       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1314       // precisely.
1315       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1316                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1317                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1318                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1319     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1320       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1321       // precisely.
1322       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1323                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1324                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1325                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1326     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1327       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1328       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1329       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1330       break;
1331     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1332       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1333       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1334       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1335       break;
1336
1337     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1338       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1339       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1340       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1341       break;
1342     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1343       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1344       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1345       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1346       break;
1347
1348     case ICmpInst::ICMP_NE:
1349       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1350       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1351       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1352       break;
1353     }
1354
1355     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1356       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1357       // other way if possible.
1358       switch (pred) {
1359       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1360       case ICmpInst::ICMP_NE:
1361         // No change of predicate required.
1362         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1363
1364       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1365       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1366       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1367       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1368       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1369       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1370       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1371       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1372         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1373         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1374         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1375
1376       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1377         break;
1378       }
1379     }
1380   }
1381   return 0;
1382 }
1383
1384 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1385                                           Constant* const *Idxs,
1386                                           unsigned NumIdx) {
1387   if (NumIdx == 0 ||
1388       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1389     return const_cast<Constant*>(C);
1390
1391   if (isa<UndefValue>(C)) {
1392     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1393                                                        (Value **)Idxs,
1394                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1395                                                        true);
1396     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1397     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty));
1398   }
1399
1400   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1401   if (C->isNullValue()) {
1402     bool isNull = true;
1403     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1404       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1405         isNull = false;
1406         break;
1407       }
1408     if (isNull) {
1409       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1410                                                          (Value**)Idxs,
1411                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1412                                                          true);
1413       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1414       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
1415     }
1416   }
1417
1418   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1419     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1420     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1421     // getelementptr instructions into a single instruction.
1422     //
1423     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1424       const Type *LastTy = 0;
1425       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1426            I != E; ++I)
1427         LastTy = *I;
1428
1429       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1430         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1431         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1432         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1433           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1434
1435         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1436         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1437         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1438         // Otherwise it must be an array.
1439         if (!Idx0->isNullValue()) {
1440           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1441           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1442             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1443             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1444                                                           Type::Int64Ty);
1445             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1446           } else {
1447             Combined =
1448               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1449           }
1450         }
1451
1452         NewIndices.push_back(Combined);
1453         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1454         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1455                                               NewIndices.size());
1456       }
1457     }
1458
1459     // Implement folding of:
1460     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1461     //                        long 0, long 0)
1462     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1463     //
1464     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1465       if (const PointerType *SPT =
1466           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1467         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1468           if (const ArrayType *CAT =
1469         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1470             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1471               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1472                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1473     }
1474
1475     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1476     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1477     // This happens with pointers to member functions in C++.
1478     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1479         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1480         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1481       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1482       Constant *Offset = Idxs[0];
1483
1484       // Convert the smaller integer to the larger type.
1485       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1486           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1487         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1488       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1489                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1490         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1491
1492       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1493       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1494     }
1495   }
1496   return 0;
1497 }
1498