lib/VMCore/ConstantFold.cpp

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