implement PR4424: 0/x is always 0 for integer division.
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / ConstantFold.cpp
1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
13 //
14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
15 // 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 /// BitCastConstantVector - 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 *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
43                                        const VectorType *DstTy) {
44   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
45   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
46   // Analysis/ConstantFolding.cpp
47   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
48   if (NumElts != CV->getNumOperands())
49     return 0;
50   
51   // Check to verify that all elements of the input are simple.
52   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
53     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
54         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
55       return 0;
56   }
57
58   // Bitcast each element now.
59   std::vector<Constant*> Result;
60   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
61   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
62     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
63   return ConstantVector::get(Result);
64 }
65
66 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast 
67 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
68 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
69 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
70 static unsigned
71 foldConstantCastPair(
72   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
73   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
74   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
75 ) {
76   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
77   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
78   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
79   
80   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
81   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
82   const Type *MidTy = Op->getType();
83   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
84   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
85
86   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
87   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
88                                         Type::Int64Ty);
89 }
90
91 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
92   const Type *SrcTy = V->getType();
93   if (SrcTy == DestTy)
94     return V; // no-op cast
95   
96   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
97   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
98   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
99     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
100       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()) {
101         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
102         IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
103         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
104         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
105           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
106             if (STy->getNumElements() == 0) break;
107             ElTy = STy->getElementType(0);
108             IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
109           } else if (const SequentialType *STy = 
110                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
111             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
112             ElTy = STy->getElementType();
113             IdxList.push_back(IdxList[0]);
114           } else {
115             break;
116           }
117         }
118         
119         if (ElTy == DPTy->getElementType())
120           return ConstantExpr::getGetElementPtr(V, &IdxList[0], IdxList.size());
121       }
122   
123   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src 
124   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
125   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
126     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
127       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
128              "Not cast between same sized vectors!");
129       SrcTy = NULL;
130       // First, check for null.  Undef is already handled.
131       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
132         return Constant::getNullValue(DestTy);
133       
134       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
135         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
136     }
137
138     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
139     // This allows for other simplifications (although some of them
140     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
141     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
142       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(&V, 1), DestPTy);
143   }
144   
145   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
146   // bitcast right.
147   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
148     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
149   
150   // Handle integral constant input.
151   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
152     if (DestTy->isInteger())
153       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
154       // be the same. Consequently, we just fold to V.
155       return V;
156
157     if (DestTy->isFloatingPoint())
158       return ConstantFP::get(APFloat(CI->getValue(),
159                                      DestTy != Type::PPC_FP128Ty));
160
161     // Otherwise, can't fold this (vector?)
162     return 0;
163   }
164
165   // Handle ConstantFP input.
166   if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
167     // FP -> Integral.
168     return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
169
170   return 0;
171 }
172
173
174 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
175                                             const Type *DestTy) {
176   if (isa<UndefValue>(V)) {
177     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
178     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
179     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
180     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
181         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
182       return Constant::getNullValue(DestTy);
183     return UndefValue::get(DestTy);
184   }
185   // No compile-time operations on this type yet.
186   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
187     return 0;
188
189   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
190   // do to try to simplify it.
191   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
192     if (CE->isCast()) {
193       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
194       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
195         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
196     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
197       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
198       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
199       bool isAllNull = true;
200       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
201         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
202           isAllNull = false;
203           break;
204         }
205       if (isAllNull)
206         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
207         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
208     }
209   }
210
211   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
212   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
213   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
214   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
215     if (isa<VectorType>(DestTy) &&
216         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
217         CV->getType()->getNumElements()) {
218       std::vector<Constant*> res;
219       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
220       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
221       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
222         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
223                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
224       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
225     }
226
227   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
228   // opcode specified.
229   switch (opc) {
230   case Instruction::FPTrunc:
231   case Instruction::FPExt:
232     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
233       bool ignored;
234       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
235       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
236                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
237                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
238                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
239                   APFloat::Bogus,
240                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
241       return ConstantFP::get(Val);
242     }
243     return 0; // Can't fold.
244   case Instruction::FPToUI: 
245   case Instruction::FPToSI:
246     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
247       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
248       bool ignored;
249       uint64_t x[2]; 
250       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
251       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
252                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
253       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
254       return ConstantInt::get(Val);
255     }
256     return 0; // Can't fold.
257   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
258     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
259       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
260     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
261   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
262     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
263       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
264     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
265   case Instruction::UIToFP:
266   case Instruction::SIToFP:
267     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
268       APInt api = CI->getValue();
269       const uint64_t zero[] = {0, 0};
270       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
271                                   2, zero));
272       (void)apf.convertFromAPInt(api, 
273                                  opc==Instruction::SIToFP,
274                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
275       return ConstantFP::get(apf);
276     }
277     return 0;
278   case Instruction::ZExt:
279     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
280       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
281       APInt Result(CI->getValue());
282       Result.zext(BitWidth);
283       return ConstantInt::get(Result);
284     }
285     return 0;
286   case Instruction::SExt:
287     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
288       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
289       APInt Result(CI->getValue());
290       Result.sext(BitWidth);
291       return ConstantInt::get(Result);
292     }
293     return 0;
294   case Instruction::Trunc:
295     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
296       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
297       APInt Result(CI->getValue());
298       Result.trunc(BitWidth);
299       return ConstantInt::get(Result);
300     }
301     return 0;
302   case Instruction::BitCast:
303     return FoldBitCast(const_cast<Constant*>(V), DestTy);
304   default:
305     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
306     break;
307   }
308
309   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
310   return 0;
311 }
312
313 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
314                                               const Constant *V1,
315                                               const Constant *V2) {
316   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
317     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
318
319   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
320   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
321   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
322   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
323   return 0;
324 }
325
326 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
327                                                       const Constant *Idx) {
328   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
329     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
330   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
331     return Constant::getNullValue(
332                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
333   
334   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
335     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
336       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
337     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
338       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
339       return CVal->getOperand(0);
340     }
341   }
342   return 0;
343 }
344
345 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
346                                                      const Constant *Elt,
347                                                      const Constant *Idx) {
348   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
349   if (!CIdx) return 0;
350   APInt idxVal = CIdx->getValue();
351   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
352     // Insertion of scalar constant into vector undef
353     // Optimize away insertion of undef
354     if (isa<UndefValue>(Elt))
355       return const_cast<Constant*>(Val);
356     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
357     // the insertion
358     unsigned numOps = 
359       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
360     std::vector<Constant*> Ops; 
361     Ops.reserve(numOps);
362     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
363       const Constant *Op =
364         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
365       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
366     }
367     return ConstantVector::get(Ops);
368   }
369   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
370     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
371     // Optimize away insertion of zero
372     if (Elt->isNullValue())
373       return const_cast<Constant*>(Val);
374     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
375     // the insertion
376     unsigned numOps = 
377       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
378     std::vector<Constant*> Ops; 
379     Ops.reserve(numOps);
380     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
381       const Constant *Op =
382         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
383       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
384     }
385     return ConstantVector::get(Ops);
386   }
387   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
388     // Insertion of scalar constant into vector constant
389     std::vector<Constant*> Ops; 
390     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
391     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
392       const Constant *Op =
393         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
394       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
395     }
396     return ConstantVector::get(Ops);
397   }
398
399   return 0;
400 }
401
402 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
403 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
404 static Constant *GetVectorElement(const Constant *C, unsigned EltNo) {
405   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
406     return CV->getOperand(EltNo);
407   
408   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
409   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
410     return Constant::getNullValue(EltTy);
411   if (isa<UndefValue>(C))
412     return UndefValue::get(EltTy);
413   return 0;
414 }
415
416 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
417                                                      const Constant *V2,
418                                                      const Constant *Mask) {
419   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
420   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
421
422   unsigned MaskNumElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
423   unsigned SrcNumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
424   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
425
426   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
427   SmallVector<Constant*, 32> Result;
428   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
429     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
430     if (InElt == 0) return 0;
431
432     if (isa<UndefValue>(InElt))
433       InElt = UndefValue::get(EltTy);
434     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
435       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
436       if (Elt >= SrcNumElts*2)
437         InElt = UndefValue::get(EltTy);
438       else if (Elt >= SrcNumElts)
439         InElt = GetVectorElement(V2, Elt - SrcNumElts);
440       else
441         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
442       if (InElt == 0) return 0;
443     } else {
444       // Unknown value.
445       return 0;
446     }
447     Result.push_back(InElt);
448   }
449
450   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
451 }
452
453 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(const Constant *Agg,
454                                                     const unsigned *Idxs,
455                                                     unsigned NumIdx) {
456   // Base case: no indices, so return the entire value.
457   if (NumIdx == 0)
458     return const_cast<Constant *>(Agg);
459
460   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
461     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
462                                                             Idxs,
463                                                             Idxs + NumIdx));
464
465   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
466     return
467       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
468                                                               Idxs,
469                                                               Idxs + NumIdx));
470
471   // Otherwise recurse.
472   return ConstantFoldExtractValueInstruction(Agg->getOperand(*Idxs),
473                                              Idxs+1, NumIdx-1);
474 }
475
476 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(const Constant *Agg,
477                                                    const Constant *Val,
478                                                    const unsigned *Idxs,
479                                                    unsigned NumIdx) {
480   // Base case: no indices, so replace the entire value.
481   if (NumIdx == 0)
482     return const_cast<Constant *>(Val);
483
484   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
485     // Insertion of constant into aggregate undef
486     // Optimize away insertion of undef
487     if (isa<UndefValue>(Val))
488       return const_cast<Constant*>(Agg);
489     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
490     // the insertion
491     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
492     unsigned numOps;
493     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
494       numOps = AR->getNumElements();
495     else
496       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
497     std::vector<Constant*> Ops(numOps); 
498     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
499       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
500       const Constant *Op =
501         (*Idxs == i) ?
502         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
503                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
504         UndefValue::get(MemberTy);
505       Ops[i] = const_cast<Constant*>(Op);
506     }
507     if (isa<StructType>(AggTy))
508       return ConstantStruct::get(Ops);
509     else
510       return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
511   }
512   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
513     // Insertion of constant into aggregate zero
514     // Optimize away insertion of zero
515     if (Val->isNullValue())
516       return const_cast<Constant*>(Agg);
517     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
518     // the insertion
519     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
520     unsigned numOps;
521     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
522       numOps = AR->getNumElements();
523     else
524       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
525     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
526     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
527       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
528       const Constant *Op =
529         (*Idxs == i) ?
530         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
531                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
532         Constant::getNullValue(MemberTy);
533       Ops[i] = const_cast<Constant*>(Op);
534     }
535     if (isa<StructType>(AggTy))
536       return ConstantStruct::get(Ops);
537     else
538       return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
539   }
540   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
541     // Insertion of constant into aggregate constant
542     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
543     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
544       const Constant *Op =
545         (*Idxs == i) ?
546         ConstantFoldInsertValueInstruction(Agg->getOperand(i),
547                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
548         Agg->getOperand(i);
549       Ops[i] = const_cast<Constant*>(Op);
550     }
551     Constant *C;
552     if (isa<StructType>(Agg->getType()))
553       C = ConstantStruct::get(Ops);
554     else
555       C = ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
556     return C;
557   }
558
559   return 0;
560 }
561
562 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
563 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
564 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
565 /// ConstantAggregateZero operand.
566 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1, 
567                               const ConstantVector *V2,
568                               const VectorType *VTy,
569                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
570   std::vector<Constant*> Res;
571   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
572   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
573     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
574     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
575     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
576                      const_cast<Constant*>(C2)));
577   }
578   return ConstantVector::get(Res);
579 }
580
581 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
582                                               const Constant *C1,
583                                               const Constant *C2) {
584   // No compile-time operations on this type yet.
585   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
586     return 0;
587
588   // Handle UndefValue up front
589   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
590     switch (Opcode) {
591     case Instruction::Xor:
592       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
593         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
594         // idiom (misuse).
595         return Constant::getNullValue(C1->getType());
596       // Fallthrough
597     case Instruction::Add:
598     case Instruction::Sub:
599       return UndefValue::get(C1->getType());
600     case Instruction::Mul:
601     case Instruction::And:
602       return Constant::getNullValue(C1->getType());
603     case Instruction::UDiv:
604     case Instruction::SDiv:
605     case Instruction::URem:
606     case Instruction::SRem:
607       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
608         return Constant::getNullValue(C1->getType());
609       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
610     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
611       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
612         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
613       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
614     case Instruction::LShr:
615       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
616         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
617       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
618                                                     // undef lshr X -> 0
619     case Instruction::AShr:
620       if (!isa<UndefValue>(C2))
621         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
622       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
623         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
624       else
625         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
626     case Instruction::Shl:
627       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
628       return Constant::getNullValue(C1->getType());
629     }
630   }
631
632   // Handle simplifications of the RHS when a constant int.
633   if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
634     switch (Opcode) {
635     case Instruction::Add:
636       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
637       break;
638     case Instruction::Sub:
639       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
640       break;
641     case Instruction::Mul:
642       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
643       if (CI2->equalsInt(1))
644         return const_cast<Constant*>(C1);                       // X * 1 == X
645       break;
646     case Instruction::UDiv:
647     case Instruction::SDiv:
648       if (CI2->equalsInt(1))
649         return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
650       if (CI2->equalsInt(0))
651         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
652       break;
653     case Instruction::URem:
654     case Instruction::SRem:
655       if (CI2->equalsInt(1))
656         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
657       if (CI2->equalsInt(0))
658         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
659       break;
660     case Instruction::And:
661       if (CI2->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);    // X & 0 == 0
662       if (CI2->isAllOnesValue())
663         return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
664       
665       if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
666         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
667         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
668           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
669           unsigned SrcWidth =
670             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
671           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
672           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
673             return const_cast<Constant*>(C1);
674         }
675         
676         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
677         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
678             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
679           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
680         
681           // Functions are at least 4-byte aligned.
682           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
683           if (isa<Function>(GV))
684             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
685           
686           if (GVAlign > 1) {
687             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
688             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
689             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
690
691             // If checking bits we know are clear, return zero.
692             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
693               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
694           }
695         }
696       }
697       break;
698     case Instruction::Or:
699       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
700       if (CI2->isAllOnesValue())
701         return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
702       break;
703     case Instruction::Xor:
704       if (CI2->equalsInt(0)) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
705       break;
706     case Instruction::AShr:
707       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
708       if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
709         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
710           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
711                                        const_cast<Constant*>(C2));
712       break;
713     }
714   }
715   
716   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
717   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
718     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
719       using namespace APIntOps;
720       const APInt &C1V = CI1->getValue();
721       const APInt &C2V = CI2->getValue();
722       switch (Opcode) {
723       default:
724         break;
725       case Instruction::Add:     
726         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
727       case Instruction::Sub:     
728         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
729       case Instruction::Mul:     
730         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
731       case Instruction::UDiv:
732         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
733         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
734       case Instruction::SDiv:
735         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
736         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
737           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
738         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
739       case Instruction::URem:
740         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
741         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
742       case Instruction::SRem:
743         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
744         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
745           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
746         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
747       case Instruction::And:
748         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
749       case Instruction::Or:
750         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
751       case Instruction::Xor:
752         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
753       case Instruction::Shl: {
754         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
755         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
756           return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
757         else
758           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
759       }
760       case Instruction::LShr: {
761         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
762         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
763           return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
764         else
765           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
766       }
767       case Instruction::AShr: {
768         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
769         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
770           return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
771         else
772           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
773       }
774       }
775     }
776     
777     // 0 / x -> 0.
778     if ((Opcode == Instruction::UDiv ||
779          Opcode == Instruction::SDiv) &&
780         CI1->isZero())
781       return const_cast<Constant*>(C1);
782     
783   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
784     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
785       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
786       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
787       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
788       switch (Opcode) {
789       default:                   
790         break;
791       case Instruction::FAdd:
792         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
793         return ConstantFP::get(C3V);
794       case Instruction::FSub:
795         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
796         return ConstantFP::get(C3V);
797       case Instruction::FMul:
798         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
799         return ConstantFP::get(C3V);
800       case Instruction::FDiv:
801         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
802         return ConstantFP::get(C3V);
803       case Instruction::FRem:
804         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
805         return ConstantFP::get(C3V);
806       }
807     }
808   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
809     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
810     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
811     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
812         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
813       switch (Opcode) {
814       default:
815         break;
816       case Instruction::Add:
817         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
818       case Instruction::FAdd:
819         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFAdd);
820       case Instruction::Sub:
821         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
822       case Instruction::FSub:
823         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFSub);
824       case Instruction::Mul:
825         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
826       case Instruction::FMul:
827         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFMul);
828       case Instruction::UDiv:
829         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
830       case Instruction::SDiv:
831         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
832       case Instruction::FDiv:
833         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
834       case Instruction::URem:
835         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
836       case Instruction::SRem:
837         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
838       case Instruction::FRem:
839         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
840       case Instruction::And: 
841         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
842       case Instruction::Or:  
843         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
844       case Instruction::Xor: 
845         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
846       case Instruction::LShr:
847         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getLShr);
848       case Instruction::AShr:
849         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAShr);
850       case Instruction::Shl:
851         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getShl);
852       }
853     }
854   }
855
856   if (isa<ConstantExpr>(C1)) {
857     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
858     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
859     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
860   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
861     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
862     // other way if possible.
863     switch (Opcode) {
864     case Instruction::Add:
865     case Instruction::FAdd:
866     case Instruction::Mul:
867     case Instruction::FMul:
868     case Instruction::And:
869     case Instruction::Or:
870     case Instruction::Xor:
871       // No change of opcode required.
872       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
873       
874     case Instruction::Shl:
875     case Instruction::LShr:
876     case Instruction::AShr:
877     case Instruction::Sub:
878     case Instruction::FSub:
879     case Instruction::SDiv:
880     case Instruction::UDiv:
881     case Instruction::FDiv:
882     case Instruction::URem:
883     case Instruction::SRem:
884     case Instruction::FRem:
885     default:  // These instructions cannot be flopped around.
886       break;
887     }
888   }
889   
890   // We don't know how to fold this.
891   return 0;
892 }
893
894 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
895 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
896 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
897   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
898   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
899
900     // If all of elements have zero size, this does too.
901     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
902       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
903     return true;
904
905   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
906     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
907   }
908   return false;
909 }
910
911 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
912 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
913 ///
914 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
915 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
916 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
917 ///
918 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
919   if (C1 == C2) return 0;
920
921   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
922   // anything with them.
923   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
924     return -2; // don't know!
925
926   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
927   // type.  Long is always big enough, so we use it.
928   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
929     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
930
931   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
932     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
933
934   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
935
936   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
937   // no pointer difference being made here.
938   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
939     return -2; // dunno.
940
941   // If they are really different, now that they are the same type, then we
942   // found a difference!
943   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
944       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
945     return -1;
946   else
947     return 1;
948 }
949
950 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
951 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
952 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
953 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
954 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
955 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
956 /// ConstantFoldCompareInstruction.
957 ///
958 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
959 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
960 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
961 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1, 
962                                                 const Constant *V2) {
963   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
964          "Cannot compare values of different types!");
965
966   // No compile-time operations on this type yet.
967   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
968     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
969
970   // Handle degenerate case quickly
971   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
972
973   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
974     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
975       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
976       ConstantInt *R = 0;
977       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
978       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
979       R = dyn_cast<ConstantInt>(
980                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
981       if (R && !R->isZero()) 
982         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
983       R = dyn_cast<ConstantInt>(
984                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
985       if (R && !R->isZero()) 
986         return FCmpInst::FCMP_OLT;
987       R = dyn_cast<ConstantInt>(
988                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
989       if (R && !R->isZero()) 
990         return FCmpInst::FCMP_OGT;
991
992       // Nothing more we can do
993       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
994     }
995     
996     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
997     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
998     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
999       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1000   } else {
1001     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1002     // constantexpr or a simple constant.
1003     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1004     switch (CE1->getOpcode()) {
1005     case Instruction::FPTrunc:
1006     case Instruction::FPExt:
1007     case Instruction::UIToFP:
1008     case Instruction::SIToFP:
1009       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1010       break;
1011     default:
1012       break;
1013     }
1014   }
1015   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1016   // probably be added on demand, as they seem needed.
1017   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1018 }
1019
1020 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1021 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1022 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1023 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1024 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1025 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1026 ///
1027 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1028 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1029 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1030 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1031 ///
1032 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1, 
1033                                                 const Constant *V2,
1034                                                 bool isSigned) {
1035   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1036          "Cannot compare different types of values!");
1037   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1038
1039   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
1040     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
1041       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1042       // folder.
1043       ConstantInt *R = 0;
1044       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
1045       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
1046       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1047       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
1048       if (R && !R->isZero()) 
1049         return pred;
1050       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1051       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
1052       if (R && !R->isZero())
1053         return pred;
1054       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1055       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
1056       if (R && !R->isZero())
1057         return pred;
1058       
1059       // If we couldn't figure it out, bail.
1060       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1061     }
1062     
1063     // If the first operand is simple, swap operands.
1064     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1065       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1066     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1067       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1068
1069   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1070     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1071       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1072         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1073       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1074         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1075       else
1076         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1077     }
1078
1079     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
1080     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
1081     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1082       // Don't try to decide equality of aliases.
1083       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
1084         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1085           return ICmpInst::ICMP_NE;
1086     } else {
1087       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1088       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
1089       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
1090         return ICmpInst::ICMP_NE;
1091     }
1092   } else {
1093     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1094     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
1095     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1096     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1097
1098     switch (CE1->getOpcode()) {
1099     case Instruction::Trunc:
1100     case Instruction::FPTrunc:
1101     case Instruction::FPExt:
1102     case Instruction::FPToUI:
1103     case Instruction::FPToSI:
1104       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1105
1106     case Instruction::UIToFP:
1107     case Instruction::SIToFP:
1108     case Instruction::BitCast:
1109     case Instruction::ZExt:
1110     case Instruction::SExt:
1111       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1112       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1113       if (V2->isNullValue() &&
1114           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
1115         bool sgnd = isSigned;
1116         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1117         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1118         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1119                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1120                                     sgnd);
1121       }
1122
1123       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
1124       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
1125       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
1126       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
1127       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1128         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
1129             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1130             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1131           bool sgnd = isSigned;
1132           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1133           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1134           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1135                                       sgnd);
1136         }
1137       break;
1138
1139     case Instruction::GetElementPtr:
1140       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1141       // pointer type.  Check the various cases.
1142       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1143         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1144         // of the GEP equals the null pointer.
1145         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1146           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1147             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1148             // to null pointer so its greater-or-equal
1149             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1150           else 
1151             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1152             // so the result is greater-than
1153             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1154         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1155           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1156           // non-zero indices.
1157           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1158             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1159               // Offsetting from null, must not be equal.
1160               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1161           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1162           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1163         }
1164         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1165       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1166         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1167           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1168             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1169             // a null pointer, so its less-or-equal
1170             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1171           else
1172             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1173             // so the result is less-than
1174             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1175         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1176           if (CPR1 == CPR2) {
1177             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1178             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1179             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1180             // with a single zero index, it must be nonzero.
1181             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1182                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1183                    "Suprising getelementptr!");
1184             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1185           } else {
1186             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1187             // but they can't be equal.
1188             return ICmpInst::ICMP_NE;
1189           }
1190         }
1191       } else {
1192         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1193         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1194
1195         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1196         // probably be added on demand, as they seem needed.
1197         switch (CE2->getOpcode()) {
1198         default: break;
1199         case Instruction::GetElementPtr:
1200           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1201           // obviously to the same or different globals.
1202           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1203             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1204               return ICmpInst::ICMP_NE;
1205             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1206             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1207             // ordering of the resultant pointers.
1208             unsigned i = 1;
1209
1210             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1211             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1212             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1213                  ++i, ++GTI)
1214               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1215                                  GTI.getIndexedType())) {
1216               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1217               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1218               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1219               }
1220
1221             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1222             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1223             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1224               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1225                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1226                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1227                 else
1228                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1229               }
1230
1231             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1232               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1233                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1234                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1235                 else
1236                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1237               }
1238             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1239           }
1240         }
1241       }
1242     default:
1243       break;
1244     }
1245   }
1246
1247   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1248 }
1249
1250 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1251                                                const Constant *C1, 
1252                                                const Constant *C2) {
1253   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1254   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
1255     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1256       return Constant::getNullValue(VectorType::getInteger(VT));
1257     else
1258       return ConstantInt::getFalse();
1259   }
1260   
1261   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
1262     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1263       return Constant::getAllOnesValue(VectorType::getInteger(VT));
1264     else
1265       return ConstantInt::getTrue();
1266   }
1267       
1268   // Handle some degenerate cases first
1269   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1270     // vicmp/vfcmp -> [vector] undef
1271     if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1272       return UndefValue::get(VectorType::getInteger(VTy));
1273     
1274     // icmp/fcmp -> i1 undef
1275     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1276   }
1277
1278   // No compile-time operations on this type yet.
1279   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1280     return 0;
1281
1282   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1283   if (C1->isNullValue()) {
1284     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1285       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1286       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1287         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1288           return ConstantInt::getFalse();
1289         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1290           return ConstantInt::getTrue();
1291       }
1292   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1293   } else if (C2->isNullValue()) {
1294     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1295       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1296       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1297         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1298           return ConstantInt::getFalse();
1299         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1300           return ConstantInt::getTrue();
1301       }
1302   }
1303
1304   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1305     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1306     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1307     switch (pred) {
1308     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1309     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1310     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1311     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1312     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1313     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1314     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1315     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1316     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1317     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1318     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1319     }
1320   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1321     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1322     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1323     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1324     switch (pred) {
1325     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1326     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1327     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1328     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1329       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1330     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1331       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1332     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1333       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1334                                             R==APFloat::cmpEqual);
1335     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1336       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1337     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1338       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1339     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1340       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1341                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1342     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1343       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1344                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1345     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1346       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1347     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1348       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1349                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1350     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1351       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1352     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1353       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1354     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1355       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1356                                             R==APFloat::cmpEqual);
1357     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1358       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1359     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1360       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1361                                             R==APFloat::cmpEqual);
1362     }
1363   } else if (isa<VectorType>(C1->getType())) {
1364     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1365     C1->getVectorElements(C1Elts);
1366     C2->getVectorElements(C2Elts);
1367     
1368     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1369     // the whole vector comparison.
1370     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1371     const Type *InEltTy = C1Elts[0]->getType();
1372     bool isFP = InEltTy->isFloatingPoint();
1373     const Type *ResEltTy = InEltTy;
1374     if (isFP)
1375       ResEltTy = IntegerType::get(InEltTy->getPrimitiveSizeInBits());
1376     
1377     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
1378       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1379       Constant *C;
1380       if (isFP)
1381         C = ConstantExpr::getFCmp(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]);
1382       else
1383         C = ConstantExpr::getICmp(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]);
1384
1385       // If it is a bool or undef result, convert to the dest type.
1386       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
1387         if (CI->isZero())
1388           ResElts.push_back(Constant::getNullValue(ResEltTy));
1389         else
1390           ResElts.push_back(Constant::getAllOnesValue(ResEltTy));
1391       } else if (isa<UndefValue>(C)) {
1392         ResElts.push_back(UndefValue::get(ResEltTy));
1393       } else {
1394         break;
1395       }
1396     }
1397     
1398     if (ResElts.size() == C1Elts.size())
1399       return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
1400   }
1401
1402   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1403     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1404     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1405     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1406     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1407     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1408     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1409     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1410     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1411     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1412     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1413     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1414     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1415     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1416     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1417       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1418     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1419       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1420                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1421                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1422       break;
1423     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1424       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1425                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1426                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1427       break;
1428     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1429       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1430                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1431                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1432       break;
1433     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1434       // We can only partially decide this relation.
1435       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1436         Result = 0;
1437       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1438         Result = 1;
1439       break;
1440     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1441       // We can only partially decide this relation.
1442       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1443         Result = 0;
1444       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1445         Result = 1;
1446       break;
1447     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1448       // We can only partially decide this relation.
1449       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
1450         Result = 0;
1451       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
1452         Result = 1;
1453       break;
1454     }
1455     
1456     // If we evaluated the result, return it now.
1457     if (Result != -1) {
1458       if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1459         if (Result == 0)
1460           return Constant::getNullValue(VectorType::getInteger(VT));
1461         else
1462           return Constant::getAllOnesValue(VectorType::getInteger(VT));
1463       }
1464       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, Result);
1465     }
1466     
1467   } else {
1468     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1469     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1470     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1471     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1472     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1473       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1474     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1475       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1476       // computation precisely.
1477       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1478                 pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1479                 pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1480                 pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1481                 pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1482       break;
1483     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1484       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1485       // precisely.
1486       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1487                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1488                 pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1489       break;
1490     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1491       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1492       // precisely.
1493       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1494                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1495                 pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1496       break;
1497     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1498       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1499       // precisely.
1500       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1501                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1502                 pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1503       break;
1504     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1505       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1506       // precisely.
1507       Result = (pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1508                 pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1509                 pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1510       break;
1511     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1512       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1513       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1514       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 1;
1515       break;
1516     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1517       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1518       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1519       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 1;
1520       break;
1521
1522     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1523       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1524       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1525       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 1;
1526       break;
1527     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1528       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1529       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1530       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 1;
1531       break;
1532
1533     case ICmpInst::ICMP_NE:
1534       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1535       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1536       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1537       break;
1538     }
1539     
1540     // If we evaluated the result, return it now.
1541     if (Result != -1) {
1542       if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1543         if (Result == 0)
1544           return Constant::getNullValue(VT);
1545         else
1546           return Constant::getAllOnesValue(VT);
1547       }
1548       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, Result);
1549     }
1550     
1551     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1552       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1553       // other way if possible.
1554       switch (pred) {
1555       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1556       case ICmpInst::ICMP_NE:
1557         // No change of predicate required.
1558         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1559
1560       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1561       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1562       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1563       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1564       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1565       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1566       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1567       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1568         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1569         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1570         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1571
1572       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1573         break;
1574       }
1575     }
1576   }
1577   return 0;
1578 }
1579
1580 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1581                                           Constant* const *Idxs,
1582                                           unsigned NumIdx) {
1583   if (NumIdx == 0 ||
1584       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1585     return const_cast<Constant*>(C);
1586
1587   if (isa<UndefValue>(C)) {
1588     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1589     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1590                                                        (Value **)Idxs,
1591                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
1592     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1593     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1594   }
1595
1596   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1597   if (C->isNullValue()) {
1598     bool isNull = true;
1599     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1600       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1601         isNull = false;
1602         break;
1603       }
1604     if (isNull) {
1605       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1606       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1607                                                          (Value**)Idxs,
1608                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
1609       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1610       return 
1611         ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
1612     }
1613   }
1614
1615   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1616     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1617     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1618     // getelementptr instructions into a single instruction.
1619     //
1620     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1621       const Type *LastTy = 0;
1622       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1623            I != E; ++I)
1624         LastTy = *I;
1625
1626       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1627         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1628         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1629         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1630           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1631
1632         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1633         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1634         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1635         // Otherwise it must be an array.
1636         if (!Idx0->isNullValue()) {
1637           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1638           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1639             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1640             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, 
1641                                                           Type::Int64Ty);
1642             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1643           } else {
1644             Combined =
1645               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1646           }
1647         }
1648
1649         NewIndices.push_back(Combined);
1650         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1651         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1652                                               NewIndices.size());
1653       }
1654     }
1655
1656     // Implement folding of:
1657     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1658     //                        long 0, long 0)
1659     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1660     //
1661     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1662       if (const PointerType *SPT =
1663           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1664         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1665           if (const ArrayType *CAT =
1666         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1667             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1668               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1669                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1670     }
1671     
1672     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1673     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1674     // This happens with pointers to member functions in C++.
1675     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1676         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1677         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1678       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1679       Constant *Offset = Idxs[0];
1680       
1681       // Convert the smaller integer to the larger type.
1682       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 
1683           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1684         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1685       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1686                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1687         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Offset->getType());
1688       
1689       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1690       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1691     }
1692   }
1693   return 0;
1694 }
1695