lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantHandling.cpp - Implement ConstantHandling.h ----------------===//
   2 //
   3 // This file implements the various intrinsic operations, on constant values.
   4 //
   5 //===----------------------------------------------------------------------===//
   6
   7 #include "llvm/ConstantHandling.h"
   8 #include "llvm/iPHINode.h"
   9 #include "llvm/InstrTypes.h"
  10 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  11 #include <cmath>
  12
  13 AnnotationID ConstRules::AID(AnnotationManager::getID("opt::ConstRules",
  14                                                       &ConstRules::find));
  15
  16 // ConstantFoldInstruction - Attempt to constant fold the specified instruction.
  17 // If successful, the constant result is returned, if not, null is returned.
  18 //
  19 Constant *ConstantFoldInstruction(Instruction *I) {
  20   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
  21     if (PN->getNumIncomingValues() == 0)
  22       return Constant::getNullValue(PN->getType());
  23
  24     Constant *Result = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(0));
  25     if (Result == 0) return 0;
  26
  27     // Handle PHI nodes specially here...
  28     for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
  29       if (PN->getIncomingValue(i) != Result)
  30         return 0;   // Not all the same incoming constants...
  31
  32     // If we reach here, all incoming values are the same constant.
  33     return Result;
  34   }
  35
  36   Constant *Op0 = 0;
  37   Constant *Op1 = 0;
  38
  39   if (I->getNumOperands() != 0) {    // Get first operand if it's a constant...
  40     Op0 = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(0));
  41     if (Op0 == 0) return 0;          // Not a constant?, can't fold
  42
  43     if (I->getNumOperands() != 1) {  // Get second operand if it's a constant...
  44       Op1 = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(1));
  45       if (Op1 == 0) return 0;        // Not a constant?, can't fold
  46     }
  47   }
  48
  49   if (isa<BinaryOperator>(I))
  50     return ConstantExpr::get(I->getOpcode(), Op0, Op1);
  51
  52   switch (I->getOpcode()) {
  53   case Instruction::Cast:
  54     return ConstantExpr::getCast(Op0, I->getType());
  55   case Instruction::Shl:
  56   case Instruction::Shr:
  57     return ConstantExpr::getShift(I->getOpcode(), Op0, Op1);
  58   case Instruction::GetElementPtr: {
  59     std::vector<Constant*> IdxList;
  60     IdxList.reserve(I->getNumOperands()-1);
  61     if (Op1) IdxList.push_back(Op1);
  62     for (unsigned i = 2, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
  63       if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
  64         IdxList.push_back(C);
  65       else
  66         return 0;  // Non-constant operand
  67     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Op0, IdxList);
  68   }
  69   default:
  70     return 0;
  71   }
  72 }
  73
  74 static unsigned getSize(const Type *Ty) {
  75   unsigned S = Ty->getPrimitiveSize();
  76   return S ? S : 8;  // Treat pointers at 8 bytes
  77 }
  78
  79 Constant *ConstantFoldCastInstruction(const Constant *V, const Type *DestTy) {
  80   if (V->getType() == DestTy) return (Constant*)V;
  81
  82   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
  83     if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast) {
  84       Constant *Op = const_cast<Constant*>(CE->getOperand(0));
  85       // Try to not produce a cast of a cast, which is almost always redundant.
  86       if (!Op->getType()->isFloatingPoint() &&
  87           !CE->getType()->isFloatingPoint() &&
  88           !DestTy->getType()->isFloatingPoint()) {
  89         unsigned S1 = getSize(Op->getType()), S2 = getSize(CE->getType());
  90         unsigned S3 = getSize(DestTy);
  91         if (Op->getType() == DestTy && S3 >= S2)
  92           return Op;
  93         if (S1 >= S2 && S2 >= S3)
  94           return ConstantExpr::getCast(Op, DestTy);
  95         if (S1 <= S2 && S2 >= S3 && S1 <= S3)
  96           return ConstantExpr::getCast(Op, DestTy);
  97       }
  98     }
  99
 100   return ConstRules::get(*V, *V)->castTo(V, DestTy);
 101 }
 102
 103 Constant *ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode, const Constant *V1,
 104                                         const Constant *V2) {
 105   switch (Opcode) {
 106   case Instruction::Add:     return *V1 + *V2;
 107   case Instruction::Sub:     return *V1 - *V2;
 108   case Instruction::Mul:     return *V1 * *V2;
 109   case Instruction::Div:     return *V1 / *V2;
 110   case Instruction::Rem:     return *V1 % *V2;
 111   case Instruction::And:     return *V1 & *V2;
 112   case Instruction::Or:      return *V1 | *V2;
 113   case Instruction::Xor:     return *V1 ^ *V2;
 114
 115   case Instruction::SetEQ:   return *V1 == *V2;
 116   case Instruction::SetNE:   return *V1 != *V2;
 117   case Instruction::SetLE:   return *V1 <= *V2;
 118   case Instruction::SetGE:   return *V1 >= *V2;
 119   case Instruction::SetLT:   return *V1 <  *V2;
 120   case Instruction::SetGT:   return *V1 >  *V2;
 121   }
 122   return 0;
 123 }
 124
 125 Constant *ConstantFoldShiftInstruction(unsigned Opcode, const Constant *V1,
 126                                        const Constant *V2) {
 127   switch (Opcode) {
 128   case Instruction::Shl:     return *V1 << *V2;
 129   case Instruction::Shr:     return *V1 >> *V2;
 130   default:                   return 0;
 131   }
 132 }
 133
 134 Constant *ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
 135                                     const std::vector<Constant*> &IdxList) {
 136   if (IdxList.size() == 0 ||
 137       (IdxList.size() == 1 && IdxList[0]->isNullValue()))
 138     return const_cast<Constant*>(C);
 139
 140   // If C is null and all idx's are null, return null of the right type.
 141
 142   // FIXME: Implement folding of GEP constant exprs the same as instcombine does
 143
 144   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 145     // Implement folding of:
 146     //    void ()** getelementptr (%struct..TorRec* getelementptr
 147     //              ([N x %struct..TorRec]* %llvm.global_dtors, long 0, long 0),
 148     //                 long 0, ubyte 1)
 149     // Into:
 150     //    %struct..TorRec* getelementptr ([N x %struct..TorRec]*
 151     //                      %llvm.global_dtors, long 0, long 0, ubyte 1)
 152     //
 153     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
 154       if (IdxList[0] == Constant::getNullValue(Type::LongTy)) {
 155         std::vector<Constant*> NewIndices;
 156         NewIndices.reserve(IdxList.size() + CE->getNumOperands());
 157         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 158           NewIndices.push_back(cast<Constant>(CE->getOperand(i)));
 159         NewIndices.insert(NewIndices.end(), IdxList.begin()+1, IdxList.end());
 160         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), NewIndices);
 161       }
 162
 163     // Implement folding of:
 164     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
 165     //                        long 0, long 0)
 166     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
 167     //
 168     if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast && IdxList.size() > 1 &&
 169         IdxList[0]->isNullValue())
 170       if (const PointerType *SPT =
 171           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
 172         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 173           if (const ArrayType *CAT =
 174               dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
 175             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
 176               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
 177                       (Constant*)CE->getOperand(0), IdxList);
 178   }
 179   return 0;
 180 }
 181
 182
 183 //===----------------------------------------------------------------------===//
 184 //                             TemplateRules Class
 185 //===----------------------------------------------------------------------===//
 186 //
 187 // TemplateRules - Implement a subclass of ConstRules that provides all
 188 // operations as noops.  All other rules classes inherit from this class so
 189 // that if functionality is needed in the future, it can simply be added here
 190 // and to ConstRules without changing anything else...
 191 //
 192 // This class also provides subclasses with typesafe implementations of methods
 193 // so that don't have to do type casting.
 194 //
 195 template<class ArgType, class SubClassName>
 196 class TemplateRules : public ConstRules {
 197
 198   //===--------------------------------------------------------------------===//
 199   // Redirecting functions that cast to the appropriate types
 200   //===--------------------------------------------------------------------===//
 201
 202   virtual Constant *add(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 203     return SubClassName::Add((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 204   }
 205   virtual Constant *sub(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 206     return SubClassName::Sub((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 207   }
 208   virtual Constant *mul(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 209     return SubClassName::Mul((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 210   }
 211   virtual Constant *div(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 212     return SubClassName::Div((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 213   }
 214   virtual Constant *rem(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 215     return SubClassName::Rem((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 216   }
 217   virtual Constant *op_and(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 218     return SubClassName::And((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 219   }
 220   virtual Constant *op_or(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 221     return SubClassName::Or((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 222   }
 223   virtual Constant *op_xor(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 224     return SubClassName::Xor((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 225   }
 226   virtual Constant *shl(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 227     return SubClassName::Shl((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 228   }
 229   virtual Constant *shr(const Constant *V1, const Constant *V2) const {
 230     return SubClassName::Shr((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 231   }
 232
 233   virtual ConstantBool *lessthan(const Constant *V1,
 234                                  const Constant *V2) const {
 235     return SubClassName::LessThan((const ArgType *)V1, (const ArgType *)V2);
 236   }
 237
 238   // Casting operators.  ick
 239   virtual ConstantBool *castToBool(const Constant *V) const {
 240     return SubClassName::CastToBool((const ArgType*)V);
 241   }
 242   virtual ConstantSInt *castToSByte(const Constant *V) const {
 243     return SubClassName::CastToSByte((const ArgType*)V);
 244   }
 245   virtual ConstantUInt *castToUByte(const Constant *V) const {
 246     return SubClassName::CastToUByte((const ArgType*)V);
 247   }
 248   virtual ConstantSInt *castToShort(const Constant *V) const {
 249     return SubClassName::CastToShort((const ArgType*)V);
 250   }
 251   virtual ConstantUInt *castToUShort(const Constant *V) const {
 252     return SubClassName::CastToUShort((const ArgType*)V);
 253   }
 254   virtual ConstantSInt *castToInt(const Constant *V) const {
 255     return SubClassName::CastToInt((const ArgType*)V);
 256   }
 257   virtual ConstantUInt *castToUInt(const Constant *V) const {
 258     return SubClassName::CastToUInt((const ArgType*)V);
 259   }
 260   virtual ConstantSInt *castToLong(const Constant *V) const {
 261     return SubClassName::CastToLong((const ArgType*)V);
 262   }
 263   virtual ConstantUInt *castToULong(const Constant *V) const {
 264     return SubClassName::CastToULong((const ArgType*)V);
 265   }
 266   virtual ConstantFP   *castToFloat(const Constant *V) const {
 267     return SubClassName::CastToFloat((const ArgType*)V);
 268   }
 269   virtual ConstantFP   *castToDouble(const Constant *V) const {
 270     return SubClassName::CastToDouble((const ArgType*)V);
 271   }
 272   virtual Constant *castToPointer(const Constant *V,
 273                                   const PointerType *Ty) const {
 274     return SubClassName::CastToPointer((const ArgType*)V, Ty);
 275   }
 276
 277   //===--------------------------------------------------------------------===//
 278   // Default "noop" implementations
 279   //===--------------------------------------------------------------------===//
 280
 281   static Constant *Add(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 282   static Constant *Sub(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 283   static Constant *Mul(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 284   static Constant *Div(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 285   static Constant *Rem(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 286   static Constant *And(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 287   static Constant *Or (const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 288   static Constant *Xor(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 289   static Constant *Shl(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 290   static Constant *Shr(const ArgType *V1, const ArgType *V2) { return 0; }
 291   static ConstantBool *LessThan(const ArgType *V1, const ArgType *V2) {
 292     return 0;
 293   }
 294
 295   // Casting operators.  ick
 296   static ConstantBool *CastToBool  (const Constant *V) { return 0; }
 297   static ConstantSInt *CastToSByte (const Constant *V) { return 0; }
 298   static ConstantUInt *CastToUByte (const Constant *V) { return 0; }
 299   static ConstantSInt *CastToShort (const Constant *V) { return 0; }
 300   static ConstantUInt *CastToUShort(const Constant *V) { return 0; }
 301   static ConstantSInt *CastToInt   (const Constant *V) { return 0; }
 302   static ConstantUInt *CastToUInt  (const Constant *V) { return 0; }
 303   static ConstantSInt *CastToLong  (const Constant *V) { return 0; }
 304   static ConstantUInt *CastToULong (const Constant *V) { return 0; }
 305   static ConstantFP   *CastToFloat (const Constant *V) { return 0; }
 306   static ConstantFP   *CastToDouble(const Constant *V) { return 0; }
 307   static Constant     *CastToPointer(const Constant *,
 308                                      const PointerType *) {return 0;}
 309 };
 310
 311
 312
 313 //===----------------------------------------------------------------------===//
 314 //                             EmptyRules Class
 315 //===----------------------------------------------------------------------===//
 316 //
 317 // EmptyRules provides a concrete base class of ConstRules that does nothing
 318 //
 319 struct EmptyRules : public TemplateRules<Constant, EmptyRules> {
 320 };
 321
 322
 323
 324 //===----------------------------------------------------------------------===//
 325 //                              BoolRules Class
 326 //===----------------------------------------------------------------------===//
 327 //
 328 // BoolRules provides a concrete base class of ConstRules for the 'bool' type.
 329 //
 330 struct BoolRules : public TemplateRules<ConstantBool, BoolRules> {
 331
 332   static ConstantBool *LessThan(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2){
 333     return ConstantBool::get(V1->getValue() < V2->getValue());
 334   }
 335
 336   static Constant *And(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 337     return ConstantBool::get(V1->getValue() & V2->getValue());
 338   }
 339
 340   static Constant *Or(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 341     return ConstantBool::get(V1->getValue() | V2->getValue());
 342   }
 343
 344   static Constant *Xor(const ConstantBool *V1, const ConstantBool *V2) {
 345     return ConstantBool::get(V1->getValue() ^ V2->getValue());
 346   }
 347
 348   // Casting operators.  ick
 349 #define DEF_CAST(TYPE, CLASS, CTYPE) \
 350   static CLASS *CastTo##TYPE  (const ConstantBool *V) {    \
 351     return CLASS::get(Type::TYPE##Ty, (CTYPE)(bool)V->getValue()); \
 352   }
 353
 354   DEF_CAST(Bool  , ConstantBool, bool)
 355   DEF_CAST(SByte , ConstantSInt, signed char)
 356   DEF_CAST(UByte , ConstantUInt, unsigned char)
 357   DEF_CAST(Short , ConstantSInt, signed short)
 358   DEF_CAST(UShort, ConstantUInt, unsigned short)
 359   DEF_CAST(Int   , ConstantSInt, signed int)
 360   DEF_CAST(UInt  , ConstantUInt, unsigned int)
 361   DEF_CAST(Long  , ConstantSInt, int64_t)
 362   DEF_CAST(ULong , ConstantUInt, uint64_t)
 363   DEF_CAST(Float , ConstantFP  , float)
 364   DEF_CAST(Double, ConstantFP  , double)
 365 #undef DEF_CAST
 366 };
 367
 368
 369 //===----------------------------------------------------------------------===//
 370 //                            PointerRules Class
 371 //===----------------------------------------------------------------------===//
 372 //
 373 // PointerRules provides a concrete base class of ConstRules for pointer types
 374 //
 375 struct PointerRules : public TemplateRules<ConstantPointer, PointerRules> {
 376   static ConstantBool *CastToBool  (const Constant *V) {
 377     if (V->isNullValue()) return ConstantBool::False;
 378     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 379   }
 380   static ConstantSInt *CastToSByte (const Constant *V) {
 381     if (V->isNullValue()) return ConstantSInt::get(Type::SByteTy, 0);
 382     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 383   }
 384   static ConstantUInt *CastToUByte (const Constant *V) {
 385     if (V->isNullValue()) return ConstantUInt::get(Type::UByteTy, 0);
 386     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 387   }
 388   static ConstantSInt *CastToShort (const Constant *V) {
 389     if (V->isNullValue()) return ConstantSInt::get(Type::ShortTy, 0);
 390     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 391   }
 392   static ConstantUInt *CastToUShort(const Constant *V) {
 393     if (V->isNullValue()) return ConstantUInt::get(Type::UShortTy, 0);
 394     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 395   }
 396   static ConstantSInt *CastToInt   (const Constant *V) {
 397     if (V->isNullValue()) return ConstantSInt::get(Type::IntTy, 0);
 398     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 399   }
 400   static ConstantUInt *CastToUInt  (const Constant *V) {
 401     if (V->isNullValue()) return ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0);
 402     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 403   }
 404   static ConstantSInt *CastToLong  (const Constant *V) {
 405     if (V->isNullValue()) return ConstantSInt::get(Type::LongTy, 0);
 406     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 407   }
 408   static ConstantUInt *CastToULong (const Constant *V) {
 409     if (V->isNullValue()) return ConstantUInt::get(Type::ULongTy, 0);
 410     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 411   }
 412   static ConstantFP   *CastToFloat (const Constant *V) {
 413     if (V->isNullValue()) return ConstantFP::get(Type::FloatTy, 0);
 414     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 415   }
 416   static ConstantFP   *CastToDouble(const Constant *V) {
 417     if (V->isNullValue()) return ConstantFP::get(Type::DoubleTy, 0);
 418     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 419   }
 420
 421   static Constant *CastToPointer(const ConstantPointer *V,
 422                                  const PointerType *PTy) {
 423     if (V->getType() == PTy)
 424       return const_cast<ConstantPointer*>(V);  // Allow cast %PTy %ptr to %PTy
 425     if (V->isNullValue())
 426       return ConstantPointerNull::get(PTy);
 427     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 428   }
 429 };
 430
 431
 432 //===----------------------------------------------------------------------===//
 433 //                             DirectRules Class
 434 //===----------------------------------------------------------------------===//
 435 //
 436 // DirectRules provides a concrete base classes of ConstRules for a variety of
 437 // different types.  This allows the C++ compiler to automatically generate our
 438 // constant handling operations in a typesafe and accurate manner.
 439 //
 440 template<class ConstantClass, class BuiltinType, Type **Ty, class SuperClass>
 441 struct DirectRules : public TemplateRules<ConstantClass, SuperClass> {
 442   static Constant *Add(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 443     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() + (BuiltinType)V2->getValue();
 444     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 445   }
 446
 447   static Constant *Sub(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 448     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() - (BuiltinType)V2->getValue();
 449     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 450   }
 451
 452   static Constant *Mul(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 453     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() * (BuiltinType)V2->getValue();
 454     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 455   }
 456
 457   static Constant *Div(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 458     if (V2->isNullValue()) return 0;
 459     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() / (BuiltinType)V2->getValue();
 460     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 461   }
 462
 463   static ConstantBool *LessThan(const ConstantClass *V1,
 464                                 const ConstantClass *V2) {
 465     bool R = (BuiltinType)V1->getValue() < (BuiltinType)V2->getValue();
 466     return ConstantBool::get(R);
 467   }
 468
 469   static Constant *CastToPointer(const ConstantClass *V,
 470                                  const PointerType *PTy) {
 471     if (V->isNullValue())    // Is it a FP or Integral null value?
 472       return ConstantPointerNull::get(PTy);
 473     return 0;  // Can't const prop other types of pointers
 474   }
 475
 476   // Casting operators.  ick
 477 #define DEF_CAST(TYPE, CLASS, CTYPE) \
 478   static CLASS *CastTo##TYPE  (const ConstantClass *V) {    \
 479     return CLASS::get(Type::TYPE##Ty, (CTYPE)(BuiltinType)V->getValue()); \
 480   }
 481
 482   DEF_CAST(Bool  , ConstantBool, bool)
 483   DEF_CAST(SByte , ConstantSInt, signed char)
 484   DEF_CAST(UByte , ConstantUInt, unsigned char)
 485   DEF_CAST(Short , ConstantSInt, signed short)
 486   DEF_CAST(UShort, ConstantUInt, unsigned short)
 487   DEF_CAST(Int   , ConstantSInt, signed int)
 488   DEF_CAST(UInt  , ConstantUInt, unsigned int)
 489   DEF_CAST(Long  , ConstantSInt, int64_t)
 490   DEF_CAST(ULong , ConstantUInt, uint64_t)
 491   DEF_CAST(Float , ConstantFP  , float)
 492   DEF_CAST(Double, ConstantFP  , double)
 493 #undef DEF_CAST
 494 };
 495
 496
 497 //===----------------------------------------------------------------------===//
 498 //                           DirectIntRules Class
 499 //===----------------------------------------------------------------------===//
 500 //
 501 // DirectIntRules provides implementations of functions that are valid on
 502 // integer types, but not all types in general.
 503 //
 504 template <class ConstantClass, class BuiltinType, Type **Ty>
 505 struct DirectIntRules
 506   : public DirectRules<ConstantClass, BuiltinType, Ty,
 507                        DirectIntRules<ConstantClass, BuiltinType, Ty> > {
 508
 509   static Constant *Div(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 510     if (V2->isNullValue()) return 0;
 511     if (V2->isAllOnesValue() &&              // MIN_INT / -1
 512         (BuiltinType)V1->getValue() == -(BuiltinType)V1->getValue())
 513       return 0;
 514     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() / (BuiltinType)V2->getValue();
 515     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 516   }
 517
 518   static Constant *Rem(const ConstantClass *V1,
 519                        const ConstantClass *V2) {
 520     if (V2->isNullValue()) return 0;         // X / 0
 521     if (V2->isAllOnesValue() &&              // MIN_INT / -1
 522         (BuiltinType)V1->getValue() == -(BuiltinType)V1->getValue())
 523       return 0;
 524     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() % (BuiltinType)V2->getValue();
 525     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 526   }
 527
 528   static Constant *And(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 529     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() & (BuiltinType)V2->getValue();
 530     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 531   }
 532   static Constant *Or(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 533     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() | (BuiltinType)V2->getValue();
 534     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 535   }
 536   static Constant *Xor(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 537     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() ^ (BuiltinType)V2->getValue();
 538     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 539   }
 540
 541   static Constant *Shl(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 542     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() << (BuiltinType)V2->getValue();
 543     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 544   }
 545
 546   static Constant *Shr(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 547     BuiltinType R = (BuiltinType)V1->getValue() >> (BuiltinType)V2->getValue();
 548     return ConstantClass::get(*Ty, R);
 549   }
 550 };
 551
 552
 553 //===----------------------------------------------------------------------===//
 554 //                           DirectFPRules Class
 555 //===----------------------------------------------------------------------===//
 556 //
 557 // DirectFPRules provides implementations of functions that are valid on
 558 // floating point types, but not all types in general.
 559 //
 560 template <class ConstantClass, class BuiltinType, Type **Ty>
 561 struct DirectFPRules
 562   : public DirectRules<ConstantClass, BuiltinType, Ty,
 563                        DirectFPRules<ConstantClass, BuiltinType, Ty> > {
 564   static Constant *Rem(const ConstantClass *V1, const ConstantClass *V2) {
 565     if (V2->isNullValue()) return 0;
 566     BuiltinType Result = std::fmod((BuiltinType)V1->getValue(),
 567                                    (BuiltinType)V2->getValue());
 568     return ConstantClass::get(*Ty, Result);
 569   }
 570 };
 571
 572 //===----------------------------------------------------------------------===//
 573 //                            DirectRules Subclasses
 574 //===----------------------------------------------------------------------===//
 575 //
 576 // Given the DirectRules class we can now implement lots of types with little
 577 // code.  Thank goodness C++ compilers are great at stomping out layers of
 578 // templates... can you imagine having to do this all by hand? (/me is lazy :)
 579 //
 580
 581 // ConstRules::find - Return the constant rules that take care of the specified
 582 // type.
 583 //
 584 Annotation *ConstRules::find(AnnotationID AID, const Annotable *TyA, void *) {
 585   assert(AID == ConstRules::AID && "Bad annotation for factory!");
 586   const Type *Ty = cast<Type>((const Value*)TyA);
 587
 588   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 589   case Type::BoolTyID:    return new BoolRules();
 590   case Type::PointerTyID: return new PointerRules();
 591   case Type::SByteTyID:
 592     return new DirectIntRules<ConstantSInt,   signed char , &Type::SByteTy>();
 593   case Type::UByteTyID:
 594     return new DirectIntRules<ConstantUInt, unsigned char , &Type::UByteTy>();
 595   case Type::ShortTyID:
 596     return new DirectIntRules<ConstantSInt,   signed short, &Type::ShortTy>();
 597   case Type::UShortTyID:
 598     return new DirectIntRules<ConstantUInt, unsigned short, &Type::UShortTy>();
 599   case Type::IntTyID:
 600     return new DirectIntRules<ConstantSInt,   signed int  , &Type::IntTy>();
 601   case Type::UIntTyID:
 602     return new DirectIntRules<ConstantUInt, unsigned int  , &Type::UIntTy>();
 603   case Type::LongTyID:
 604     return new DirectIntRules<ConstantSInt,  int64_t      , &Type::LongTy>();
 605   case Type::ULongTyID:
 606     return new DirectIntRules<ConstantUInt, uint64_t      , &Type::ULongTy>();
 607   case Type::FloatTyID:
 608     return new DirectFPRules<ConstantFP  , float         , &Type::FloatTy>();
 609   case Type::DoubleTyID:
 610     return new DirectFPRules<ConstantFP  , double        , &Type::DoubleTy>();
 611   default:
 612     return new EmptyRules();
 613   }
 614 }
 615
 616 ConstRules *ConstRules::getConstantExprRules() {
 617   static EmptyRules CERules;
 618   return &CERules;
 619 }