test/Other/constant-fold-gep.ll

   1 ; "PLAIN" - No optimizations. This tests the target-independent
   2 ; constant folder.
   3 ; RUN: opt -S -o - < %s | FileCheck --check-prefix=PLAIN %s
   4
   5 ; "OPT" - Optimizations but no targetdata. This tests target-independent
   6 ; folding in the optimizers.
   7 ; RUN: opt -S -o - -instcombine -globalopt < %s | FileCheck --check-prefix=OPT %s
   8
   9 ; "TO" - Optimizations and targetdata. This tests target-dependent
  10 ; folding in the optimizers.
  11 ; RUN: opt -S -o - -instcombine -globalopt -default-data-layout="e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64" < %s | FileCheck --check-prefix=TO %s
  12
  13 ; "SCEV" - ScalarEvolution but no targetdata.
  14 ; RUN: opt -analyze -scalar-evolution < %s | FileCheck --check-prefix=SCEV %s
  15
  16 ; ScalarEvolution with targetdata isn't interesting on these testcases
  17 ; because ScalarEvolution doesn't attempt to duplicate all of instcombine's
  18 ; and the constant folders' folding.
  19
  20 ; PLAIN: %0 = type { i1, double }
  21 ; PLAIN: %1 = type { double, float, double, double }
  22 ; PLAIN: %2 = type { i64, i64 }
  23 ; OPT: %0 = type { i1, double }
  24 ; OPT: %1 = type { double, float, double, double }
  25 ; OPT: %2 = type { i64, i64 }
  26
  27 ; The automatic constant folder in opt does not have targetdata access, so
  28 ; it can't fold gep arithmetic, in general. However, the constant folder run
  29 ; from instcombine and global opt can use targetdata.
  30
  31 ; PLAIN: @G8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1)
  32 ; PLAIN: @G1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1)
  33 ; PLAIN: @F8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2)
  34 ; PLAIN: @F1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2)
  35 ; PLAIN: @H8 = global i8* getelementptr (i8* null, i32 -1)
  36 ; PLAIN: @H1 = global i1* getelementptr (i1* null, i32 -1)
  37 ; OPT: @G8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1)
  38 ; OPT: @G1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1)
  39 ; OPT: @F8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2)
  40 ; OPT: @F1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2)
  41 ; OPT: @H8 = global i8* getelementptr (i8* null, i32 -1)
  42 ; OPT: @H1 = global i1* getelementptr (i1* null, i32 -1)
  43 ; TO: @G8 = global i8* null
  44 ; TO: @G1 = global i1* null
  45 ; TO: @F8 = global i8* inttoptr (i64 -1 to i8*)
  46 ; TO: @F1 = global i1* inttoptr (i64 -1 to i1*)
  47 ; TO: @H8 = global i8* inttoptr (i64 -1 to i8*)
  48 ; TO: @H1 = global i1* inttoptr (i64 -1 to i1*)
  49
  50 @G8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1)
  51 @G1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1)
  52 @F8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2)
  53 @F1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2)
  54 @H8 = global i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 0 to i8*), i32 -1)
  55 @H1 = global i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 0 to i1*), i32 -1)
  56
  57 ; The target-independent folder should be able to do some clever
  58 ; simplifications on sizeof, alignof, and offsetof expressions. The
  59 ; target-dependent folder should fold these down to constants.
  60
  61 ; PLAIN: @a = constant i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2310)
  62 ; PLAIN: @b = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr (%0* null, i64 0, i32 1) to i64)
  63 ; PLAIN: @c = constant i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2)
  64 ; PLAIN: @d = constant i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 11)
  65 ; PLAIN: @e = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr (%1* null, i64 0, i32 2) to i64)
  66 ; PLAIN: @f = constant i64 1
  67 ; OPT: @a = constant i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2310)
  68 ; OPT: @b = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr (%0* null, i64 0, i32 1) to i64)
  69 ; OPT: @c = constant i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2)
  70 ; OPT: @d = constant i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 11)
  71 ; OPT: @e = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr (%1* null, i64 0, i32 2) to i64)
  72 ; OPT: @f = constant i64 1
  73 ; TO: @a = constant i64 18480
  74 ; TO: @b = constant i64 8
  75 ; TO: @c = constant i64 16
  76 ; TO: @d = constant i64 88
  77 ; TO: @e = constant i64 16
  78 ; TO: @f = constant i64 1
  79
  80 @a = constant i64 mul (i64 3, i64 mul (i64 ptrtoint ({[7 x double], [7 x double]}* getelementptr ({[7 x double], [7 x double]}* null, i64 11) to i64), i64 5))
  81 @b = constant i64 ptrtoint ([13 x double]* getelementptr ({i1, [13 x double]}* null, i64 0, i32 1) to i64)
  82 @c = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr ({double, double, double, double}* null, i64 0, i32 2) to i64)
  83 @d = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr ([13 x double]* null, i64 0, i32 11) to i64)
  84 @e = constant i64 ptrtoint (double* getelementptr ({double, float, double, double}* null, i64 0, i32 2) to i64)
  85 @f = constant i64 ptrtoint (<{ i16, i128 }>* getelementptr ({i1, <{ i16, i128 }>}* null, i64 0, i32 1) to i64)
  86
  87 ; The target-dependent folder should cast GEP indices to integer-sized pointers.
  88
  89 ; PLAIN: @M = constant i64* getelementptr (i64* null, i32 1)
  90 ; PLAIN: @N = constant i64* getelementptr (%2* null, i32 0, i32 1)
  91 ; PLAIN: @O = constant i64* getelementptr ([2 x i64]* null, i32 0, i32 1)
  92 ; OPT: @M = constant i64* getelementptr (i64* null, i32 1)
  93 ; OPT: @N = constant i64* getelementptr (%2* null, i32 0, i32 1)
  94 ; OPT: @O = constant i64* getelementptr ([2 x i64]* null, i32 0, i32 1)
  95 ; TO: @M = constant i64* inttoptr (i64 8 to i64*)
  96 ; TO: @N = constant i64* inttoptr (i64 8 to i64*)
  97 ; TO: @O = constant i64* inttoptr (i64 8 to i64*)
  98
  99 @M = constant i64* getelementptr (i64 *null, i32 1)
 100 @N = constant i64* getelementptr ({ i64, i64 } *null, i32 0, i32 1)
 101 @O = constant i64* getelementptr ([2 x i64] *null, i32 0, i32 1)
 102
 103 ; Duplicate all of the above as function return values rather than
 104 ; global initializers.
 105
 106 ; PLAIN: define i8* @goo8() nounwind {
 107 ; PLAIN:   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1) to i8*
 108 ; PLAIN:   ret i8* %t
 109 ; PLAIN: }
 110 ; PLAIN: define i1* @goo1() nounwind {
 111 ; PLAIN:   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1) to i1*
 112 ; PLAIN:   ret i1* %t
 113 ; PLAIN: }
 114 ; PLAIN: define i8* @foo8() nounwind {
 115 ; PLAIN:   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2) to i8*
 116 ; PLAIN:   ret i8* %t
 117 ; PLAIN: }
 118 ; PLAIN: define i1* @foo1() nounwind {
 119 ; PLAIN:   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2) to i1*
 120 ; PLAIN:   ret i1* %t
 121 ; PLAIN: }
 122 ; PLAIN: define i8* @hoo8() nounwind {
 123 ; PLAIN:   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* null, i32 -1) to i8*
 124 ; PLAIN:   ret i8* %t
 125 ; PLAIN: }
 126 ; PLAIN: define i1* @hoo1() nounwind {
 127 ; PLAIN:   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* null, i32 -1) to i1*
 128 ; PLAIN:   ret i1* %t
 129 ; PLAIN: }
 130 ; OPT: define i8* @goo8() nounwind {
 131 ; OPT:   ret i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1)
 132 ; OPT: }
 133 ; OPT: define i1* @goo1() nounwind {
 134 ; OPT:   ret i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1)
 135 ; OPT: }
 136 ; OPT: define i8* @foo8() nounwind {
 137 ; OPT:   ret i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2)
 138 ; OPT: }
 139 ; OPT: define i1* @foo1() nounwind {
 140 ; OPT:   ret i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2)
 141 ; OPT: }
 142 ; OPT: define i8* @hoo8() nounwind {
 143 ; OPT:   ret i8* getelementptr (i8* null, i32 -1)
 144 ; OPT: }
 145 ; OPT: define i1* @hoo1() nounwind {
 146 ; OPT:   ret i1* getelementptr (i1* null, i32 -1)
 147 ; OPT: }
 148 ; TO: define i8* @goo8() nounwind {
 149 ; TO:   ret i8* null
 150 ; TO: }
 151 ; TO: define i1* @goo1() nounwind {
 152 ; TO:   ret i1* null
 153 ; TO: }
 154 ; TO: define i8* @foo8() nounwind {
 155 ; TO:   ret i8* inttoptr (i64 -1 to i8*)
 156 ; TO: }
 157 ; TO: define i1* @foo1() nounwind {
 158 ; TO:   ret i1* inttoptr (i64 -1 to i1*)
 159 ; TO: }
 160 ; TO: define i8* @hoo8() nounwind {
 161 ; TO:   ret i8* inttoptr (i64 -1 to i8*)
 162 ; TO: }
 163 ; TO: define i1* @hoo1() nounwind {
 164 ; TO:   ret i1* inttoptr (i64 -1 to i1*)
 165 ; TO: }
 166 ; SCEV: Classifying expressions for: @goo8
 167 ; SCEV:   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1) to i8*
 168 ; SCEV:   -->  ((-1 * sizeof(i8)) + inttoptr (i32 1 to i8*))
 169 ; SCEV: Classifying expressions for: @goo1
 170 ; SCEV:   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1) to i1*
 171 ; SCEV:   -->  ((-1 * sizeof(i1)) + inttoptr (i32 1 to i1*))
 172 ; SCEV: Classifying expressions for: @foo8
 173 ; SCEV:   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2) to i8*
 174 ; SCEV:   -->  ((-2 * sizeof(i8)) + inttoptr (i32 1 to i8*))
 175 ; SCEV: Classifying expressions for: @foo1
 176 ; SCEV:   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2) to i1*
 177 ; SCEV:   -->  ((-2 * sizeof(i1)) + inttoptr (i32 1 to i1*))
 178 ; SCEV: Classifying expressions for: @hoo8
 179 ; SCEV:   -->  (-1 * sizeof(i8))
 180 ; SCEV: Classifying expressions for: @hoo1
 181 ; SCEV:   -->  (-1 * sizeof(i1))
 182
 183 define i8* @goo8() nounwind {
 184   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -1) to i8*
 185   ret i8* %t
 186 }
 187 define i1* @goo1() nounwind {
 188   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -1) to i1*
 189   ret i1* %t
 190 }
 191 define i8* @foo8() nounwind {
 192   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 1 to i8*), i32 -2) to i8*
 193   ret i8* %t
 194 }
 195 define i1* @foo1() nounwind {
 196   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 1 to i1*), i32 -2) to i1*
 197   ret i1* %t
 198 }
 199 define i8* @hoo8() nounwind {
 200   %t = bitcast i8* getelementptr (i8* inttoptr (i32 0 to i8*), i32 -1) to i8*
 201   ret i8* %t
 202 }
 203 define i1* @hoo1() nounwind {
 204   %t = bitcast i1* getelementptr (i1* inttoptr (i32 0 to i1*), i32 -1) to i1*
 205   ret i1* %t
 206 }
 207
 208 ; PLAIN: define i64 @fa() nounwind {
 209 ; PLAIN:   %t = bitcast i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2310) to i64
 210 ; PLAIN:   ret i64 %t
 211 ; PLAIN: }
 212 ; PLAIN: define i64 @fb() nounwind {
 213 ; PLAIN:   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr (%0* null, i64 0, i32 1) to i64) to i64
 214 ; PLAIN:   ret i64 %t
 215 ; PLAIN: }
 216 ; PLAIN: define i64 @fc() nounwind {
 217 ; PLAIN:   %t = bitcast i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2) to i64
 218 ; PLAIN:   ret i64 %t
 219 ; PLAIN: }
 220 ; PLAIN: define i64 @fd() nounwind {
 221 ; PLAIN:   %t = bitcast i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 11) to i64
 222 ; PLAIN:   ret i64 %t
 223 ; PLAIN: }
 224 ; PLAIN: define i64 @fe() nounwind {
 225 ; PLAIN:   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr (%1* null, i64 0, i32 2) to i64) to i64
 226 ; PLAIN:   ret i64 %t
 227 ; PLAIN: }
 228 ; PLAIN: define i64 @ff() nounwind {
 229 ; PLAIN:   %t = bitcast i64 1 to i64
 230 ; PLAIN:   ret i64 %t
 231 ; PLAIN: }
 232 ; OPT: define i64 @fa() nounwind {
 233 ; OPT:   ret i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2310)
 234 ; OPT: }
 235 ; OPT: define i64 @fb() nounwind {
 236 ; OPT:   ret i64 ptrtoint (double* getelementptr (%0* null, i64 0, i32 1) to i64)
 237 ; OPT: }
 238 ; OPT: define i64 @fc() nounwind {
 239 ; OPT:   ret i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2)
 240 ; OPT: }
 241 ; OPT: define i64 @fd() nounwind {
 242 ; OPT:   ret i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 11)
 243 ; OPT: }
 244 ; OPT: define i64 @fe() nounwind {
 245 ; OPT:   ret i64 ptrtoint (double* getelementptr (%1* null, i64 0, i32 2) to i64)
 246 ; OPT: }
 247 ; OPT: define i64 @ff() nounwind {
 248 ; OPT:   ret i64 1
 249 ; OPT: }
 250 ; TO: define i64 @fa() nounwind {
 251 ; TO:   ret i64 18480
 252 ; TO: }
 253 ; TO: define i64 @fb() nounwind {
 254 ; TO:   ret i64 8
 255 ; TO: }
 256 ; TO: define i64 @fc() nounwind {
 257 ; TO:   ret i64 16
 258 ; TO: }
 259 ; TO: define i64 @fd() nounwind {
 260 ; TO:   ret i64 88
 261 ; TO: }
 262 ; TO: define i64 @fe() nounwind {
 263 ; TO:   ret i64 16
 264 ; TO: }
 265 ; TO: define i64 @ff() nounwind {
 266 ; TO:   ret i64 1
 267 ; TO: }
 268 ; SCEV: Classifying expressions for: @fa
 269 ; SCEV:   %t = bitcast i64 mul (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2310) to i64
 270 ; SCEV:   -->  (2310 * sizeof(double))
 271 ; SCEV: Classifying expressions for: @fb
 272 ; SCEV:   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr (%0* null, i64 0, i32 1) to i64) to i64
 273 ; SCEV:   -->  alignof(double)
 274 ; SCEV: Classifying expressions for: @fc
 275 ; SCEV:   %t = bitcast i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 2) to i64
 276 ; SCEV:   -->  (2 * sizeof(double))
 277 ; SCEV: Classifying expressions for: @fd
 278 ; SCEV:   %t = bitcast i64 mul nuw (i64 ptrtoint (double* getelementptr (double* null, i32 1) to i64), i64 11) to i64
 279 ; SCEV:   -->  (11 * sizeof(double))
 280 ; SCEV: Classifying expressions for: @fe
 281 ; SCEV:   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr (%1* null, i64 0, i32 2) to i64) to i64
 282 ; SCEV:   -->  offsetof({ double, float, double, double }, 2)
 283 ; SCEV: Classifying expressions for: @ff
 284 ; SCEV:   %t = bitcast i64 1 to i64
 285 ; SCEV:   -->  1
 286
 287 define i64 @fa() nounwind {
 288   %t = bitcast i64 mul (i64 3, i64 mul (i64 ptrtoint ({[7 x double], [7 x double]}* getelementptr ({[7 x double], [7 x double]}* null, i64 11) to i64), i64 5)) to i64
 289   ret i64 %t
 290 }
 291 define i64 @fb() nounwind {
 292   %t = bitcast i64 ptrtoint ([13 x double]* getelementptr ({i1, [13 x double]}* null, i64 0, i32 1) to i64) to i64
 293   ret i64 %t
 294 }
 295 define i64 @fc() nounwind {
 296   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr ({double, double, double, double}* null, i64 0, i32 2) to i64) to i64
 297   ret i64 %t
 298 }
 299 define i64 @fd() nounwind {
 300   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr ([13 x double]* null, i64 0, i32 11) to i64) to i64
 301   ret i64 %t
 302 }
 303 define i64 @fe() nounwind {
 304   %t = bitcast i64 ptrtoint (double* getelementptr ({double, float, double, double}* null, i64 0, i32 2) to i64) to i64
 305   ret i64 %t
 306 }
 307 define i64 @ff() nounwind {
 308   %t = bitcast i64 ptrtoint (<{ i16, i128 }>* getelementptr ({i1, <{ i16, i128 }>}* null, i64 0, i32 1) to i64) to i64
 309   ret i64 %t
 310 }
 311
 312 ; PLAIN: define i64* @fM() nounwind {
 313 ; PLAIN:   %t = bitcast i64* getelementptr (i64* null, i32 1) to i64*
 314 ; PLAIN:   ret i64* %t
 315 ; PLAIN: }
 316 ; PLAIN: define i64* @fN() nounwind {
 317 ; PLAIN:   %t = bitcast i64* getelementptr (%2* null, i32 0, i32 1) to i64*
 318 ; PLAIN:   ret i64* %t
 319 ; PLAIN: }
 320 ; PLAIN: define i64* @fO() nounwind {
 321 ; PLAIN:   %t = bitcast i64* getelementptr ([2 x i64]* null, i32 0, i32 1) to i64*
 322 ; PLAIN:   ret i64* %t
 323 ; PLAIN: }
 324 ; OPT: define i64* @fM() nounwind {
 325 ; OPT:   ret i64* getelementptr (i64* null, i32 1)
 326 ; OPT: }
 327 ; OPT: define i64* @fN() nounwind {
 328 ; OPT:   ret i64* getelementptr (%2* null, i32 0, i32 1)
 329 ; OPT: }
 330 ; OPT: define i64* @fO() nounwind {
 331 ; OPT:   ret i64* getelementptr ([2 x i64]* null, i32 0, i32 1)
 332 ; OPT: }
 333 ; TO: define i64* @fM() nounwind {
 334 ; TO:   ret i64* inttoptr (i64 8 to i64*)
 335 ; TO: }
 336 ; TO: define i64* @fN() nounwind {
 337 ; TO:   ret i64* inttoptr (i64 8 to i64*)
 338 ; TO: }
 339 ; TO: define i64* @fO() nounwind {
 340 ; TO:   ret i64* inttoptr (i64 8 to i64*)
 341 ; TO: }
 342 ; SCEV: Classifying expressions for: @fM
 343 ; SCEV:   %t = bitcast i64* getelementptr (i64* null, i32 1) to i64*
 344 ; SCEV:   -->  sizeof(i64)
 345 ; SCEV: Classifying expressions for: @fN
 346 ; SCEV:   %t = bitcast i64* getelementptr (%2* null, i32 0, i32 1) to i64*
 347 ; SCEV:   -->  sizeof(i64)
 348 ; SCEV: Classifying expressions for: @fO
 349 ; SCEV:   %t = bitcast i64* getelementptr ([2 x i64]* null, i32 0, i32 1) to i64*
 350 ; SCEV:   -->  sizeof(i64)
 351
 352 define i64* @fM() nounwind {
 353   %t = bitcast i64* getelementptr (i64 *null, i32 1) to i64*
 354   ret i64* %t
 355 }
 356 define i64* @fN() nounwind {
 357   %t = bitcast i64* getelementptr ({ i64, i64 } *null, i32 0, i32 1) to i64*
 358   ret i64* %t
 359 }
 360 define i64* @fO() nounwind {
 361   %t = bitcast i64* getelementptr ([2 x i64] *null, i32 0, i32 1) to i64*
 362   ret i64* %t
 363 }