lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
  11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
  12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
  13 //
  14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
  15 // template-based folder for simple primitive constants like ConstantInt, and
  16 // the special case hackery that we use to symbolically evaluate expressions
  17 // that use ConstantExprs.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "ConstantFold.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  31 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  32 #include <limits>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38
  39 /// CastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
  40 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  41 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  42 static Constant *CastConstantVector(ConstantVector *CV,
  43                                     const VectorType *DstTy) {
  44   unsigned SrcNumElts = CV->getType()->getNumElements();
  45   unsigned DstNumElts = DstTy->getNumElements();
  46   const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
  47   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  48
  49   // If both vectors have the same number of elements (thus, the elements
  50   // are the same size), perform the conversion now.
  51   if (SrcNumElts == DstNumElts) {
  52     std::vector<Constant*> Result;
  53
  54     // If the src and dest elements are both integers, or both floats, we can
  55     // just BitCast each element because the elements are the same size.
  56     if ((SrcEltTy->isInteger() && DstEltTy->isInteger()) ||
  57         (SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isFloatingPoint())) {
  58       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i)
  59         Result.push_back(
  60           ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
  61       return ConstantVector::get(Result);
  62     }
  63
  64     // If this is an int-to-fp cast ..
  65     if (SrcEltTy->isInteger()) {
  66       // Ensure that it is int-to-fp cast
  67       assert(DstEltTy->isFloatingPoint());
  68       if (DstEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
  69         for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  70           ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
  71           double V = CI->getValue().bitsToDouble();
  72           Result.push_back(ConstantFP::get(Type::DoubleTy, APFloat(V)));
  73         }
  74         return ConstantVector::get(Result);
  75       }
  76       assert(DstEltTy == Type::FloatTy && "Unknown fp type!");
  77       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  78         ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
  79         float V = CI->getValue().bitsToFloat();
  80         Result.push_back(ConstantFP::get(Type::FloatTy, APFloat(V)));
  81       }
  82       return ConstantVector::get(Result);
  83     }
  84
  85     // Otherwise, this is an fp-to-int cast.
  86     assert(SrcEltTy->isFloatingPoint() && DstEltTy->isInteger());
  87
  88     if (SrcEltTy->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
  89       for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
  90         uint64_t V = cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
  91                        getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
  92         Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int64Ty, V);
  93         Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy ));
  94       }
  95       return ConstantVector::get(Result);
  96     }
  97
  98     assert(SrcEltTy->getTypeID() == Type::FloatTyID);
  99     for (unsigned i = 0; i != SrcNumElts; ++i) {
 100       uint32_t V = (uint32_t)cast<ConstantFP>(CV->getOperand(i))->
 101                                getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
 102       Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, V);
 103       Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy));
 104     }
 105     return ConstantVector::get(Result);
 106   }
 107
 108   // Otherwise, this is a cast that changes element count and size.  Handle
 109   // casts which shrink the elements here.
 110
 111   // FIXME: We need to know endianness to do this!
 112
 113   return 0;
 114 }
 115
 116 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
 117 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
 118 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
 119 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
 120 static unsigned
 121 foldConstantCastPair(
 122   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
 123   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
 124   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
 125 ) {
 126   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
 127   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
 128   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
 129
 130   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
 131   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
 132   const Type *MidTy = Op->getType();
 133   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
 134   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
 135
 136   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
 137   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
 138                                         Type::Int64Ty);
 139 }
 140
 141 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 142                                             const Type *DestTy) {
 143   const Type *SrcTy = V->getType();
 144
 145   if (isa<UndefValue>(V)) {
 146     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 147     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 148     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt)
 149       return Constant::getNullValue(DestTy);
 150     return UndefValue::get(DestTy);
 151   }
 152   // No compile-time operations on this type yet.
 153   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
 154     return 0;
 155
 156   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 157   // do to try to simplify it.
 158   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 159     if (CE->isCast()) {
 160       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 161       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 162         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 163     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 164       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 165       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 166       bool isAllNull = true;
 167       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 168         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 169           isAllNull = false;
 170           break;
 171         }
 172       if (isAllNull)
 173         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 174         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 175     }
 176   }
 177
 178   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 179   // opcode specified.
 180   switch (opc) {
 181   case Instruction::FPTrunc:
 182   case Instruction::FPExt:
 183     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 184       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 185       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 186                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 187                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 188                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 189                   APFloat::Bogus,
 190                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 191       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
 192     }
 193     return 0; // Can't fold.
 194   case Instruction::FPToUI:
 195   case Instruction::FPToSI:
 196     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 197       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 198       uint64_t x[2];
 199       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 200       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 201                                 APFloat::rmTowardZero);
 202       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 203       return ConstantInt::get(Val);
 204     }
 205     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 206       std::vector<Constant*> res;
 207       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 208       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 209       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 210         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 211                                                   DstEltTy));
 212       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 213     }
 214     return 0; // Can't fold.
 215   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 216     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 217       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 218     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 219   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 220     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 221       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 222     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 223   case Instruction::UIToFP:
 224   case Instruction::SIToFP:
 225     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 226       APInt api = CI->getValue();
 227       const uint64_t zero[] = {0, 0};
 228       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(SrcTy)->getBitWidth();
 229       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
 230                                   2, zero));
 231       (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(api.getRawData(), BitWidth,
 232                                    opc==Instruction::SIToFP,
 233                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 234       return ConstantFP::get(DestTy, apf);
 235     }
 236     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 237       std::vector<Constant*> res;
 238       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 239       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 240       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 241         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 242                                                   DstEltTy));
 243       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 244     }
 245     return 0;
 246   case Instruction::ZExt:
 247     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 248       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 249       APInt Result(CI->getValue());
 250       Result.zext(BitWidth);
 251       return ConstantInt::get(Result);
 252     }
 253     return 0;
 254   case Instruction::SExt:
 255     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 256       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 257       APInt Result(CI->getValue());
 258       Result.sext(BitWidth);
 259       return ConstantInt::get(Result);
 260     }
 261     return 0;
 262   case Instruction::Trunc:
 263     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 264       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 265       APInt Result(CI->getValue());
 266       Result.trunc(BitWidth);
 267       return ConstantInt::get(Result);
 268     }
 269     return 0;
 270   case Instruction::BitCast:
 271     if (SrcTy == DestTy)
 272       return (Constant*)V; // no-op cast
 273
 274     // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 275     // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 276     if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 277       if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 278         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 279         IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 280         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 281         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 282           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 283             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 284             ElTy = STy->getElementType(0);
 285             IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 286           } else if (const SequentialType *STy =
 287                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 288             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 289             ElTy = STy->getElementType();
 290             IdxList.push_back(IdxList[0]);
 291           } else {
 292             break;
 293           }
 294         }
 295
 296         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 297           return ConstantExpr::getGetElementPtr(
 298               const_cast<Constant*>(V), &IdxList[0], IdxList.size());
 299       }
 300
 301     // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 302     // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 303     if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 304       if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 305         assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 306                "Not cast between same sized vectors!");
 307         // First, check for null and undef
 308         if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 309           return Constant::getNullValue(DestTy);
 310         if (isa<UndefValue>(V))
 311           return UndefValue::get(DestTy);
 312
 313         if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 314           // This is a cast from a ConstantVector of one type to a
 315           // ConstantVector of another type.  Check to see if all elements of
 316           // the input are simple.
 317           bool AllSimpleConstants = true;
 318           for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 319             if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
 320                 !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i))) {
 321               AllSimpleConstants = false;
 322               break;
 323             }
 324           }
 325
 326           // If all of the elements are simple constants, we can fold this.
 327           if (AllSimpleConstants)
 328             return CastConstantVector(const_cast<ConstantVector*>(CV), DestPTy);
 329         }
 330       }
 331     }
 332
 333     // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 334     // bitcast right.
 335     if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 336       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 337
 338     // Handle integral constant input.
 339     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 340       if (DestTy->isInteger())
 341         // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 342         // be the same. Consequently, we just fold to V.
 343         return const_cast<Constant*>(V);
 344
 345       if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 346         assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 347                "Unknown FP type!");
 348         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
 349       }
 350       // Otherwise, can't fold this (vector?)
 351       return 0;
 352     }
 353
 354     // Handle ConstantFP input.
 355     if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 356       // FP -> Integral.
 357       if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 358         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 359       } else {
 360         assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 361         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 362       }
 363     }
 364     return 0;
 365   default:
 366     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 367     break;
 368   }
 369
 370   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 371   return 0;
 372 }
 373
 374 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 375                                               const Constant *V1,
 376                                               const Constant *V2) {
 377   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 378     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 379
 380   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 381   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 382   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 383   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 384   return 0;
 385 }
 386
 387 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 388                                                       const Constant *Idx) {
 389   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 390     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 391   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 392     return Constant::getNullValue(
 393                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 394
 395   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 396     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 397       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 398     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 399       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 400       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 401     }
 402   }
 403   return 0;
 404 }
 405
 406 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 407                                                      const Constant *Elt,
 408                                                      const Constant *Idx) {
 409   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 410   if (!CIdx) return 0;
 411   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 412   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 413     // Insertion of scalar constant into vector undef
 414     // Optimize away insertion of undef
 415     if (isa<UndefValue>(Elt))
 416       return const_cast<Constant*>(Val);
 417     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 418     // the insertion
 419     unsigned numOps =
 420       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 421     std::vector<Constant*> Ops;
 422     Ops.reserve(numOps);
 423     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 424       const Constant *Op =
 425         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 426       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 427     }
 428     return ConstantVector::get(Ops);
 429   }
 430   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 431     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 432     // Optimize away insertion of zero
 433     if (Elt->isNullValue())
 434       return const_cast<Constant*>(Val);
 435     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 436     // the insertion
 437     unsigned numOps =
 438       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 439     std::vector<Constant*> Ops;
 440     Ops.reserve(numOps);
 441     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 442       const Constant *Op =
 443         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 444       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 445     }
 446     return ConstantVector::get(Ops);
 447   }
 448   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 449     // Insertion of scalar constant into vector constant
 450     std::vector<Constant*> Ops;
 451     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 452     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 453       const Constant *Op =
 454         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 455       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 456     }
 457     return ConstantVector::get(Ops);
 458   }
 459   return 0;
 460 }
 461
 462 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 463                                                      const Constant *V2,
 464                                                      const Constant *Mask) {
 465   // TODO:
 466   return 0;
 467 }
 468
 469 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 470 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 471 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
 472 /// ConstantAggregateZero operand.
 473 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 474                               const ConstantVector *V2,
 475                               const VectorType *VTy,
 476                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 477   std::vector<Constant*> Res;
 478   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
 479   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 480     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 481     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 482     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
 483                      const_cast<Constant*>(C2)));
 484   }
 485   return ConstantVector::get(Res);
 486 }
 487
 488 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 489                                               const Constant *C1,
 490                                               const Constant *C2) {
 491   // No compile-time operations on this type yet.
 492   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 493     return 0;
 494
 495   // Handle UndefValue up front
 496   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 497     switch (Opcode) {
 498     case Instruction::Add:
 499     case Instruction::Sub:
 500     case Instruction::Xor:
 501       return UndefValue::get(C1->getType());
 502     case Instruction::Mul:
 503     case Instruction::And:
 504       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 505     case Instruction::UDiv:
 506     case Instruction::SDiv:
 507     case Instruction::FDiv:
 508     case Instruction::URem:
 509     case Instruction::SRem:
 510     case Instruction::FRem:
 511       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 512         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 513       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 514     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 515       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 516         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 517       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 518     case Instruction::LShr:
 519       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 520         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 521       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 522                                                     // undef lshr X -> 0
 523     case Instruction::AShr:
 524       if (!isa<UndefValue>(C2))
 525         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 526       else if (isa<UndefValue>(C1))
 527         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 528       else
 529         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 530     case Instruction::Shl:
 531       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 532       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 533     }
 534   }
 535
 536   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 537     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 538       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 539       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 540       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 541     } else {
 542       // Just implement a couple of simple identities.
 543       switch (Opcode) {
 544       case Instruction::Add:
 545         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 546         break;
 547       case Instruction::Sub:
 548         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 549         break;
 550       case Instruction::Mul:
 551         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 552         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 553           if (CI->equalsInt(1))
 554             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 555         break;
 556       case Instruction::UDiv:
 557       case Instruction::SDiv:
 558         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 559           if (CI->equalsInt(1))
 560             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 561         break;
 562       case Instruction::URem:
 563       case Instruction::SRem:
 564         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 565           if (CI->equalsInt(1))
 566             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 567         break;
 568       case Instruction::And:
 569         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 570           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 571           if (CI->isAllOnesValue())
 572             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 573
 574           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 575           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 576             APInt PossiblySetBits
 577               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 578             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 579             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 580               return const_cast<Constant*>(C1);
 581           }
 582         }
 583         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 584           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 585
 586           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 587           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 588           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 589             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 590                 isa<Function>(CPR))
 591               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 592         }
 593         break;
 594       case Instruction::Or:
 595         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 596         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 597           if (CI->isAllOnesValue())
 598             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 599         break;
 600       case Instruction::Xor:
 601         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 602         break;
 603       case Instruction::AShr:
 604         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 605         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 606           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 607                                        const_cast<Constant*>(C2));
 608         break;
 609       }
 610     }
 611   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 612     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 613     // other way if possible.
 614     switch (Opcode) {
 615     case Instruction::Add:
 616     case Instruction::Mul:
 617     case Instruction::And:
 618     case Instruction::Or:
 619     case Instruction::Xor:
 620       // No change of opcode required.
 621       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 622
 623     case Instruction::Shl:
 624     case Instruction::LShr:
 625     case Instruction::AShr:
 626     case Instruction::Sub:
 627     case Instruction::SDiv:
 628     case Instruction::UDiv:
 629     case Instruction::FDiv:
 630     case Instruction::URem:
 631     case Instruction::SRem:
 632     case Instruction::FRem:
 633     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 634       return 0;
 635     }
 636   }
 637
 638   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 639   // so look at directly computing the value.
 640   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 641     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 642       using namespace APIntOps;
 643       APInt C1V = CI1->getValue();
 644       APInt C2V = CI2->getValue();
 645       switch (Opcode) {
 646       default:
 647         break;
 648       case Instruction::Add:
 649         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 650       case Instruction::Sub:
 651         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 652       case Instruction::Mul:
 653         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 654       case Instruction::UDiv:
 655         if (CI2->isNullValue())
 656           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 657         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 658       case Instruction::SDiv:
 659         if (CI2->isNullValue())
 660           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 661         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 662           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 663         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 664       case Instruction::URem:
 665         if (C2->isNullValue())
 666           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 667         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 668       case Instruction::SRem:
 669         if (CI2->isNullValue())
 670           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 671         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 672           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 673         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 674       case Instruction::And:
 675         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 676       case Instruction::Or:
 677         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 678       case Instruction::Xor:
 679         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 680       case Instruction::Shl:
 681         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 682           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 683             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 684           else
 685             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 686         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 687       case Instruction::LShr:
 688         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 689           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 690             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 691           else
 692             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 693         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 694       case Instruction::AShr:
 695         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 696           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 697             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 698           else
 699             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 700         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 701       }
 702     }
 703   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 704     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 705       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 706       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 707       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 708       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 709       switch (Opcode) {
 710       default:
 711         break;
 712       case Instruction::Add:
 713         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 714         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 715       case Instruction::Sub:
 716         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 717         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 718       case Instruction::Mul:
 719         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 720         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 721       case Instruction::FDiv:
 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 VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
 735     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
 736     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
 737     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
 738         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
 739       switch (Opcode) {
 740         default:
 741           break;
 742         case Instruction::Add:
 743         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
 744         case Instruction::Sub:
 745         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
 746         case Instruction::Mul:
 747         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
 748         case Instruction::UDiv:
 749         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
 750         case Instruction::SDiv:
 751         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
 752         case Instruction::FDiv:
 753         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
 754         case Instruction::URem:
 755         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
 756         case Instruction::SRem:
 757         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
 758         case Instruction::FRem:
 759         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
 760         case Instruction::And:
 761         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
 762         case Instruction::Or:
 763         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
 764         case Instruction::Xor:
 765         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
 766       }
 767     }
 768   }
 769
 770   // We don't know how to fold this
 771   return 0;
 772 }
 773
 774 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 775 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 776 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 777   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 778   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 779
 780     // If all of elements have zero size, this does too.
 781     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 782       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 783     return true;
 784
 785   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 786     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 787   }
 788   return false;
 789 }
 790
 791 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 792 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 793 ///
 794 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 795 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 796 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 797 ///
 798 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 799   if (C1 == C2) return 0;
 800
 801   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 802   // anything with them.
 803   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 804     return -2; // don't know!
 805
 806   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 807   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 808   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 809     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 810
 811   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 812     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 813
 814   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 815
 816   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 817   // no pointer difference being made here.
 818   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 819     return -2; // dunno.
 820
 821   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 822   // found a difference!
 823   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 824       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 825     return -1;
 826   else
 827     return 1;
 828 }
 829
 830 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 831 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 832 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 833 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 834 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 835 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 836 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 837 ///
 838 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 839 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 840 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 841 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 842                                                 const Constant *V2) {
 843   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 844          "Cannot compare values of different types!");
 845
 846   // No compile-time operations on this type yet.
 847   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 848     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 849
 850   // Handle degenerate case quickly
 851   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 852
 853   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 854     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 855       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 856       ConstantInt *R = 0;
 857       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 858       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 859       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 860                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 861       if (R && !R->isZero())
 862         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 863       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 864                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 865       if (R && !R->isZero())
 866         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 867       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 868                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 869       if (R && !R->isZero())
 870         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 871
 872       // Nothing more we can do
 873       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 874     }
 875
 876     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 877     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 878     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 879       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 880   } else {
 881     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 882     // constantexpr or a simple constant.
 883     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 884     switch (CE1->getOpcode()) {
 885     case Instruction::FPTrunc:
 886     case Instruction::FPExt:
 887     case Instruction::UIToFP:
 888     case Instruction::SIToFP:
 889       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 890       break;
 891     default:
 892       break;
 893     }
 894   }
 895   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 896   // probably be added on demand, as they seem needed.
 897   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 898 }
 899
 900 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 901 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 902 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 903 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 904 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 905 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 906 ///
 907 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 908 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 909 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 910 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 911 ///
 912 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 913                                                 const Constant *V2,
 914                                                 bool isSigned) {
 915   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 916          "Cannot compare different types of values!");
 917   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 918
 919   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 920     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 921       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 922       // folder.
 923       ConstantInt *R = 0;
 924       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 925       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 926       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 927       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 928       if (R && !R->isZero())
 929         return pred;
 930       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 931       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 932       if (R && !R->isZero())
 933         return pred;
 934       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 935       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 936       if (R && !R->isZero())
 937         return pred;
 938
 939       // If we couldn't figure it out, bail.
 940       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 941     }
 942
 943     // If the first operand is simple, swap operands.
 944     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 945       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 946     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 947       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 948
 949   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 950     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 951       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 952         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 953       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 954         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 955       else
 956         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 957     }
 958
 959     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 960     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 961     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 962       // Don't try to decide equality of aliases.
 963       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 964         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 965           return ICmpInst::ICMP_NE;
 966     } else {
 967       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 968       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 969       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 970         return ICmpInst::ICMP_NE;
 971     }
 972   } else {
 973     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 974     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 975     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 976     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 977
 978     switch (CE1->getOpcode()) {
 979     case Instruction::Trunc:
 980     case Instruction::FPTrunc:
 981     case Instruction::FPExt:
 982     case Instruction::FPToUI:
 983     case Instruction::FPToSI:
 984       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 985
 986     case Instruction::UIToFP:
 987     case Instruction::SIToFP:
 988     case Instruction::IntToPtr:
 989     case Instruction::BitCast:
 990     case Instruction::ZExt:
 991     case Instruction::SExt:
 992     case Instruction::PtrToInt:
 993       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 994       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 995       if (V2->isNullValue() &&
 996           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 997         bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
 998           (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
 999            (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
1000         return evaluateICmpRelation(
1001             CE1Op0, Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), sgnd);
1002       }
1003
1004       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
1005       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
1006       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
1007       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
1008       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
1009         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
1010             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
1011             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
1012           bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
1013             (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
1014              (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
1015           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1016               sgnd);
1017         }
1018       break;
1019
1020     case Instruction::GetElementPtr:
1021       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1022       // pointer type.  Check the various cases.
1023       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1024         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1025         // of the GEP equals the null pointer.
1026         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1027           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1028             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1029             // to null pointer so its greater-or-equal
1030             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1031           else
1032             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1033             // so the result is greater-than
1034             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1035         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1036           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1037           // non-zero indices.
1038           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1039             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1040               // Offsetting from null, must not be equal.
1041               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1042           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1043           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1044         }
1045         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1046       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1047         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1048           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1049             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1050             // a null pointer, so its less-or-equal
1051             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1052           else
1053             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1054             // so the result is less-than
1055             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1056         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1057           if (CPR1 == CPR2) {
1058             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1059             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1060             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1061             // with a single zero index, it must be nonzero.
1062             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1063                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1064                    "Suprising getelementptr!");
1065             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1066           } else {
1067             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1068             // but they can't be equal.
1069             return ICmpInst::ICMP_NE;
1070           }
1071         }
1072       } else {
1073         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1074         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1075
1076         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1077         // probably be added on demand, as they seem needed.
1078         switch (CE2->getOpcode()) {
1079         default: break;
1080         case Instruction::GetElementPtr:
1081           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1082           // obviously to the same or different globals.
1083           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1084             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1085               return ICmpInst::ICMP_NE;
1086             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1087             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1088             // ordering of the resultant pointers.
1089             unsigned i = 1;
1090
1091             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1092             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1093             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1094                  ++i, ++GTI)
1095               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1096                                  GTI.getIndexedType())) {
1097               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1098               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1099               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1100               }
1101
1102             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1103             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1104             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1105               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1106                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1107                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1108                 else
1109                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1110
1111             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1112               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1113                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1114                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1115                 else
1116                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1117             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1118           }
1119         }
1120       }
1121     default:
1122       break;
1123     }
1124   }
1125
1126   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1127 }
1128
1129 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1130                                                const Constant *C1,
1131                                                const Constant *C2) {
1132
1133   // Handle some degenerate cases first
1134   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1135     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1136
1137   // No compile-time operations on this type yet.
1138   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1139     return 0;
1140
1141   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1142   if (C1->isNullValue()) {
1143     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1144       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1145       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1146         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1147           return ConstantInt::getFalse();
1148         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1149           return ConstantInt::getTrue();
1150   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1151   } else if (C2->isNullValue()) {
1152     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1153       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1154       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1155         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1156           return ConstantInt::getFalse();
1157         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1158           return ConstantInt::getTrue();
1159   }
1160
1161   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1162     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1163     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1164     switch (pred) {
1165     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1166     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1167     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1168     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1169     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1170     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1171     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1172     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1173     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1174     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1175     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1176     }
1177   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1178     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1179     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1180     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1181     switch (pred) {
1182     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1183     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1184     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1185     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1186       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1187     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1188       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1189     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1190       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1191                                             R==APFloat::cmpEqual);
1192     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1193       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1194     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1195       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1196     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1197       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1198                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1199     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1200       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1201                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1202     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1203       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1204     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1205       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1206                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1207     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1208       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1209     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1210       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1211     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1212       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1213                                             R==APFloat::cmpEqual);
1214     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1215       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1216     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1217       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1218                                             R==APFloat::cmpEqual);
1219     }
1220   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1221     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1222       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1223         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1224           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1225               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1226               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1227           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1228             return CB;
1229         }
1230         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1231         return 0;
1232       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1233         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1234           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1235               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1236               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1237           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1238             return CB;
1239         }
1240         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1241         return 0;
1242       }
1243     }
1244   }
1245
1246   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1247     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1248     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1249     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1250     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1251     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1252     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1253     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1254     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1255     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1256     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1257     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1258     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1259     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1260       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1261     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1262       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1263           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1264           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1265           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1266     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1267       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1268           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1269           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1270           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1271     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1272       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1273           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1274           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1275           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1276     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1277       // We can only partially decide this relation.
1278       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1279         return ConstantInt::getFalse();
1280       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1281         return ConstantInt::getTrue();
1282       break;
1283     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1284       // We can only partially decide this relation.
1285       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1286         return ConstantInt::getFalse();
1287       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1288         return ConstantInt::getTrue();
1289       break;
1290     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1291       // We can only partially decide this relation.
1292       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1293         return ConstantInt::getFalse();
1294       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1295         return ConstantInt::getTrue();
1296       break;
1297     }
1298   } else {
1299     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1300     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1301     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1302     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1303       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1304     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1305       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1306       // computation precisely.
1307       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1308                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1309                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1310                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1311                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1312                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1313     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1314       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1315       // precisely.
1316       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1317                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1318                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1319                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1320     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1321       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1322       // precisely.
1323       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1324                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1325                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1326                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1327     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1328       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1329       // precisely.
1330       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1331                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1332                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1333                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1334     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1335       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1336       // precisely.
1337       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1338                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1339                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1340                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1341     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1342       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1343       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1344       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1345       break;
1346     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1347       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1348       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1349       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1350       break;
1351
1352     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1353       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1354       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1355       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1356       break;
1357     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1358       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1359       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1360       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1361       break;
1362
1363     case ICmpInst::ICMP_NE:
1364       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1365       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1366       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1367       break;
1368     }
1369
1370     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1371       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1372       // other way if possible.
1373       switch (pred) {
1374       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1375       case ICmpInst::ICMP_NE:
1376         // No change of predicate required.
1377         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1378
1379       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1380       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1381       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1382       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1383       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1384       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1385       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1386       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1387         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1388         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1389         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1390
1391       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1392         break;
1393       }
1394     }
1395   }
1396   return 0;
1397 }
1398
1399 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1400                                           Constant* const *Idxs,
1401                                           unsigned NumIdx) {
1402   if (NumIdx == 0 ||
1403       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1404     return const_cast<Constant*>(C);
1405
1406   if (isa<UndefValue>(C)) {
1407     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1408                                                        (Value **)Idxs,
1409                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1410                                                        true);
1411     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1412     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty));
1413   }
1414
1415   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1416   if (C->isNullValue()) {
1417     bool isNull = true;
1418     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1419       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1420         isNull = false;
1421         break;
1422       }
1423     if (isNull) {
1424       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1425                                                          (Value**)Idxs,
1426                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1427                                                          true);
1428       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1429       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
1430     }
1431   }
1432
1433   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1434     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1435     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1436     // getelementptr instructions into a single instruction.
1437     //
1438     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1439       const Type *LastTy = 0;
1440       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1441            I != E; ++I)
1442         LastTy = *I;
1443
1444       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1445         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1446         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1447         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1448           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1449
1450         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1451         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1452         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1453         // Otherwise it must be an array.
1454         if (!Idx0->isNullValue()) {
1455           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1456           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1457             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1458             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1459                                                           Type::Int64Ty);
1460             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1461           } else {
1462             Combined =
1463               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1464           }
1465         }
1466
1467         NewIndices.push_back(Combined);
1468         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1469         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1470                                               NewIndices.size());
1471       }
1472     }
1473
1474     // Implement folding of:
1475     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1476     //                        long 0, long 0)
1477     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1478     //
1479     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1480       if (const PointerType *SPT =
1481           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1482         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1483           if (const ArrayType *CAT =
1484         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1485             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1486               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1487                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1488     }
1489
1490     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1491     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1492     // This happens with pointers to member functions in C++.
1493     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1494         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1495         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1496       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1497       Constant *Offset = Idxs[0];
1498
1499       // Convert the smaller integer to the larger type.
1500       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1501           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1502         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1503       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1504                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1505         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1506
1507       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1508       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1509     }
1510   }
1511   return 0;
1512 }
1513