Revert "InstCombine: Clean up weird code that talks about a modulus that's long gone."
[oota-llvm.git] / test / Transforms / InstCombine / getelementptr.ll
1 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
2
3 target datalayout = "e-p:64:64"
4 %intstruct = type { i32 }
5 %pair = type { i32, i32 }
6 %struct.B = type { double }
7 %struct.A = type { %struct.B, i32, i32 }
8
9
10 @Global = constant [10 x i8] c"helloworld"
11
12 ; Test noop elimination
13 define i32* @test1(i32* %I) {
14         %A = getelementptr i32* %I, i64 0 
15         ret i32* %A
16 ; CHECK: @test1
17 ; CHECK: ret i32* %I
18 }
19
20 ; Test noop elimination
21 define i32* @test2(i32* %I) {
22         %A = getelementptr i32* %I
23         ret i32* %A
24 ; CHECK: @test2
25 ; CHECK: ret i32* %I
26 }
27
28 ; Test that two array indexing geps fold
29 define i32* @test3(i32* %I) {
30         %A = getelementptr i32* %I, i64 17
31         %B = getelementptr i32* %A, i64 4
32         ret i32* %B
33 ; CHECK: @test3
34 ; CHECK: getelementptr i32* %I, i64 21
35 }
36
37 ; Test that two getelementptr insts fold
38 define i32* @test4({ i32 }* %I) {
39         %A = getelementptr { i32 }* %I, i64 1 
40         %B = getelementptr { i32 }* %A, i64 0, i32 0
41         ret i32* %B
42 ; CHECK: @test4
43 ; CHECK: getelementptr { i32 }* %I, i64 1, i32 0
44 }
45
46 define void @test5(i8 %B) {
47         ; This should be turned into a constexpr instead of being an instruction
48         %A = getelementptr [10 x i8]* @Global, i64 0, i64 4 
49         store i8 %B, i8* %A
50         ret void
51 ; CHECK: @test5
52 ; CHECK: store i8 %B, i8* getelementptr inbounds ([10 x i8]* @Global, i64 0, i64 4)
53 }
54
55
56 define i32* @test7(i32* %I, i64 %C, i64 %D) {
57         %A = getelementptr i32* %I, i64 %C 
58         %B = getelementptr i32* %A, i64 %D 
59         ret i32* %B
60 ; CHECK: @test7
61 ; CHECK: %A.sum = add i64 %C, %D
62 ; CHECK: getelementptr i32* %I, i64 %A.sum
63 }
64
65 define i8* @test8([10 x i32]* %X) {
66         ;; Fold into the cast.
67         %A = getelementptr [10 x i32]* %X, i64 0, i64 0 
68         %B = bitcast i32* %A to i8*     
69         ret i8* %B
70 ; CHECK: @test8
71 ; CHECK: bitcast [10 x i32]* %X to i8*
72 }
73
74 define i32 @test9() {
75         %A = getelementptr { i32, double }* null, i32 0, i32 1
76         %B = ptrtoint double* %A to i32        
77         ret i32 %B
78 ; CHECK: @test9
79 ; CHECK: ret i32 8
80 }
81
82 define i1 @test10({ i32, i32 }* %x, { i32, i32 }* %y) {
83         %tmp.1 = getelementptr { i32, i32 }* %x, i32 0, i32 1
84         %tmp.3 = getelementptr { i32, i32 }* %y, i32 0, i32 1
85         ;; seteq x, y
86         %tmp.4 = icmp eq i32* %tmp.1, %tmp.3       
87         ret i1 %tmp.4
88 ; CHECK: @test10
89 ; CHECK: icmp eq { i32, i32 }* %x, %y
90 }
91
92 define i1 @test11({ i32, i32 }* %X) {
93         %P = getelementptr { i32, i32 }* %X, i32 0, i32 0 
94         %Q = icmp eq i32* %P, null             
95         ret i1 %Q
96 ; CHECK: @test11
97 ; CHECK: icmp eq { i32, i32 }* %X, null
98 }
99
100
101 ; PR4748
102 define i32 @test12(%struct.A* %a) {
103 entry:
104   %g3 = getelementptr %struct.A* %a, i32 0, i32 1
105   store i32 10, i32* %g3, align 4
106
107   %g4 = getelementptr %struct.A* %a, i32 0, i32 0
108   
109   %new_a = bitcast %struct.B* %g4 to %struct.A*
110
111   %g5 = getelementptr %struct.A* %new_a, i32 0, i32 1   
112   %a_a = load i32* %g5, align 4 
113   ret i32 %a_a
114 ; CHECK:      @test12
115 ; CHECK:      getelementptr %struct.A* %a, i64 0, i32 1
116 ; CHECK-NEXT: store i32 10, i32* %g3
117 ; CHECK-NEXT: ret i32 10
118 }
119
120
121 ; PR2235
122 %S = type { i32, [ 100 x i32] }
123 define i1 @test13(i64 %X, %S* %P) {
124         %A = getelementptr inbounds %S* %P, i32 0, i32 1, i64 %X
125         %B = getelementptr inbounds %S* %P, i32 0, i32 0
126         %C = icmp eq i32* %A, %B
127         ret i1 %C
128 ; CHECK: @test13
129 ; CHECK:    %C = icmp eq i64 %X, -1
130 }
131
132
133 @G = external global [3 x i8]      
134 define i8* @test14(i32 %Idx) {
135         %idx = zext i32 %Idx to i64
136         %tmp = getelementptr i8* getelementptr ([3 x i8]* @G, i32 0, i32 0), i64 %idx
137         ret i8* %tmp
138 ; CHECK: @test14
139 ; CHECK: getelementptr [3 x i8]* @G, i64 0, i64 %idx
140 }
141
142
143 ; Test folding of constantexpr geps into normal geps.
144 @Array = external global [40 x i32]
145 define i32 *@test15(i64 %X) {
146         %A = getelementptr i32* getelementptr ([40 x i32]* @Array, i64 0, i64 0), i64 %X
147         ret i32* %A
148 ; CHECK: @test15
149 ; CHECK: getelementptr [40 x i32]* @Array, i64 0, i64 %X
150 }
151
152
153 define i32* @test16(i32* %X, i32 %Idx) {
154         %R = getelementptr i32* %X, i32 %Idx       
155         ret i32* %R
156 ; CHECK: @test16
157 ; CHECK: sext i32 %Idx to i64
158 }
159
160
161 define i1 @test17(i16* %P, i32 %I, i32 %J) {
162         %X = getelementptr inbounds i16* %P, i32 %I
163         %Y = getelementptr inbounds i16* %P, i32 %J
164         %C = icmp ult i16* %X, %Y
165         ret i1 %C
166 ; CHECK: @test17
167 ; CHECK: %C = icmp slt i32 %I, %J 
168 }
169
170 define i1 @test18(i16* %P, i32 %I) {
171         %X = getelementptr inbounds i16* %P, i32 %I
172         %C = icmp ult i16* %X, %P
173         ret i1 %C
174 ; CHECK: @test18
175 ; CHECK: %C = icmp slt i32 %I, 0
176 }
177
178 define i32 @test19(i32* %P, i32 %A, i32 %B) {
179         %tmp.4 = getelementptr inbounds i32* %P, i32 %A
180         %tmp.9 = getelementptr inbounds i32* %P, i32 %B
181         %tmp.10 = icmp eq i32* %tmp.4, %tmp.9
182         %tmp.11 = zext i1 %tmp.10 to i32
183         ret i32 %tmp.11
184 ; CHECK: @test19
185 ; CHECK: icmp eq i32 %A, %B
186 }
187
188 define i32 @test20(i32* %P, i32 %A, i32 %B) {
189         %tmp.4 = getelementptr inbounds i32* %P, i32 %A
190         %tmp.6 = icmp eq i32* %tmp.4, %P
191         %tmp.7 = zext i1 %tmp.6 to i32
192         ret i32 %tmp.7
193 ; CHECK: @test20
194 ; CHECK: icmp eq i32 %A, 0
195 }
196
197
198 define i32 @test21() {
199         %pbob1 = alloca %intstruct
200         %pbob2 = getelementptr %intstruct* %pbob1
201         %pbobel = getelementptr %intstruct* %pbob2, i64 0, i32 0
202         %rval = load i32* %pbobel
203         ret i32 %rval
204 ; CHECK: @test21
205 ; CHECK: getelementptr %intstruct* %pbob1, i64 0, i32 0
206 }
207
208
209 @A = global i32 1               ; <i32*> [#uses=1]
210 @B = global i32 2               ; <i32*> [#uses=1]
211
212 define i1 @test22() {
213         %C = icmp ult i32* getelementptr (i32* @A, i64 1), 
214                            getelementptr (i32* @B, i64 2) 
215         ret i1 %C
216 ; CHECK: @test22
217 ; CHECK: icmp ult (i32* getelementptr inbounds (i32* @A, i64 1), i32* getelementptr (i32* @B, i64 2))
218 }
219
220
221 %X = type { [10 x i32], float }
222
223 define i1 @test23() {
224         %A = getelementptr %X* null, i64 0, i32 0, i64 0                ; <i32*> [#uses=1]
225         %B = icmp ne i32* %A, null              ; <i1> [#uses=1]
226         ret i1 %B
227 ; CHECK: @test23
228 ; CHECK: ret i1 false
229 }
230
231 define void @test25() {
232 entry:
233         %tmp = getelementptr { i64, i64, i64, i64 }* null, i32 0, i32 3         ; <i64*> [#uses=1]
234         %tmp.upgrd.1 = load i64* %tmp           ; <i64> [#uses=1]
235         %tmp8.ui = load i64* null               ; <i64> [#uses=1]
236         %tmp8 = bitcast i64 %tmp8.ui to i64             ; <i64> [#uses=1]
237         %tmp9 = and i64 %tmp8, %tmp.upgrd.1             ; <i64> [#uses=1]
238         %sext = trunc i64 %tmp9 to i32          ; <i32> [#uses=1]
239         %tmp27.i = sext i32 %sext to i64                ; <i64> [#uses=1]
240         tail call void @foo25( i32 0, i64 %tmp27.i )
241         unreachable
242 ; CHECK: @test25
243 }
244
245 declare void @foo25(i32, i64)
246
247
248 ; PR1637
249 define i1 @test26(i8* %arr) {
250         %X = getelementptr i8* %arr, i32 1
251         %Y = getelementptr i8* %arr, i32 1
252         %test = icmp uge i8* %X, %Y
253         ret i1 %test
254 ; CHECK: @test26
255 ; CHECK: ret i1 true
256 }
257
258         %struct.__large_struct = type { [100 x i64] }
259         %struct.compat_siginfo = type { i32, i32, i32, { [29 x i32] } }
260         %struct.siginfo_t = type { i32, i32, i32, { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] } }
261         %struct.sigval_t = type { i8* }
262
263 define i32 @test27(%struct.compat_siginfo* %to, %struct.siginfo_t* %from) {
264 entry:
265         %from_addr = alloca %struct.siginfo_t*  
266         %tmp344 = load %struct.siginfo_t** %from_addr, align 8  
267         %tmp345 = getelementptr %struct.siginfo_t* %tmp344, i32 0, i32 3
268         %tmp346 = getelementptr { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] }* %tmp345, i32 0, i32 0
269         %tmp346347 = bitcast { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }* %tmp346 to { i32, i32, %struct.sigval_t }*  
270         %tmp348 = getelementptr { i32, i32, %struct.sigval_t }* %tmp346347, i32 0, i32 2
271         %tmp349 = getelementptr %struct.sigval_t* %tmp348, i32 0, i32 0
272         %tmp349350 = bitcast i8** %tmp349 to i32*
273         %tmp351 = load i32* %tmp349350, align 8 
274         %tmp360 = call i32 asm sideeffect "...",
275         "=r,ir,*m,i,0,~{dirflag},~{fpsr},~{flags}"( i32 %tmp351,
276          %struct.__large_struct* null, i32 -14, i32 0 )
277         unreachable
278 ; CHECK: @test27
279 }
280
281 ; PR1978
282         %struct.x = type <{ i8 }>
283 @.str = internal constant [6 x i8] c"Main!\00"  
284 @.str1 = internal constant [12 x i8] c"destroy %p\0A\00"        
285
286 define i32 @test28() nounwind  {
287 entry:
288         %orientations = alloca [1 x [1 x %struct.x]]
289         %tmp3 = call i32 @puts( i8* getelementptr ([6 x i8]* @.str, i32 0, i32 0) ) nounwind 
290         %tmp45 = getelementptr inbounds [1 x [1 x %struct.x]]* %orientations, i32 1, i32 0, i32 0
291         %orientations62 = getelementptr [1 x [1 x %struct.x]]* %orientations, i32 0, i32 0, i32 0
292         br label %bb10
293
294 bb10:
295         %indvar = phi i32 [ 0, %entry ], [ %indvar.next, %bb10 ]
296         %tmp.0.reg2mem.0.rec = mul i32 %indvar, -1      
297         %tmp12.rec = add i32 %tmp.0.reg2mem.0.rec, -1   
298         %tmp12 = getelementptr inbounds %struct.x* %tmp45, i32 %tmp12.rec
299         %tmp16 = call i32 (i8*, ...)* @printf( i8* getelementptr ([12 x i8]* @.str1, i32 0, i32 0), %struct.x* %tmp12 ) nounwind
300         %tmp84 = icmp eq %struct.x* %tmp12, %orientations62
301         %indvar.next = add i32 %indvar, 1
302         br i1 %tmp84, label %bb17, label %bb10
303
304 bb17:   
305         ret i32 0
306 ; CHECK: @test28
307 ; CHECK: icmp eq i32 %indvar, 0
308 }
309
310 declare i32 @puts(i8*)
311
312 declare i32 @printf(i8*, ...)
313
314
315
316
317 ; rdar://6762290
318         %T = type <{ i64, i64, i64 }>
319 define i32 @test29(i8* %start, i32 %X) nounwind {
320 entry:
321         %tmp3 = load i64* null          
322         %add.ptr = getelementptr i8* %start, i64 %tmp3
323         %tmp158 = load i32* null
324         %add.ptr159 = getelementptr %T* null, i32 %tmp158
325         %add.ptr209 = getelementptr i8* %start, i64 0
326         %add.ptr212 = getelementptr i8* %add.ptr209, i32 %X
327         %cmp214 = icmp ugt i8* %add.ptr212, %add.ptr
328         br i1 %cmp214, label %if.then216, label %if.end363
329
330 if.then216:
331         ret i32 1
332
333 if.end363:
334         ret i32 0
335 ; CHECK: @test29
336 }
337
338
339 ; PR3694
340 define i32 @test30(i32 %m, i32 %n) nounwind {
341 entry:
342         %0 = alloca i32, i32 %n, align 4
343         %1 = bitcast i32* %0 to [0 x i32]*
344         call void @test30f(i32* %0) nounwind
345         %2 = getelementptr [0 x i32]* %1, i32 0, i32 %m
346         %3 = load i32* %2, align 4
347         ret i32 %3
348 ; CHECK: @test30
349 ; CHECK: getelementptr i32
350 }
351
352 declare void @test30f(i32*)
353
354
355
356 define i1 @test31(i32* %A) {
357         %B = getelementptr i32* %A, i32 1
358         %C = getelementptr i32* %A, i64 1
359         %V = icmp eq i32* %B, %C 
360         ret i1 %V
361 ; CHECK: @test31
362 ; CHECK: ret i1 true
363 }
364
365
366 ; PR1345
367 define i8* @test32(i8* %v) {
368         %A = alloca [4 x i8*], align 16
369         %B = getelementptr [4 x i8*]* %A, i32 0, i32 0
370         store i8* null, i8** %B
371         %C = bitcast [4 x i8*]* %A to { [16 x i8] }*
372         %D = getelementptr { [16 x i8] }* %C, i32 0, i32 0, i32 8
373         %E = bitcast i8* %D to i8**
374         store i8* %v, i8** %E
375         %F = getelementptr [4 x i8*]* %A, i32 0, i32 2  
376         %G = load i8** %F
377         ret i8* %G
378 ; CHECK: @test32
379 ; CHECK: %D = getelementptr [4 x i8*]* %A, i64 0, i64 1
380 ; CHECK: %F = getelementptr [4 x i8*]* %A, i64 0, i64 2
381 }
382
383 ; PR3290
384 %struct.Key = type { { i32, i32 } }
385 %struct.anon = type <{ i8, [3 x i8], i32 }>
386
387 define i32 *@test33(%struct.Key *%A) {
388         %B = bitcast %struct.Key* %A to %struct.anon*
389         %C = getelementptr %struct.anon* %B, i32 0, i32 2 
390         ret i32 *%C
391 ; CHECK: @test33
392 ; CHECK: getelementptr %struct.Key* %A, i64 0, i32 0, i32 1
393 }
394
395
396
397         %T2 = type { i8*, i8 }
398 define i8* @test34(i8* %Val, i64 %V) nounwind {
399 entry:
400         %A = alloca %T2, align 8        
401         %mrv_gep = bitcast %T2* %A to i64*
402         %B = getelementptr %T2* %A, i64 0, i32 0
403         
404         store i64 %V, i64* %mrv_gep
405         %C = load i8** %B, align 8
406         ret i8* %C
407 ; CHECK: @test34
408 ; CHECK: %V.c = inttoptr i64 %V to i8*
409 ; CHECK: ret i8* %V.c
410 }
411
412 %t0 = type { i8*, [19 x i8] }
413 %t1 = type { i8*, [0 x i8] }
414
415 @array = external global [11 x i8]
416
417 @s = external global %t0
418 @"\01LC8" = external constant [17 x i8]
419
420 ; Instcombine should be able to fold this getelementptr.
421
422 define i32 @test35() nounwind {
423   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr ([17 x i8]* @"\01LC8", i32 0, i32 0),
424              i8* getelementptr (%t1* bitcast (%t0* @s to %t1*), i32 0, i32 1, i32 0)) nounwind
425   ret i32 0
426 ; CHECK: @test35
427 ; CHECK: call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8]* @"\01LC8", i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds (%t0* @s, i64 0, i32 1, i64 0)) nounwind
428 }
429
430 ; Instcombine should constant-fold the GEP so that indices that have
431 ; static array extents are within bounds of those array extents.
432 ; In the below, -1 is not in the range [0,11). After the transformation,
433 ; the same address is computed, but 3 is in the range of [0,11).
434
435 define i8* @test36() nounwind {
436   ret i8* getelementptr ([11 x i8]* @array, i32 0, i64 -1)
437 ; CHECK: @test36
438 ; CHECK: ret i8* getelementptr ([11 x i8]* @array, i64 1676976733973595601, i64 4)
439 }
440
441 ; Instcombine shouldn't assume that gep(A,0,1) != gep(A,1,0).
442 @A37 = external constant [1 x i8]
443 define i1 @test37() nounwind {
444 ; CHECK: @test37
445 ; CHECK: ret i1 true
446   %t = icmp eq i8* getelementptr ([1 x i8]* @A37, i64 0, i64 1),
447                    getelementptr ([1 x i8]* @A37, i64 1, i64 0)
448   ret i1 %t
449 }
450
451 ; Test index promotion
452 define i32* @test38(i32* %I, i32 %n) {
453         %A = getelementptr i32* %I, i32 %n
454         ret i32* %A
455 ; CHECK: @test38
456 ; CHECK: = sext i32 %n to i64
457 ; CHECK: %A = getelementptr i32* %I, i64 %
458 }
459
460 ; Test that we don't duplicate work when the second gep is a "bitcast".
461 %pr10322_t = type { i8* }
462 declare void @pr10322_f2(%pr10322_t*)
463 declare void @pr10322_f3(i8**)
464 define void @pr10322_f1(%pr10322_t* %foo) {
465 entry:
466   %arrayidx8 = getelementptr inbounds %pr10322_t* %foo, i64 2
467   call void @pr10322_f2(%pr10322_t* %arrayidx8) nounwind
468   %tmp2 = getelementptr inbounds %pr10322_t* %arrayidx8, i64 0, i32 0
469   call void @pr10322_f3(i8** %tmp2) nounwind
470   ret void
471
472 ; CHECK: @pr10322_f1
473 ; CHECK: %tmp2 = getelementptr inbounds %pr10322_t* %arrayidx8, i64 0, i32 0
474 }
475
476 ; Test that we combine the last two geps in this sequence, before we
477 ; would wait for gep1 and gep2 to be combined and never combine 2 and 3.
478 %three_gep_t = type {i32}
479 %three_gep_t2 = type {%three_gep_t}
480
481 define void @three_gep_f(%three_gep_t2* %x) {
482   %gep1 = getelementptr %three_gep_t2* %x, i64 2
483   call void @three_gep_h(%three_gep_t2* %gep1)
484   %gep2 = getelementptr %three_gep_t2* %gep1, i64 0, i32 0
485   %gep3 = getelementptr %three_gep_t* %gep2, i64 0, i32 0
486   call void @three_gep_g(i32* %gep3)
487
488 ; CHECK: @three_gep_f
489 ; CHECK: %gep3 = getelementptr %three_gep_t2* %gep1, i64 0, i32 0, i32 0
490   ret void
491 }
492
493 declare void @three_gep_g(i32*)
494 declare void @three_gep_h(%three_gep_t2*)
495
496 %struct.ham = type { i32, %struct.zot*, %struct.zot*, %struct.zot* }
497 %struct.zot = type { i64, i8 }
498
499 define void @test39(%struct.ham* %arg, i8 %arg1) nounwind {
500   %tmp = getelementptr inbounds %struct.ham* %arg, i64 0, i32 2
501   %tmp2 = load %struct.zot** %tmp, align 8
502   %tmp3 = bitcast %struct.zot* %tmp2 to i8*
503   %tmp4 = getelementptr inbounds i8* %tmp3, i64 -8
504   store i8 %arg1, i8* %tmp4, align 8
505   ret void
506
507 ; CHECK: @test39
508 ; CHECK: getelementptr inbounds %struct.ham* %arg, i64 0, i32 2
509 ; CHECK: getelementptr inbounds i8* %tmp3, i64 -8
510 }