lib/VMCore/Constants.cpp

   1 //===-- Constants.cpp - Implement Constant nodes --------------------------===//
   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 the Constant* classes...
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Constants.h"
  15 #include "llvm/ConstantHandling.h"
  16 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  17 #include "llvm/iMemory.h"
  18 #include "llvm/SymbolTable.h"
  19 #include "llvm/Module.h"
  20 #include "Support/StringExtras.h"
  21 #include <algorithm>
  22
  23 ConstantBool *ConstantBool::True  = new ConstantBool(true);
  24 ConstantBool *ConstantBool::False = new ConstantBool(false);
  25
  26
  27 //===----------------------------------------------------------------------===//
  28 //                              Constant Class
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 // Specialize setName to take care of symbol table majik
  32 void Constant::setName(const std::string &Name, SymbolTable *ST) {
  33   assert(ST && "Type::setName - Must provide symbol table argument!");
  34
  35   if (Name.size()) ST->insert(Name, this);
  36 }
  37
  38 void Constant::destroyConstantImpl() {
  39   // When a Constant is destroyed, there may be lingering
  40   // references to the constant by other constants in the constant pool.  These
  41   // constants are implicitly dependent on the module that is being deleted,
  42   // but they don't know that.  Because we only find out when the CPV is
  43   // deleted, we must now notify all of our users (that should only be
  44   // Constants) that they are, in fact, invalid now and should be deleted.
  45   //
  46   while (!use_empty()) {
  47     Value *V = use_back();
  48 #ifndef NDEBUG      // Only in -g mode...
  49     if (!isa<Constant>(V))
  50       std::cerr << "While deleting: " << *this
  51                 << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
  52                 << *V << "\n\n";
  53 #endif
  54     assert(isa<Constant>(V) && "References remain to Constant being destroyed");
  55     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
  56     CPV->destroyConstant();
  57
  58     // The constant should remove itself from our use list...
  59     assert((use_empty() || use_back() != V) && "Constant not removed!");
  60   }
  61
  62   // Value has no outstanding references it is safe to delete it now...
  63   delete this;
  64 }
  65
  66 // Static constructor to create a '0' constant of arbitrary type...
  67 Constant *Constant::getNullValue(const Type *Ty) {
  68   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
  69   case Type::BoolTyID: {
  70     static Constant *NullBool = ConstantBool::get(false);
  71     return NullBool;
  72   }
  73   case Type::SByteTyID: {
  74     static Constant *NullSByte = ConstantSInt::get(Type::SByteTy, 0);
  75     return NullSByte;
  76   }
  77   case Type::UByteTyID: {
  78     static Constant *NullUByte = ConstantUInt::get(Type::UByteTy, 0);
  79     return NullUByte;
  80   }
  81   case Type::ShortTyID: {
  82     static Constant *NullShort = ConstantSInt::get(Type::ShortTy, 0);
  83     return NullShort;
  84   }
  85   case Type::UShortTyID: {
  86     static Constant *NullUShort = ConstantUInt::get(Type::UShortTy, 0);
  87     return NullUShort;
  88   }
  89   case Type::IntTyID: {
  90     static Constant *NullInt = ConstantSInt::get(Type::IntTy, 0);
  91     return NullInt;
  92   }
  93   case Type::UIntTyID: {
  94     static Constant *NullUInt = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0);
  95     return NullUInt;
  96   }
  97   case Type::LongTyID: {
  98     static Constant *NullLong = ConstantSInt::get(Type::LongTy, 0);
  99     return NullLong;
 100   }
 101   case Type::ULongTyID: {
 102     static Constant *NullULong = ConstantUInt::get(Type::ULongTy, 0);
 103     return NullULong;
 104   }
 105
 106   case Type::FloatTyID: {
 107     static Constant *NullFloat = ConstantFP::get(Type::FloatTy, 0);
 108     return NullFloat;
 109   }
 110   case Type::DoubleTyID: {
 111     static Constant *NullDouble = ConstantFP::get(Type::DoubleTy, 0);
 112     return NullDouble;
 113   }
 114
 115   case Type::PointerTyID:
 116     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ty));
 117
 118   case Type::StructTyID: {
 119     const StructType *ST = cast<StructType>(Ty);
 120     const StructType::ElementTypes &ETs = ST->getElementTypes();
 121     std::vector<Constant*> Elements;
 122     Elements.resize(ETs.size());
 123     for (unsigned i = 0, e = ETs.size(); i != e; ++i)
 124       Elements[i] = Constant::getNullValue(ETs[i]);
 125     return ConstantStruct::get(ST, Elements);
 126   }
 127   case Type::ArrayTyID: {
 128     const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(Ty);
 129     Constant *El = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 130     unsigned NumElements = AT->getNumElements();
 131     return ConstantArray::get(AT, std::vector<Constant*>(NumElements, El));
 132   }
 133   default:
 134     // Function, Type, Label, or Opaque type?
 135     assert(0 && "Cannot create a null constant of that type!");
 136     return 0;
 137   }
 138 }
 139
 140 // Static constructor to create the maximum constant of an integral type...
 141 ConstantIntegral *ConstantIntegral::getMaxValue(const Type *Ty) {
 142   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 143   case Type::BoolTyID:   return ConstantBool::True;
 144   case Type::SByteTyID:
 145   case Type::ShortTyID:
 146   case Type::IntTyID:
 147   case Type::LongTyID: {
 148     // Calculate 011111111111111...
 149     unsigned TypeBits = Ty->getPrimitiveSize()*8;
 150     int64_t Val = INT64_MAX;             // All ones
 151     Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out unwanted 1 bits...
 152     return ConstantSInt::get(Ty, Val);
 153   }
 154
 155   case Type::UByteTyID:
 156   case Type::UShortTyID:
 157   case Type::UIntTyID:
 158   case Type::ULongTyID:  return getAllOnesValue(Ty);
 159
 160   default: return 0;
 161   }
 162 }
 163
 164 // Static constructor to create the minimum constant for an integral type...
 165 ConstantIntegral *ConstantIntegral::getMinValue(const Type *Ty) {
 166   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 167   case Type::BoolTyID:   return ConstantBool::False;
 168   case Type::SByteTyID:
 169   case Type::ShortTyID:
 170   case Type::IntTyID:
 171   case Type::LongTyID: {
 172      // Calculate 1111111111000000000000
 173      unsigned TypeBits = Ty->getPrimitiveSize()*8;
 174      int64_t Val = -1;                    // All ones
 175      Val <<= TypeBits-1;                  // Shift over to the right spot
 176      return ConstantSInt::get(Ty, Val);
 177   }
 178
 179   case Type::UByteTyID:
 180   case Type::UShortTyID:
 181   case Type::UIntTyID:
 182   case Type::ULongTyID:  return ConstantUInt::get(Ty, 0);
 183
 184   default: return 0;
 185   }
 186 }
 187
 188 // Static constructor to create an integral constant with all bits set
 189 ConstantIntegral *ConstantIntegral::getAllOnesValue(const Type *Ty) {
 190   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 191   case Type::BoolTyID:   return ConstantBool::True;
 192   case Type::SByteTyID:
 193   case Type::ShortTyID:
 194   case Type::IntTyID:
 195   case Type::LongTyID:   return ConstantSInt::get(Ty, -1);
 196
 197   case Type::UByteTyID:
 198   case Type::UShortTyID:
 199   case Type::UIntTyID:
 200   case Type::ULongTyID: {
 201     // Calculate ~0 of the right type...
 202     unsigned TypeBits = Ty->getPrimitiveSize()*8;
 203     uint64_t Val = ~0ULL;                // All ones
 204     Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out unwanted 1 bits...
 205     return ConstantUInt::get(Ty, Val);
 206   }
 207   default: return 0;
 208   }
 209 }
 210
 211 bool ConstantUInt::isAllOnesValue() const {
 212   unsigned TypeBits = getType()->getPrimitiveSize()*8;
 213   uint64_t Val = ~0ULL;                // All ones
 214   Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out inappropriate bits
 215   return getValue() == Val;
 216 }
 217
 218
 219 //===----------------------------------------------------------------------===//
 220 //                            ConstantXXX Classes
 221 //===----------------------------------------------------------------------===//
 222
 223 //===----------------------------------------------------------------------===//
 224 //                             Normal Constructors
 225
 226 ConstantBool::ConstantBool(bool V) : ConstantIntegral(Type::BoolTy) {
 227   Val = V;
 228 }
 229
 230 ConstantInt::ConstantInt(const Type *Ty, uint64_t V) : ConstantIntegral(Ty) {
 231   Val.Unsigned = V;
 232 }
 233
 234 ConstantSInt::ConstantSInt(const Type *Ty, int64_t V) : ConstantInt(Ty, V) {
 235   assert(Ty->isInteger() && Ty->isSigned() &&
 236          "Illegal type for unsigned integer constant!");
 237   assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
 238 }
 239
 240 ConstantUInt::ConstantUInt(const Type *Ty, uint64_t V) : ConstantInt(Ty, V) {
 241   assert(Ty->isInteger() && Ty->isUnsigned() &&
 242          "Illegal type for unsigned integer constant!");
 243   assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
 244 }
 245
 246 ConstantFP::ConstantFP(const Type *Ty, double V) : Constant(Ty) {
 247   assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
 248   Val = V;
 249 }
 250
 251 ConstantArray::ConstantArray(const ArrayType *T,
 252                              const std::vector<Constant*> &V) : Constant(T) {
 253   Operands.reserve(V.size());
 254   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
 255     assert(V[i]->getType() == T->getElementType() ||
 256            (T->isAbstract() &&
 257             V[i]->getType()->getPrimitiveID() ==
 258             T->getElementType()->getPrimitiveID()));
 259     Operands.push_back(Use(V[i], this));
 260   }
 261 }
 262
 263 ConstantStruct::ConstantStruct(const StructType *T,
 264                                const std::vector<Constant*> &V) : Constant(T) {
 265   const StructType::ElementTypes &ETypes = T->getElementTypes();
 266   assert(V.size() == ETypes.size() &&
 267          "Invalid initializer vector for constant structure");
 268   Operands.reserve(V.size());
 269   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
 270     assert((V[i]->getType() == ETypes[i] ||
 271             ((ETypes[i]->isAbstract() || V[i]->getType()->isAbstract()) &&
 272              ETypes[i]->getPrimitiveID()==V[i]->getType()->getPrimitiveID())) &&
 273            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
 274     Operands.push_back(Use(V[i], this));
 275   }
 276 }
 277
 278 ConstantPointerRef::ConstantPointerRef(GlobalValue *GV)
 279   : ConstantPointer(GV->getType()) {
 280   Operands.push_back(Use(GV, this));
 281 }
 282
 283 ConstantExpr::ConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C, const Type *Ty)
 284   : Constant(Ty), iType(Opcode) {
 285   Operands.push_back(Use(C, this));
 286 }
 287
 288 static bool isSetCC(unsigned Opcode) {
 289   return Opcode == Instruction::SetEQ || Opcode == Instruction::SetNE ||
 290          Opcode == Instruction::SetLT || Opcode == Instruction::SetGT ||
 291          Opcode == Instruction::SetLE || Opcode == Instruction::SetGE;
 292 }
 293
 294 ConstantExpr::ConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2)
 295   : Constant(isSetCC(Opcode) ? Type::BoolTy : C1->getType()), iType(Opcode) {
 296   Operands.push_back(Use(C1, this));
 297   Operands.push_back(Use(C2, this));
 298 }
 299
 300 ConstantExpr::ConstantExpr(Constant *C, const std::vector<Constant*> &IdxList,
 301                            const Type *DestTy)
 302   : Constant(DestTy), iType(Instruction::GetElementPtr) {
 303   Operands.reserve(1+IdxList.size());
 304   Operands.push_back(Use(C, this));
 305   for (unsigned i = 0, E = IdxList.size(); i != E; ++i)
 306     Operands.push_back(Use(IdxList[i], this));
 307 }
 308
 309
 310
 311 //===----------------------------------------------------------------------===//
 312 //                           classof implementations
 313
 314 bool ConstantIntegral::classof(const Constant *CPV) {
 315   return CPV->getType()->isIntegral() && !isa<ConstantExpr>(CPV);
 316 }
 317
 318 bool ConstantInt::classof(const Constant *CPV) {
 319   return CPV->getType()->isInteger() && !isa<ConstantExpr>(CPV);
 320 }
 321 bool ConstantSInt::classof(const Constant *CPV) {
 322   return CPV->getType()->isSigned() && !isa<ConstantExpr>(CPV);
 323 }
 324 bool ConstantUInt::classof(const Constant *CPV) {
 325   return CPV->getType()->isUnsigned() && !isa<ConstantExpr>(CPV);
 326 }
 327 bool ConstantFP::classof(const Constant *CPV) {
 328   const Type *Ty = CPV->getType();
 329   return ((Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy) &&
 330           !isa<ConstantExpr>(CPV));
 331 }
 332 bool ConstantArray::classof(const Constant *CPV) {
 333   return isa<ArrayType>(CPV->getType()) && !isa<ConstantExpr>(CPV);
 334 }
 335 bool ConstantStruct::classof(const Constant *CPV) {
 336   return isa<StructType>(CPV->getType()) && !isa<ConstantExpr>(CPV);
 337 }
 338 bool ConstantPointer::classof(const Constant *CPV) {
 339   return (isa<PointerType>(CPV->getType()) && !isa<ConstantExpr>(CPV));
 340 }
 341
 342
 343
 344 //===----------------------------------------------------------------------===//
 345 //                      isValueValidForType implementations
 346
 347 bool ConstantSInt::isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t Val) {
 348   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 349   default:
 350     return false;         // These can't be represented as integers!!!
 351
 352     // Signed types...
 353   case Type::SByteTyID:
 354     return (Val <= INT8_MAX && Val >= INT8_MIN);
 355   case Type::ShortTyID:
 356     return (Val <= INT16_MAX && Val >= INT16_MIN);
 357   case Type::IntTyID:
 358     return (Val <= INT32_MAX && Val >= INT32_MIN);
 359   case Type::LongTyID:
 360     return true;          // This is the largest type...
 361   }
 362   assert(0 && "WTF?");
 363   return false;
 364 }
 365
 366 bool ConstantUInt::isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t Val) {
 367   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 368   default:
 369     return false;         // These can't be represented as integers!!!
 370
 371     // Unsigned types...
 372   case Type::UByteTyID:
 373     return (Val <= UINT8_MAX);
 374   case Type::UShortTyID:
 375     return (Val <= UINT16_MAX);
 376   case Type::UIntTyID:
 377     return (Val <= UINT32_MAX);
 378   case Type::ULongTyID:
 379     return true;          // This is the largest type...
 380   }
 381   assert(0 && "WTF?");
 382   return false;
 383 }
 384
 385 bool ConstantFP::isValueValidForType(const Type *Ty, double Val) {
 386   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 387   default:
 388     return false;         // These can't be represented as floating point!
 389
 390     // TODO: Figure out how to test if a double can be cast to a float!
 391   case Type::FloatTyID:
 392   case Type::DoubleTyID:
 393     return true;          // This is the largest type...
 394   }
 395 };
 396
 397 //===----------------------------------------------------------------------===//
 398 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
 399
 400 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
 401                                                 bool DisableChecking) {
 402   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
 403
 404   std::vector<Constant*> Values;
 405   Values.reserve(getValues().size());  // Build replacement array...
 406   for (unsigned i = 0, e = getValues().size(); i != e; ++i) {
 407     Constant *Val = cast<Constant>(getValues()[i]);
 408     if (Val == From) Val = cast<Constant>(To);
 409     Values.push_back(Val);
 410   }
 411
 412   ConstantArray *Replacement = ConstantArray::get(getType(), Values);
 413   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
 414
 415   // Everyone using this now uses the replacement...
 416   if (DisableChecking)
 417     uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
 418   else
 419     replaceAllUsesWith(Replacement);
 420
 421   // Delete the old constant!
 422   destroyConstant();
 423 }
 424
 425 void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
 426                                                  bool DisableChecking) {
 427   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
 428
 429   std::vector<Constant*> Values;
 430   Values.reserve(getValues().size());
 431   for (unsigned i = 0, e = getValues().size(); i != e; ++i) {
 432     Constant *Val = cast<Constant>(getValues()[i]);
 433     if (Val == From) Val = cast<Constant>(To);
 434     Values.push_back(Val);
 435   }
 436
 437   ConstantStruct *Replacement = ConstantStruct::get(getType(), Values);
 438   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
 439
 440   // Everyone using this now uses the replacement...
 441   if (DisableChecking)
 442     uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
 443   else
 444     replaceAllUsesWith(Replacement);
 445
 446   // Delete the old constant!
 447   destroyConstant();
 448 }
 449
 450 void ConstantPointerRef::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
 451                                                      bool DisableChecking) {
 452   if (isa<GlobalValue>(To)) {
 453     assert(From == getOperand(0) && "Doesn't contain from!");
 454     ConstantPointerRef *Replacement =
 455       ConstantPointerRef::get(cast<GlobalValue>(To));
 456
 457     // Everyone using this now uses the replacement...
 458     if (DisableChecking)
 459       uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
 460     else
 461       replaceAllUsesWith(Replacement);
 462
 463   } else {
 464     // Just replace ourselves with the To value specified.
 465     if (DisableChecking)
 466       uncheckedReplaceAllUsesWith(To);
 467     else
 468       replaceAllUsesWith(To);
 469   }
 470
 471   // Delete the old constant!
 472   destroyConstant();
 473 }
 474
 475 void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
 476                                                bool DisableChecking) {
 477   assert(isa<Constant>(ToV) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
 478   Constant *To = cast<Constant>(ToV);
 479
 480   Constant *Replacement = 0;
 481   if (getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 482     std::vector<Constant*> Indices;
 483     Constant *Pointer = getOperand(0);
 484     Indices.reserve(getNumOperands()-1);
 485     if (Pointer == From) Pointer = To;
 486
 487     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
 488       Constant *Val = getOperand(i);
 489       if (Val == From) Val = To;
 490       Indices.push_back(Val);
 491     }
 492     Replacement = ConstantExpr::getGetElementPtr(Pointer, Indices);
 493   } else if (getOpcode() == Instruction::Cast) {
 494     assert(getOperand(0) == From && "Cast only has one use!");
 495     Replacement = ConstantExpr::getCast(To, getType());
 496   } else if (getOpcode() == Instruction::Shl ||
 497              getOpcode() == Instruction::Shr) {
 498     Constant *C1 = getOperand(0);
 499     Constant *C2 = getOperand(1);
 500     if (C1 == From) C1 = To;
 501     if (C2 == From) C2 = To;
 502     Replacement = ConstantExpr::getShift(getOpcode(), C1, C2);
 503   } else if (getNumOperands() == 2) {
 504     Constant *C1 = getOperand(0);
 505     Constant *C2 = getOperand(1);
 506     if (C1 == From) C1 = To;
 507     if (C2 == From) C2 = To;
 508     Replacement = ConstantExpr::get(getOpcode(), C1, C2);
 509   } else {
 510     assert(0 && "Unknown ConstantExpr type!");
 511     return;
 512   }
 513
 514   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
 515
 516   // Everyone using this now uses the replacement...
 517   if (DisableChecking)
 518     uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
 519   else
 520     replaceAllUsesWith(Replacement);
 521
 522   // Delete the old constant!
 523   destroyConstant();
 524 }
 525
 526 //===----------------------------------------------------------------------===//
 527 //                      Factory Function Implementation
 528
 529 // ConstantCreator - A class that is used to create constants by
 530 // ValueMap*.  This class should be partially specialized if there is
 531 // something strange that needs to be done to interface to the ctor for the
 532 // constant.
 533 //
 534 template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
 535 struct ConstantCreator {
 536   static ConstantClass *create(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
 537     return new ConstantClass(Ty, V);
 538   }
 539 };
 540
 541 template<class ConstantClass, class TypeClass>
 542 struct ConvertConstantType {
 543   static void convert(ConstantClass *OldC, const TypeClass *NewTy) {
 544     assert(0 && "This type cannot be converted!\n");
 545     abort();
 546   }
 547 };
 548
 549 namespace {
 550   template<class ValType, class TypeClass, class ConstantClass>
 551   class ValueMap : public AbstractTypeUser {
 552     typedef std::pair<const TypeClass*, ValType> MapKey;
 553     typedef std::map<MapKey, ConstantClass *> MapTy;
 554     typedef typename MapTy::iterator MapIterator;
 555     MapTy Map;
 556
 557     typedef std::map<const TypeClass*, MapIterator> AbstractTypeMapTy;
 558     AbstractTypeMapTy AbstractTypeMap;
 559   public:
 560     // getOrCreate - Return the specified constant from the map, creating it if
 561     // necessary.
 562     ConstantClass *getOrCreate(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
 563       MapKey Lookup(Ty, V);
 564       MapIterator I = Map.lower_bound(Lookup);
 565       if (I != Map.end() && I->first == Lookup)
 566         return I->second;  // Is it in the map?
 567
 568       // If no preexisting value, create one now...
 569       ConstantClass *Result =
 570         ConstantCreator<ConstantClass,TypeClass,ValType>::create(Ty, V);
 571
 572
 573       /// FIXME: why does this assert fail when loading 176.gcc?
 574       //assert(Result->getType() == Ty && "Type specified is not correct!");
 575       I = Map.insert(I, std::make_pair(MapKey(Ty, V), Result));
 576
 577       // If the type of the constant is abstract, make sure that an entry exists
 578       // for it in the AbstractTypeMap.
 579       if (Ty->isAbstract()) {
 580         typename AbstractTypeMapTy::iterator TI =
 581           AbstractTypeMap.lower_bound(Ty);
 582
 583         if (TI == AbstractTypeMap.end() || TI->first != Ty) {
 584           // Add ourselves to the ATU list of the type.
 585           cast<DerivedType>(Ty)->addAbstractTypeUser(this);
 586
 587           AbstractTypeMap.insert(TI, std::make_pair(Ty, I));
 588         }
 589       }
 590       return Result;
 591     }
 592
 593     void remove(ConstantClass *CP) {
 594       // FIXME: This should not use a linear scan.  If this gets to be a
 595       // performance problem, someone should look at this.
 596       MapIterator I = Map.begin();
 597       for (MapIterator E = Map.end(); I != E && I->second != CP; ++I)
 598         /* empty */;
 599
 600       assert(I != Map.end() && "Constant not found in constant table!");
 601
 602       // Now that we found the entry, make sure this isn't the entry that
 603       // the AbstractTypeMap points to.
 604       const TypeClass *Ty = I->first.first;
 605       if (Ty->isAbstract()) {
 606         assert(AbstractTypeMap.count(Ty) &&
 607                "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
 608         MapIterator &ATMEntryIt = AbstractTypeMap[Ty];
 609         if (ATMEntryIt == I) {
 610           // Yes, we are removing the representative entry for this type.
 611           // See if there are any other entries of the same type.
 612           MapIterator TmpIt = ATMEntryIt;
 613
 614           // First check the entry before this one...
 615           if (TmpIt != Map.begin()) {
 616             --TmpIt;
 617             if (TmpIt->first.first != Ty) // Not the same type, move back...
 618               ++TmpIt;
 619           }
 620
 621           // If we didn't find the same type, try to move forward...
 622           if (TmpIt == ATMEntryIt) {
 623             ++TmpIt;
 624             if (TmpIt == Map.end() || TmpIt->first.first != Ty)
 625               --TmpIt;   // No entry afterwards with the same type
 626           }
 627
 628           // If there is another entry in the map of the same abstract type,
 629           // update the AbstractTypeMap entry now.
 630           if (TmpIt != ATMEntryIt) {
 631             ATMEntryIt = TmpIt;
 632           } else {
 633             // Otherwise, we are removing the last instance of this type
 634             // from the table.  Remove from the ATM, and from user list.
 635             cast<DerivedType>(Ty)->removeAbstractTypeUser(this);
 636             AbstractTypeMap.erase(Ty);
 637           }
 638         }
 639       }
 640
 641       Map.erase(I);
 642     }
 643
 644     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
 645       typename AbstractTypeMapTy::iterator I =
 646         AbstractTypeMap.find(cast<TypeClass>(OldTy));
 647
 648       assert(I != AbstractTypeMap.end() &&
 649              "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
 650
 651       // Convert a constant at a time until the last one is gone.  The last one
 652       // leaving will remove() itself, causing the AbstractTypeMapEntry to be
 653       // eliminated eventually.
 654       do {
 655         ConvertConstantType<ConstantClass,
 656                             TypeClass>::convert(I->second->second,
 657                                                 cast<TypeClass>(NewTy));
 658
 659         I = AbstractTypeMap.find(cast<TypeClass>(OldTy));
 660       } while (I != AbstractTypeMap.end());
 661     }
 662
 663     // If the type became concrete without being refined to any other existing
 664     // type, we just remove ourselves from the ATU list.
 665     void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
 666       AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
 667     }
 668
 669     void dump() const {
 670       std::cerr << "Constant.cpp: ValueMap\n";
 671     }
 672   };
 673 }
 674
 675
 676
 677 //---- ConstantUInt::get() and ConstantSInt::get() implementations...
 678 //
 679 static ValueMap< int64_t, Type, ConstantSInt> SIntConstants;
 680 static ValueMap<uint64_t, Type, ConstantUInt> UIntConstants;
 681
 682 ConstantSInt *ConstantSInt::get(const Type *Ty, int64_t V) {
 683   return SIntConstants.getOrCreate(Ty, V);
 684 }
 685
 686 ConstantUInt *ConstantUInt::get(const Type *Ty, uint64_t V) {
 687   return UIntConstants.getOrCreate(Ty, V);
 688 }
 689
 690 ConstantInt *ConstantInt::get(const Type *Ty, unsigned char V) {
 691   assert(V <= 127 && "Can only be used with very small positive constants!");
 692   if (Ty->isSigned()) return ConstantSInt::get(Ty, V);
 693   return ConstantUInt::get(Ty, V);
 694 }
 695
 696 //---- ConstantFP::get() implementation...
 697 //
 698 static ValueMap<double, Type, ConstantFP> FPConstants;
 699
 700 ConstantFP *ConstantFP::get(const Type *Ty, double V) {
 701   return FPConstants.getOrCreate(Ty, V);
 702 }
 703
 704 //---- ConstantArray::get() implementation...
 705 //
 706
 707 template<>
 708 struct ConvertConstantType<ConstantArray, ArrayType> {
 709   static void convert(ConstantArray *OldC, const ArrayType *NewTy) {
 710     // Make everyone now use a constant of the new type...
 711     std::vector<Constant*> C;
 712     for (unsigned i = 0, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
 713       C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
 714     Constant *New = ConstantArray::get(NewTy, C);
 715     assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
 716     OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
 717     OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
 718   }
 719 };
 720
 721
 722 static ValueMap<std::vector<Constant*>, ArrayType,
 723                 ConstantArray> ArrayConstants;
 724
 725 ConstantArray *ConstantArray::get(const ArrayType *Ty,
 726                                   const std::vector<Constant*> &V) {
 727   return ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
 728 }
 729
 730 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 731 //
 732 void ConstantArray::destroyConstant() {
 733   ArrayConstants.remove(this);
 734   destroyConstantImpl();
 735 }
 736
 737 // ConstantArray::get(const string&) - Return an array that is initialized to
 738 // contain the specified string.  A null terminator is added to the specified
 739 // string so that it may be used in a natural way...
 740 //
 741 ConstantArray *ConstantArray::get(const std::string &Str) {
 742   std::vector<Constant*> ElementVals;
 743
 744   for (unsigned i = 0; i < Str.length(); ++i)
 745     ElementVals.push_back(ConstantSInt::get(Type::SByteTy, Str[i]));
 746
 747   // Add a null terminator to the string...
 748   ElementVals.push_back(ConstantSInt::get(Type::SByteTy, 0));
 749
 750   ArrayType *ATy = ArrayType::get(Type::SByteTy, Str.length()+1);
 751   return ConstantArray::get(ATy, ElementVals);
 752 }
 753
 754 // getAsString - If the sub-element type of this array is either sbyte or ubyte,
 755 // then this method converts the array to an std::string and returns it.
 756 // Otherwise, it asserts out.
 757 //
 758 std::string ConstantArray::getAsString() const {
 759   assert((getType()->getElementType() == Type::UByteTy ||
 760           getType()->getElementType() == Type::SByteTy) && "Not a string!");
 761
 762   std::string Result;
 763   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
 764     Result += (char)cast<ConstantInt>(getOperand(i))->getRawValue();
 765   return Result;
 766 }
 767
 768
 769 //---- ConstantStruct::get() implementation...
 770 //
 771
 772 template<>
 773 struct ConvertConstantType<ConstantStruct, StructType> {
 774   static void convert(ConstantStruct *OldC, const StructType *NewTy) {
 775     // Make everyone now use a constant of the new type...
 776     std::vector<Constant*> C;
 777     for (unsigned i = 0, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
 778       C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
 779     Constant *New = ConstantStruct::get(NewTy, C);
 780     assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
 781
 782     OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
 783     OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
 784   }
 785 };
 786
 787 static ValueMap<std::vector<Constant*>, StructType,
 788                 ConstantStruct> StructConstants;
 789
 790 ConstantStruct *ConstantStruct::get(const StructType *Ty,
 791                                     const std::vector<Constant*> &V) {
 792   return StructConstants.getOrCreate(Ty, V);
 793 }
 794
 795 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 796 //
 797 void ConstantStruct::destroyConstant() {
 798   StructConstants.remove(this);
 799   destroyConstantImpl();
 800 }
 801
 802 //---- ConstantPointerNull::get() implementation...
 803 //
 804
 805 // ConstantPointerNull does not take extra "value" argument...
 806 template<class ValType>
 807 struct ConstantCreator<ConstantPointerNull, PointerType, ValType> {
 808   static ConstantPointerNull *create(const PointerType *Ty, const ValType &V){
 809     return new ConstantPointerNull(Ty);
 810   }
 811 };
 812
 813 template<>
 814 struct ConvertConstantType<ConstantPointerNull, PointerType> {
 815   static void convert(ConstantPointerNull *OldC, const PointerType *NewTy) {
 816     // Make everyone now use a constant of the new type...
 817     Constant *New = ConstantPointerNull::get(NewTy);
 818     assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
 819     OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
 820     OldC->destroyConstant();     // This constant is now dead, destroy it.
 821   }
 822 };
 823
 824 static ValueMap<char, PointerType, ConstantPointerNull> NullPtrConstants;
 825
 826 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(const PointerType *Ty) {
 827   return NullPtrConstants.getOrCreate(Ty, 0);
 828 }
 829
 830 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 831 //
 832 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
 833   NullPtrConstants.remove(this);
 834   destroyConstantImpl();
 835 }
 836
 837
 838 //---- ConstantPointerRef::get() implementation...
 839 //
 840 ConstantPointerRef *ConstantPointerRef::get(GlobalValue *GV) {
 841   assert(GV->getParent() && "Global Value must be attached to a module!");
 842
 843   // The Module handles the pointer reference sharing...
 844   return GV->getParent()->getConstantPointerRef(GV);
 845 }
 846
 847 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 848 //
 849 void ConstantPointerRef::destroyConstant() {
 850   getValue()->getParent()->destroyConstantPointerRef(this);
 851   destroyConstantImpl();
 852 }
 853
 854
 855 //---- ConstantExpr::get() implementations...
 856 //
 857 typedef std::pair<unsigned, std::vector<Constant*> > ExprMapKeyType;
 858
 859 template<>
 860 struct ConstantCreator<ConstantExpr, Type, ExprMapKeyType> {
 861   static ConstantExpr *create(const Type *Ty, const ExprMapKeyType &V) {
 862     if (V.first == Instruction::Cast)
 863       return new ConstantExpr(Instruction::Cast, V.second[0], Ty);
 864     if ((V.first >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
 865          V.first < Instruction::BinaryOpsEnd) ||
 866         V.first == Instruction::Shl || V.first == Instruction::Shr)
 867       return new ConstantExpr(V.first, V.second[0], V.second[1]);
 868
 869     assert(V.first == Instruction::GetElementPtr && "Invalid ConstantExpr!");
 870
 871     std::vector<Constant*> IdxList(V.second.begin()+1, V.second.end());
 872     return new ConstantExpr(V.second[0], IdxList, Ty);
 873   }
 874 };
 875
 876 template<>
 877 struct ConvertConstantType<ConstantExpr, Type> {
 878   static void convert(ConstantExpr *OldC, const Type *NewTy) {
 879     Constant *New;
 880     switch (OldC->getOpcode()) {
 881     case Instruction::Cast:
 882       New = ConstantExpr::getCast(OldC->getOperand(0), NewTy);
 883       break;
 884     case Instruction::Shl:
 885     case Instruction::Shr:
 886       New = ConstantExpr::getShiftTy(NewTy, OldC->getOpcode(),
 887                                      OldC->getOperand(0), OldC->getOperand(1));
 888       break;
 889     default:
 890       assert(OldC->getOpcode() >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
 891              OldC->getOpcode() < Instruction::BinaryOpsEnd);
 892       New = ConstantExpr::getTy(NewTy, OldC->getOpcode(), OldC->getOperand(0),
 893                                 OldC->getOperand(1));
 894       break;
 895     case Instruction::GetElementPtr:
 896       // Make everyone now use a constant of the new type...
 897       std::vector<Constant*> C;
 898       for (unsigned i = 1, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
 899         C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
 900       New = ConstantExpr::getGetElementPtrTy(NewTy, OldC->getOperand(0), C);
 901       break;
 902     }
 903
 904     assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
 905     OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
 906     OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
 907   }
 908 };
 909
 910
 911 static ValueMap<ExprMapKeyType, Type, ConstantExpr> ExprConstants;
 912
 913 Constant *ConstantExpr::getCast(Constant *C, const Type *Ty) {
 914   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
 915
 916   if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(C, Ty))
 917     return FC;          // Fold a few common cases...
 918
 919   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
 920   std::vector<Constant*> argVec(1, C);
 921   ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Instruction::Cast, argVec);
 922   return ExprConstants.getOrCreate(Ty, Key);
 923 }
 924
 925 Constant *ConstantExpr::getTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
 926                               Constant *C1, Constant *C2) {
 927   // Check the operands for consistency first
 928   assert((Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
 929           Opcode < Instruction::BinaryOpsEnd) &&
 930          "Invalid opcode in binary constant expression");
 931   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
 932          "Operand types in binary constant expression should match");
 933
 934   if (ReqTy == C1->getType())
 935     if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C1, C2))
 936       return FC;          // Fold a few common cases...
 937
 938   std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
 939   ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Opcode, argVec);
 940   return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
 941 }
 942
 943 /// getShift - Return a shift left or shift right constant expr
 944 Constant *ConstantExpr::getShiftTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
 945                                    Constant *C1, Constant *C2) {
 946   // Check the operands for consistency first
 947   assert((Opcode == Instruction::Shl ||
 948           Opcode == Instruction::Shr) &&
 949          "Invalid opcode in binary constant expression");
 950   assert(C1->getType()->isIntegral() && C2->getType() == Type::UByteTy &&
 951          "Invalid operand types for Shift constant expr!");
 952
 953   if (Constant *FC = ConstantFoldShiftInstruction(Opcode, C1, C2))
 954     return FC;          // Fold a few common cases...
 955
 956   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
 957   std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
 958   ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Opcode, argVec);
 959   return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
 960 }
 961
 962
 963 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtrTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
 964                                         const std::vector<Constant*> &IdxList) {
 965   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(C, IdxList))
 966     return FC;          // Fold a few common cases...
 967   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
 968          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
 969
 970   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
 971   std::vector<Constant*> argVec(1, C);
 972   argVec.insert(argVec.end(), IdxList.begin(), IdxList.end());
 973   const ExprMapKeyType &Key = std::make_pair(Instruction::GetElementPtr,argVec);
 974   return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
 975 }
 976
 977 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C,
 978                                          const std::vector<Constant*> &IdxList){
 979   // Get the result type of the getelementptr!
 980   std::vector<Value*> VIdxList(IdxList.begin(), IdxList.end());
 981
 982   const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), VIdxList,
 983                                                      true);
 984   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
 985
 986   if (C->isNullValue()) {
 987     bool isNull = true;
 988     for (unsigned i = 0, e = IdxList.size(); i != e; ++i)
 989       if (!IdxList[i]->isNullValue()) {
 990         isNull = false;
 991         break;
 992       }
 993     if (isNull) return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
 994   }
 995
 996   return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty), C, IdxList);
 997 }
 998
 999
1000 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1001 //
1002 void ConstantExpr::destroyConstant() {
1003   ExprConstants.remove(this);
1004   destroyConstantImpl();
1005 }
1006
1007 const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
1008   return Instruction::getOpcodeName(getOpcode());
1009 }
1010
1011 unsigned Constant::mutateReferences(Value *OldV, Value *NewV) {
1012   // Uses of constant pointer refs are global values, not constants!
1013   if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(this)) {
1014     GlobalValue *NewGV = cast<GlobalValue>(NewV);
1015     GlobalValue *OldGV = CPR->getValue();
1016
1017     assert(OldGV == OldV && "Cannot mutate old value if I'm not using it!");
1018     Operands[0] = NewGV;
1019     OldGV->getParent()->mutateConstantPointerRef(OldGV, NewGV);
1020     return 1;
1021   } else {
1022     Constant *NewC = cast<Constant>(NewV);
1023     unsigned NumReplaced = 0;
1024     for (unsigned i = 0, N = getNumOperands(); i != N; ++i)
1025       if (Operands[i] == OldV) {
1026         ++NumReplaced;
1027         Operands[i] = NewC;
1028       }
1029     return NumReplaced;
1030   }
1031 }