Avoid O(n*m) complexity in StringRef::find_first(_not)_of(StringRef).
[oota-llvm.git] / include / llvm / ADT / APInt.h
index d2a1baff24474419eb20e47ee9b991b6a9814c19..8004cb4b123bcf5a7d80b108d2d550dccf50857d 100644 (file)
 #ifndef LLVM_APINT_H
 #define LLVM_APINT_H
 
-#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+#include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include <cassert>
+#include <climits>
+#include <cstring>
 #include <string>
 
-#define COMPILE_TIME_ASSERT(cond) extern int CTAssert[(cond) ? 1 : -1]
-
 namespace llvm {
   class Serializer;
   class Deserializer;
   class FoldingSetNodeID;
-  
-  /* An unsigned host type used as a single part of a multi-part
-     bignum.  */
+  class raw_ostream;
+  class StringRef;
+
+  template<typename T>
+  class SmallVectorImpl;
+
+  // An unsigned host type used as a single part of a multi-part
+  // bignum.
   typedef uint64_t integerPart;
 
   const unsigned int host_char_bit = 8;
@@ -39,20 +44,20 @@ namespace llvm {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// APInt - This class represents arbitrary precision constant integral values.
-/// It is a functional replacement for common case unsigned integer type like 
-/// "unsigned", "unsigned long" or "uint64_t", but also allows non-byte-width 
+/// It is a functional replacement for common case unsigned integer type like
+/// "unsigned", "unsigned long" or "uint64_t", but also allows non-byte-width
 /// integer sizes and large integer value types such as 3-bits, 15-bits, or more
-/// than 64-bits of precision. APInt provides a variety of arithmetic operators 
+/// than 64-bits of precision. APInt provides a variety of arithmetic operators
 /// and methods to manipulate integer values of any bit-width. It supports both
 /// the typical integer arithmetic and comparison operations as well as bitwise
 /// manipulation.
 ///
 /// The class has several invariants worth noting:
 ///   * All bit, byte, and word positions are zero-based.
-///   * Once the bit width is set, it doesn't change except by the Truncate, 
+///   * Once the bit width is set, it doesn't change except by the Truncate,
 ///     SignExtend, or ZeroExtend operations.
 ///   * All binary operators must be on APInt instances of the same bit width.
-///     Attempting to use these operators on instances with different bit 
+///     Attempting to use these operators on instances with different bit
 ///     widths will yield an assertion.
 ///   * The value is stored canonically as an unsigned value. For operations
 ///     where it makes a difference, there are both signed and unsigned variants
@@ -65,8 +70,7 @@ namespace llvm {
 ///
 /// @brief Class for arbitrary precision integers.
 class APInt {
-
-  uint32_t BitWidth;      ///< The number of bits in this APInt.
+  unsigned BitWidth;      ///< The number of bits in this APInt.
 
   /// This union is used to store the integer value. When the
   /// integer bit-width <= 64, it uses VAL, otherwise it uses pVal.
@@ -78,7 +82,8 @@ class APInt {
   /// This enum is used to hold the constants we needed for APInt.
   enum {
     /// Bits in a word
-    APINT_BITS_PER_WORD = static_cast<unsigned int>(sizeof(uint64_t)) * 8,
+    APINT_BITS_PER_WORD = static_cast<unsigned int>(sizeof(uint64_t)) *
+                          CHAR_BIT,
     /// Byte size of a word
     APINT_WORD_SIZE = static_cast<unsigned int>(sizeof(uint64_t))
   };
@@ -86,44 +91,44 @@ class APInt {
   /// This constructor is used only internally for speed of construction of
   /// temporaries. It is unsafe for general use so it is not public.
   /// @brief Fast internal constructor
-  APInt(uint64_t* val, uint32_t bits) : BitWidth(bits), pVal(val) { }
+  APInt(uint64_t* val, unsigned bits) : BitWidth(bits), pVal(val) { }
 
   /// @returns true if the number of bits <= 64, false otherwise.
   /// @brief Determine if this APInt just has one word to store value.
-  bool isSingleWord() const { 
-    return BitWidth <= APINT_BITS_PER_WORD; 
+  bool isSingleWord() const {
+    return BitWidth <= APINT_BITS_PER_WORD;
   }
 
   /// @returns the word position for the specified bit position.
   /// @brief Determine which word a bit is in.
-  static uint32_t whichWord(uint32_t bitPosition) { 
-    return bitPosition / APINT_BITS_PER_WORD; 
+  static unsigned whichWord(unsigned bitPosition) {
+    return bitPosition / APINT_BITS_PER_WORD;
   }
 
-  /// @returns the bit position in a word for the specified bit position 
+  /// @returns the bit position in a word for the specified bit position
   /// in the APInt.
   /// @brief Determine which bit in a word a bit is in.
-  static uint32_t whichBit(uint32_t bitPosition) { 
-    return bitPosition % APINT_BITS_PER_WORD; 
+  static unsigned whichBit(unsigned bitPosition) {
+    return bitPosition % APINT_BITS_PER_WORD;
   }
 
-  /// This method generates and returns a uint64_t (word) mask for a single 
-  /// bit at a specific bit position. This is used to mask the bit in the 
+  /// This method generates and returns a uint64_t (word) mask for a single
+  /// bit at a specific bit position. This is used to mask the bit in the
   /// corresponding word.
   /// @returns a uint64_t with only bit at "whichBit(bitPosition)" set
   /// @brief Get a single bit mask.
-  static uint64_t maskBit(uint32_t bitPosition) { 
-    return 1ULL << whichBit(bitPosition); 
+  static uint64_t maskBit(unsigned bitPosition) {
+    return 1ULL << whichBit(bitPosition);
   }
 
   /// This method is used internally to clear the to "N" bits in the high order
-  /// word that are not used by the APInt. This is needed after the most 
-  /// significant word is assigned a value to ensure that those bits are 
+  /// word that are not used by the APInt. This is needed after the most
+  /// significant word is assigned a value to ensure that those bits are
   /// zero'd out.
   /// @brief Clear unused high order bits
   APInt& clearUnusedBits() {
     // Compute how many bits are used in the final word
-    uint32_t wordBits = BitWidth % APINT_BITS_PER_WORD;
+    unsigned wordBits = BitWidth % APINT_BITS_PER_WORD;
     if (wordBits == 0)
       // If all bits are used, we want to leave the value alone. This also
       // avoids the undefined behavior of >> when the shift is the same size as
@@ -141,24 +146,69 @@ class APInt {
 
   /// @returns the corresponding word for the specified bit position.
   /// @brief Get the word corresponding to a bit position
-  uint64_t getWord(uint32_t bitPosition) const { 
-    return isSingleWord() ? VAL : pVal[whichWord(bitPosition)]; 
+  uint64_t getWord(unsigned bitPosition) const {
+    return isSingleWord() ? VAL : pVal[whichWord(bitPosition)];
   }
 
+  /// Converts a string into a number.  The string must be non-empty
+  /// and well-formed as a number of the given base. The bit-width
+  /// must be sufficient to hold the result.
+  ///
   /// This is used by the constructors that take string arguments.
+  ///
+  /// StringRef::getAsInteger is superficially similar but (1) does
+  /// not assume that the string is well-formed and (2) grows the
+  /// result to hold the input.
+  ///
+  /// @param radix 2, 8, 10, or 16
   /// @brief Convert a char array into an APInt
-  void fromString(uint32_t numBits, const char *strStart, uint32_t slen, 
-                  uint8_t radix);
+  void fromString(unsigned numBits, StringRef str, uint8_t radix);
 
   /// This is used by the toString method to divide by the radix. It simply
   /// provides a more convenient form of divide for internal use since KnuthDiv
   /// has specific constraints on its inputs. If those constraints are not met
   /// then it provides a simpler form of divide.
   /// @brief An internal division function for dividing APInts.
-  static void divide(const APInt LHS, uint32_t lhsWords, 
-                     const APInt &RHS, uint32_t rhsWords,
+  static void divide(const APInt LHS, unsigned lhsWords,
+                     const APInt &RHS, unsigned rhsWords,
                      APInt *Quotient, APInt *Remainder);
 
+  /// out-of-line slow case for inline constructor
+  void initSlowCase(unsigned numBits, uint64_t val, bool isSigned);
+
+  /// out-of-line slow case for inline copy constructor
+  void initSlowCase(const APInt& that);
+
+  /// out-of-line slow case for shl
+  APInt shlSlowCase(unsigned shiftAmt) const;
+
+  /// out-of-line slow case for operator&
+  APInt AndSlowCase(const APInt& RHS) const;
+
+  /// out-of-line slow case for operator|
+  APInt OrSlowCase(const APInt& RHS) const;
+
+  /// out-of-line slow case for operator^
+  APInt XorSlowCase(const APInt& RHS) const;
+
+  /// out-of-line slow case for operator=
+  APInt& AssignSlowCase(const APInt& RHS);
+
+  /// out-of-line slow case for operator==
+  bool EqualSlowCase(const APInt& RHS) const;
+
+  /// out-of-line slow case for operator==
+  bool EqualSlowCase(uint64_t Val) const;
+
+  /// out-of-line slow case for countLeadingZeros
+  unsigned countLeadingZerosSlowCase() const;
+
+  /// out-of-line slow case for countTrailingOnes
+  unsigned countTrailingOnesSlowCase() const;
+
+  /// out-of-line slow case for countPopulation
+  unsigned countPopulationSlowCase() const;
+
 public:
   /// @name Constructors
   /// @{
@@ -170,7 +220,15 @@ public:
   /// @param val the initial value of the APInt
   /// @param isSigned how to treat signedness of val
   /// @brief Create a new APInt of numBits width, initialized as val.
-  APInt(uint32_t numBits, uint64_t val, bool isSigned = false);
+  APInt(unsigned numBits, uint64_t val, bool isSigned = false)
+    : BitWidth(numBits), VAL(0) {
+    assert(BitWidth && "bitwidth too small");
+    if (isSingleWord())
+      VAL = val;
+    else
+      initSlowCase(numBits, val, isSigned);
+    clearUnusedBits();
+  }
 
   /// Note that numWords can be smaller or larger than the corresponding bit
   /// width but any extraneous bits will be dropped.
@@ -178,49 +236,48 @@ public:
   /// @param numWords the number of words in bigVal
   /// @param bigVal a sequence of words to form the initial value of the APInt
   /// @brief Construct an APInt of numBits width, initialized as bigVal[].
-  APInt(uint32_t numBits, uint32_t numWords, const uint64_t bigVal[]);
+  APInt(unsigned numBits, unsigned numWords, const uint64_t bigVal[]);
 
-  /// This constructor interprets Val as a string in the given radix. The 
-  /// interpretation stops when the first charater that is not suitable for the
-  /// radix is encountered. Acceptable radix values are 2, 8, 10 and 16. It is
-  /// an error for the value implied by the string to require more bits than 
-  /// numBits.
-  /// @param numBits the bit width of the constructed APInt
-  /// @param val the string to be interpreted
-  /// @param radix the radix of Val to use for the intepretation
-  /// @brief Construct an APInt from a string representation.
-  APInt(uint32_t numBits, const std::string& val, uint8_t radix);
-
-  /// This constructor interprets the slen characters starting at StrStart as
-  /// a string in the given radix. The interpretation stops when the first 
-  /// character that is not suitable for the radix is encountered. Acceptable
-  /// radix values are 2, 8, 10 and 16. It is an error for the value implied by
-  /// the string to require more bits than numBits.
+  /// This constructor interprets the string \arg str in the given radix. The
+  /// interpretation stops when the first character that is not suitable for the
+  /// radix is encountered, or the end of the string. Acceptable radix values
+  /// are 2, 8, 10 and 16. It is an error for the value implied by the string to
+  /// require more bits than numBits.
+  ///
   /// @param numBits the bit width of the constructed APInt
-  /// @param strStart the start of the string to be interpreted
-  /// @param slen the maximum number of characters to interpret
-  /// @param radix the radix to use for the conversion
+  /// @param str the string to be interpreted
+  /// @param radix the radix to use for the conversion 
   /// @brief Construct an APInt from a string representation.
-  APInt(uint32_t numBits, const char strStart[], uint32_t slen, uint8_t radix);
+  APInt(unsigned numBits, StringRef str, uint8_t radix);
 
   /// Simply makes *this a copy of that.
   /// @brief Copy Constructor.
-  APInt(const APInt& that);
+  APInt(const APInt& that)
+    : BitWidth(that.BitWidth), VAL(0) {
+    assert(BitWidth && "bitwidth too small");
+    if (isSingleWord())
+      VAL = that.VAL;
+    else
+      initSlowCase(that);
+  }
 
   /// @brief Destructor.
-  ~APInt();
-  
+  ~APInt() {
+    if (!isSingleWord())
+      delete [] pVal;
+  }
+
   /// Default constructor that creates an uninitialized APInt.  This is useful
   ///  for object deserialization (pair this with the static method Read).
   explicit APInt() : BitWidth(1) {}
-  
-  /// Profile - Used to insert APInt objects, or objects that contain APInt 
+
+  /// Profile - Used to insert APInt objects, or objects that contain APInt
   ///  objects, into FoldingSets.
   void Profile(FoldingSetNodeID& id) const;
-  
+
   /// @brief Used by the Bitcode serializer to emit APInts to Bitcode.
   void Emit(Serializer& S) const;
-  
+
   /// @brief Used by the Bitcode deserializer to deserialize APInts.
   void Read(Deserializer& D);
 
@@ -285,30 +342,32 @@ public:
   }
 
   /// @brief Check if this APInt has an N-bits unsigned integer value.
-  bool isIntN(uint32_t N) const {
+  bool isIntN(unsigned N) const {
     assert(N && "N == 0 ???");
-    if (isSingleWord()) {
+    if (N >= getBitWidth())
+      return true;
+
+    if (isSingleWord())
       return VAL == (VAL & (~0ULL >> (64 - N)));
-    } else {
-      APInt Tmp(N, getNumWords(), pVal);
-      return Tmp == (*this);
-    }
+    APInt Tmp(N, getNumWords(), pVal);
+    Tmp.zext(getBitWidth());
+    return Tmp == (*this);
   }
 
   /// @brief Check if this APInt has an N-bits signed integer value.
-  bool isSignedIntN(uint32_t N) const {
+  bool isSignedIntN(unsigned N) const {
     assert(N && "N == 0 ???");
     return getMinSignedBits() <= N;
   }
 
   /// @returns true if the argument APInt value is a power of two > 0.
-  bool isPowerOf2() const; 
+  bool isPowerOf2() const;
 
   /// isSignBit - Return true if this is the value returned by getSignBit.
   bool isSignBit() const { return isMinSignedValue(); }
-  
+
   /// This converts the APInt to a boolean value as a test against zero.
-  /// @brief Boolean conversion function. 
+  /// @brief Boolean conversion function.
   bool getBoolValue() const {
     return *this != 0;
   }
@@ -325,65 +384,65 @@ public:
   /// @name Value Generators
   /// @{
   /// @brief Gets maximum unsigned value of APInt for specific bit width.
-  static APInt getMaxValue(uint32_t numBits) {
+  static APInt getMaxValue(unsigned numBits) {
     return APInt(numBits, 0).set();
   }
 
   /// @brief Gets maximum signed value of APInt for a specific bit width.
-  static APInt getSignedMaxValue(uint32_t numBits) {
+  static APInt getSignedMaxValue(unsigned numBits) {
     return APInt(numBits, 0).set().clear(numBits - 1);
   }
 
   /// @brief Gets minimum unsigned value of APInt for a specific bit width.
-  static APInt getMinValue(uint32_t numBits) {
+  static APInt getMinValue(unsigned numBits) {
     return APInt(numBits, 0);
   }
 
   /// @brief Gets minimum signed value of APInt for a specific bit width.
-  static APInt getSignedMinValue(uint32_t numBits) {
+  static APInt getSignedMinValue(unsigned numBits) {
     return APInt(numBits, 0).set(numBits - 1);
   }
 
   /// getSignBit - This is just a wrapper function of getSignedMinValue(), and
   /// it helps code readability when we want to get a SignBit.
   /// @brief Get the SignBit for a specific bit width.
-  static APInt getSignBit(uint32_t BitWidth) {
+  static APInt getSignBit(unsigned BitWidth) {
     return getSignedMinValue(BitWidth);
   }
 
   /// @returns the all-ones value for an APInt of the specified bit-width.
   /// @brief Get the all-ones value.
-  static APInt getAllOnesValue(uint32_t numBits) {
+  static APInt getAllOnesValue(unsigned numBits) {
     return APInt(numBits, 0).set();
   }
 
   /// @returns the '0' value for an APInt of the specified bit-width.
   /// @brief Get the '0' value.
-  static APInt getNullValue(uint32_t numBits) {
+  static APInt getNullValue(unsigned numBits) {
     return APInt(numBits, 0);
   }
 
   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
   /// the low bits and right shift to the least significant bit.
   /// @returns the high "numBits" bits of this APInt.
-  APInt getHiBits(uint32_t numBits) const;
+  APInt getHiBits(unsigned numBits) const;
 
   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
   /// the high bits.
   /// @returns the low "numBits" bits of this APInt.
-  APInt getLoBits(uint32_t numBits) const;
+  APInt getLoBits(unsigned numBits) const;
 
   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
   /// bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) will be set. All other
   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 0, 16) you would get
   /// 0x0000FFFF. If hiBit is less than loBit then the set bits "wrap". For
-  /// example, with parameters (32, 28, 4), you would get 0xF000000F. 
+  /// example, with parameters (32, 28, 4), you would get 0xF000000F.
   /// @param numBits the intended bit width of the result
   /// @param loBit the index of the lowest bit set.
   /// @param hiBit the index of the highest bit set.
   /// @returns An APInt value with the requested bits set.
   /// @brief Get a value with a block of bits set.
-  static APInt getBitsSet(uint32_t numBits, uint32_t loBit, uint32_t hiBit) {
+  static APInt getBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBit, unsigned hiBit) {
     assert(hiBit <= numBits && "hiBit out of range");
     assert(loBit < numBits && "loBit out of range");
     if (hiBit < loBit)
@@ -396,33 +455,33 @@ public:
   /// @param numBits the bitwidth of the result
   /// @param hiBitsSet the number of high-order bits set in the result.
   /// @brief Get a value with high bits set
-  static APInt getHighBitsSet(uint32_t numBits, uint32_t hiBitsSet) {
+  static APInt getHighBitsSet(unsigned numBits, unsigned hiBitsSet) {
     assert(hiBitsSet <= numBits && "Too many bits to set!");
     // Handle a degenerate case, to avoid shifting by word size
     if (hiBitsSet == 0)
       return APInt(numBits, 0);
-    uint32_t shiftAmt = numBits - hiBitsSet;
+    unsigned shiftAmt = numBits - hiBitsSet;
     // For small values, return quickly
     if (numBits <= APINT_BITS_PER_WORD)
       return APInt(numBits, ~0ULL << shiftAmt);
-    return (~APInt(numBits, 0)).shl(shiftAmt);
+    return getAllOnesValue(numBits).shl(shiftAmt);
   }
 
   /// Constructs an APInt value that has the bottom loBitsSet bits set.
   /// @param numBits the bitwidth of the result
   /// @param loBitsSet the number of low-order bits set in the result.
   /// @brief Get a value with low bits set
-  static APInt getLowBitsSet(uint32_t numBits, uint32_t loBitsSet) {
+  static APInt getLowBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBitsSet) {
     assert(loBitsSet <= numBits && "Too many bits to set!");
     // Handle a degenerate case, to avoid shifting by word size
     if (loBitsSet == 0)
       return APInt(numBits, 0);
     if (loBitsSet == APINT_BITS_PER_WORD)
       return APInt(numBits, -1ULL);
-    // For small values, return quickly
+    // For small values, return quickly.
     if (numBits < APINT_BITS_PER_WORD)
       return APInt(numBits, (1ULL << loBitsSet) - 1);
-    return (~APInt(numBits, 0)).lshr(numBits - loBitsSet);
+    return getAllOnesValue(numBits).lshr(numBits - loBitsSet);
   }
 
   /// The hash value is computed as the sum of the words and the bit width.
@@ -430,7 +489,7 @@ public:
   /// @brief Get a hash value based on this APInt
   uint64_t getHashValue() const;
 
-  /// This function returns a pointer to the internal storage of the APInt. 
+  /// This function returns a pointer to the internal storage of the APInt.
   /// This is useful for writing out the APInt in binary form without any
   /// conversions.
   const uint64_t* getRawData() const {
@@ -455,7 +514,7 @@ public:
   APInt& operator++();
 
   /// @returns a new APInt representing *this decremented by one.
-  /// @brief Postfix decrement operator. 
+  /// @brief Postfix decrement operator.
   const APInt operator--(int) {
     APInt API(*this);
     --(*this);
@@ -463,13 +522,17 @@ public:
   }
 
   /// @returns *this decremented by one.
-  /// @brief Prefix decrement operator. 
+  /// @brief Prefix decrement operator.
   APInt& operator--();
 
-  /// Performs a bitwise complement operation on this APInt. 
+  /// Performs a bitwise complement operation on this APInt.
   /// @returns an APInt that is the bitwise complement of *this
-  /// @brief Unary bitwise complement operator. 
-  APInt operator~() const;
+  /// @brief Unary bitwise complement operator.
+  APInt operator~() const {
+    APInt Result(*this);
+    Result.flip();
+    return Result;
+  }
 
   /// Negates *this using two's complement logic.
   /// @returns An APInt value representing the negation of *this.
@@ -480,60 +543,84 @@ public:
 
   /// Performs logical negation operation on this APInt.
   /// @returns true if *this is zero, false otherwise.
-  /// @brief Logical negation operator. 
-  bool operator !() const;
+  /// @brief Logical negation operator.
+  bool operator!() const;
 
   /// @}
   /// @name Assignment Operators
   /// @{
   /// @returns *this after assignment of RHS.
-  /// @brief Copy assignment operator. 
-  APInt& operator=(const APInt& RHS);
+  /// @brief Copy assignment operator.
+  APInt& operator=(const APInt& RHS) {
+    // If the bitwidths are the same, we can avoid mucking with memory
+    if (isSingleWord() && RHS.isSingleWord()) {
+      VAL = RHS.VAL;
+      BitWidth = RHS.BitWidth;
+      return clearUnusedBits();
+    }
+
+    return AssignSlowCase(RHS);
+  }
 
   /// The RHS value is assigned to *this. If the significant bits in RHS exceed
   /// the bit width, the excess bits are truncated. If the bit width is larger
   /// than 64, the value is zero filled in the unspecified high order bits.
   /// @returns *this after assignment of RHS value.
-  /// @brief Assignment operator. 
+  /// @brief Assignment operator.
   APInt& operator=(uint64_t RHS);
 
   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. The result is
-  /// assigned to *this. 
+  /// assigned to *this.
   /// @returns *this after ANDing with RHS.
-  /// @brief Bitwise AND assignment operator. 
+  /// @brief Bitwise AND assignment operator.
   APInt& operator&=(const APInt& RHS);
 
-  /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. The result is 
+  /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. The result is
   /// assigned *this;
   /// @returns *this after ORing with RHS.
-  /// @brief Bitwise OR assignment operator. 
+  /// @brief Bitwise OR assignment operator.
   APInt& operator|=(const APInt& RHS);
 
+  /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. RHS is
+  /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
+  /// the LHS.
+  /// 
+  /// @brief Bitwise OR assignment operator.
+  APInt& operator|=(uint64_t RHS) {
+    if (isSingleWord()) {
+      VAL |= RHS;
+      clearUnusedBits();
+    } else {
+      pVal[0] |= RHS;
+    }
+    return *this;
+  }
+
   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. The result is
   /// assigned to *this.
   /// @returns *this after XORing with RHS.
-  /// @brief Bitwise XOR assignment operator. 
+  /// @brief Bitwise XOR assignment operator.
   APInt& operator^=(const APInt& RHS);
 
   /// Multiplies this APInt by RHS and assigns the result to *this.
   /// @returns *this
-  /// @brief Multiplication assignment operator. 
+  /// @brief Multiplication assignment operator.
   APInt& operator*=(const APInt& RHS);
 
   /// Adds RHS to *this and assigns the result to *this.
   /// @returns *this
-  /// @brief Addition assignment operator. 
+  /// @brief Addition assignment operator.
   APInt& operator+=(const APInt& RHS);
 
   /// Subtracts RHS from *this and assigns the result to *this.
   /// @returns *this
-  /// @brief Subtraction assignment operator. 
+  /// @brief Subtraction assignment operator.
   APInt& operator-=(const APInt& RHS);
 
   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
   /// @returns *this after shifting left by shiftAmt
   /// @brief Left-shift assignment function.
-  APInt& operator<<=(uint32_t shiftAmt) {
+  APInt& operator<<=(unsigned shiftAmt) {
     *this = shl(shiftAmt);
     return *this;
   }
@@ -543,46 +630,61 @@ public:
   /// @{
   /// Performs a bitwise AND operation on *this and RHS.
   /// @returns An APInt value representing the bitwise AND of *this and RHS.
-  /// @brief Bitwise AND operator. 
-  APInt operator&(const APInt& RHS) const;
+  /// @brief Bitwise AND operator.
+  APInt operator&(const APInt& RHS) const {
+    assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
+    if (isSingleWord())
+      return APInt(getBitWidth(), VAL & RHS.VAL);
+    return AndSlowCase(RHS);
+  }
   APInt And(const APInt& RHS) const {
     return this->operator&(RHS);
   }
 
   /// Performs a bitwise OR operation on *this and RHS.
   /// @returns An APInt value representing the bitwise OR of *this and RHS.
-  /// @brief Bitwise OR operator. 
-  APInt operator|(const APInt& RHS) const;
+  /// @brief Bitwise OR operator.
+  APInt operator|(const APInt& RHS) const {
+    assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
+    if (isSingleWord())
+      return APInt(getBitWidth(), VAL | RHS.VAL);
+    return OrSlowCase(RHS);
+  }
   APInt Or(const APInt& RHS) const {
     return this->operator|(RHS);
   }
 
   /// Performs a bitwise XOR operation on *this and RHS.
   /// @returns An APInt value representing the bitwise XOR of *this and RHS.
-  /// @brief Bitwise XOR operator. 
-  APInt operator^(const APInt& RHS) const;
+  /// @brief Bitwise XOR operator.
+  APInt operator^(const APInt& RHS) const {
+    assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
+    if (isSingleWord())
+      return APInt(BitWidth, VAL ^ RHS.VAL);
+    return XorSlowCase(RHS);
+  }
   APInt Xor(const APInt& RHS) const {
     return this->operator^(RHS);
   }
 
   /// Multiplies this APInt by RHS and returns the result.
-  /// @brief Multiplication operator. 
+  /// @brief Multiplication operator.
   APInt operator*(const APInt& RHS) const;
 
   /// Adds RHS to this APInt and returns the result.
-  /// @brief Addition operator. 
+  /// @brief Addition operator.
   APInt operator+(const APInt& RHS) const;
   APInt operator+(uint64_t RHS) const {
     return (*this) + APInt(BitWidth, RHS);
   }
 
   /// Subtracts RHS from this APInt and returns the result.
-  /// @brief Subtraction operator. 
+  /// @brief Subtraction operator.
   APInt operator-(const APInt& RHS) const;
   APInt operator-(uint64_t RHS) const {
     return (*this) - APInt(BitWidth, RHS);
   }
-  
+
   APInt operator<<(unsigned Bits) const {
     return shl(Bits);
   }
@@ -593,21 +695,29 @@ public:
 
   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
   /// @brief Arithmetic right-shift function.
-  APInt ashr(uint32_t shiftAmt) const;
+  APInt ashr(unsigned shiftAmt) const;
 
   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
   /// @brief Logical right-shift function.
-  APInt lshr(uint32_t shiftAmt) const;
+  APInt lshr(unsigned shiftAmt) const;
 
   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
   /// @brief Left-shift function.
-  APInt shl(uint32_t shiftAmt) const;
+  APInt shl(unsigned shiftAmt) const {
+    assert(shiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
+    if (isSingleWord()) {
+      if (shiftAmt == BitWidth)
+        return APInt(BitWidth, 0); // avoid undefined shift results
+      return APInt(BitWidth, VAL << shiftAmt);
+    }
+    return shlSlowCase(shiftAmt);
+  }
 
   /// @brief Rotate left by rotateAmt.
-  APInt rotl(uint32_t rotateAmt) const;
+  APInt rotl(unsigned rotateAmt) const;
 
   /// @brief Rotate right by rotateAmt.
-  APInt rotr(uint32_t rotateAmt) const;
+  APInt rotr(unsigned rotateAmt) const;
 
   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
   /// @brief Arithmetic right-shift function.
@@ -668,11 +778,13 @@ public:
     return this->urem(RHS);
   }
 
-  /// Sometimes it is convenient to divide two APInt values and obtain both
-  /// the quotient and remainder. This function does both operations in the
-  /// same computation making it a little more efficient.
+  /// Sometimes it is convenient to divide two APInt values and obtain both the
+  /// quotient and remainder. This function does both operations in the same
+  /// computation making it a little more efficient. The pair of input arguments
+  /// may overlap with the pair of output arguments. It is safe to call
+  /// udivrem(X, Y, X, Y), for example.
   /// @brief Dual division/remainder interface.
-  static void udivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, 
+  static void udivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS,
                       APInt &Quotient, APInt &Remainder);
 
   static void sdivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS,
@@ -695,46 +807,55 @@ public:
 
   /// @returns the bit value at bitPosition
   /// @brief Array-indexing support.
-  bool operator[](uint32_t bitPosition) const;
+  bool operator[](unsigned bitPosition) const;
 
   /// @}
   /// @name Comparison Operators
   /// @{
   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
   /// relationship.
-  /// @brief Equality operator. 
-  bool operator==(const APInt& RHS) const;
+  /// @brief Equality operator.
+  bool operator==(const APInt& RHS) const {
+    assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Comparison requires equal bit widths");
+    if (isSingleWord())
+      return VAL == RHS.VAL;
+    return EqualSlowCase(RHS);
+  }
 
-  /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the equality 
+  /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the equality
   /// relationship.
   /// @returns true if *this == Val
   /// @brief Equality operator.
-  bool operator==(uint64_t Val) const;
+  bool operator==(uint64_t Val) const {
+    if (isSingleWord())
+      return VAL == Val;
+    return EqualSlowCase(Val);
+  }
 
   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
   /// relationship.
   /// @returns true if *this == Val
   /// @brief Equality comparison.
   bool eq(const APInt &RHS) const {
-    return (*this) == RHS; 
+    return (*this) == RHS;
   }
 
   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
   /// relationship.
   /// @returns true if *this != Val
-  /// @brief Inequality operator. 
+  /// @brief Inequality operator.
   bool operator!=(const APInt& RHS) const {
     return !((*this) == RHS);
   }
 
-  /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the inequality 
+  /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the inequality
   /// relationship.
   /// @returns true if *this != Val
-  /// @brief Inequality operator. 
+  /// @brief Inequality operator.
   bool operator!=(uint64_t Val) const {
     return !((*this) == Val);
   }
-  
+
   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
   /// relationship.
   /// @returns true if *this != Val
@@ -749,12 +870,28 @@ public:
   /// @brief Unsigned less than comparison
   bool ult(const APInt& RHS) const;
 
+  /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the less-than relationship.
+  /// @returns true if *this < RHS when considered unsigned.
+  /// @brief Unsigned less than comparison
+  bool ult(uint64_t RHS) const {
+    return ult(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
   /// validity of the less-than relationship.
   /// @returns true if *this < RHS when both are considered signed.
   /// @brief Signed less than comparison
   bool slt(const APInt& RHS) const;
 
+  /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the less-than relationship.
+  /// @returns true if *this < RHS when considered signed.
+  /// @brief Signed less than comparison
+  bool slt(uint64_t RHS) const {
+    return slt(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
   /// validity of the less-or-equal relationship.
   /// @returns true if *this <= RHS when both are considered unsigned.
@@ -763,6 +900,14 @@ public:
     return ult(RHS) || eq(RHS);
   }
 
+  /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the less-or-equal relationship.
+  /// @returns true if *this <= RHS when considered unsigned.
+  /// @brief Unsigned less or equal comparison
+  bool ule(uint64_t RHS) const {
+    return ule(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
   /// validity of the less-or-equal relationship.
   /// @returns true if *this <= RHS when both are considered signed.
@@ -771,6 +916,14 @@ public:
     return slt(RHS) || eq(RHS);
   }
 
+  /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the less-or-equal relationship.
+  /// @returns true if *this <= RHS when considered signed.
+  /// @brief Signed less or equal comparison
+  bool sle(uint64_t RHS) const {
+    return sle(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
   /// the validity of the greater-than relationship.
   /// @returns true if *this > RHS when both are considered unsigned.
@@ -779,6 +932,14 @@ public:
     return !ult(RHS) && !eq(RHS);
   }
 
+  /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the greater-than relationship.
+  /// @returns true if *this > RHS when considered unsigned.
+  /// @brief Unsigned greater than comparison
+  bool ugt(uint64_t RHS) const {
+    return ugt(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
   /// the validity of the greater-than relationship.
   /// @returns true if *this > RHS when both are considered signed.
@@ -787,6 +948,14 @@ public:
     return !slt(RHS) && !eq(RHS);
   }
 
+  /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the greater-than relationship.
+  /// @returns true if *this > RHS when considered signed.
+  /// @brief Signed greater than comparison
+  bool sgt(uint64_t RHS) const {
+    return sgt(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
   /// validity of the greater-or-equal relationship.
   /// @returns true if *this >= RHS when both are considered unsigned.
@@ -795,6 +964,14 @@ public:
     return !ult(RHS);
   }
 
+  /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the greater-or-equal relationship.
+  /// @returns true if *this >= RHS when considered unsigned.
+  /// @brief Unsigned greater or equal comparison
+  bool uge(uint64_t RHS) const {
+    return uge(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
   /// validity of the greater-or-equal relationship.
   /// @returns true if *this >= RHS when both are considered signed.
@@ -803,6 +980,14 @@ public:
     return !slt(RHS);
   }
 
+  /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
+  /// the validity of the greater-or-equal relationship.
+  /// @returns true if *this >= RHS when considered signed.
+  /// @brief Signed greater or equal comparison
+  bool sge(uint64_t RHS) const {
+    return sge(APInt(getBitWidth(), RHS));
+  }
+
   /// This operation tests if there are any pairs of corresponding bits
   /// between this APInt and RHS that are both set.
   bool intersects(const APInt &RHS) const {
@@ -813,71 +998,104 @@ public:
   /// @name Resizing Operators
   /// @{
   /// Truncate the APInt to a specified width. It is an error to specify a width
-  /// that is greater than or equal to the current width. 
+  /// that is greater than or equal to the current width.
   /// @brief Truncate to new width.
-  APInt &trunc(uint32_t width);
+  APInt &trunc(unsigned width);
 
   /// This operation sign extends the APInt to a new width. If the high order
   /// bit is set, the fill on the left will be done with 1 bits, otherwise zero.
-  /// It is an error to specify a width that is less than or equal to the 
+  /// It is an error to specify a width that is less than or equal to the
   /// current width.
   /// @brief Sign extend to a new width.
-  APInt &sext(uint32_t width);
+  APInt &sext(unsigned width);
 
   /// This operation zero extends the APInt to a new width. The high order bits
-  /// are filled with 0 bits.  It is an error to specify a width that is less 
+  /// are filled with 0 bits.  It is an error to specify a width that is less
   /// than or equal to the current width.
   /// @brief Zero extend to a new width.
-  APInt &zext(uint32_t width);
+  APInt &zext(unsigned width);
 
   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
   /// @brief Sign extend or truncate to width
-  APInt &sextOrTrunc(uint32_t width);
+  APInt &sextOrTrunc(unsigned width);
 
   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
   /// @brief Zero extend or truncate to width
-  APInt &zextOrTrunc(uint32_t width);
+  APInt &zextOrTrunc(unsigned width);
 
   /// @}
   /// @name Bit Manipulation Operators
   /// @{
   /// @brief Set every bit to 1.
-  APInt& set();
+  APInt& set() {
+    if (isSingleWord()) {
+      VAL = -1ULL;
+      return clearUnusedBits();
+    }
+
+    // Set all the bits in all the words.
+    for (unsigned i = 0; i < getNumWords(); ++i)
+      pVal[i] = -1ULL;
+    // Clear the unused ones
+    return clearUnusedBits();
+  }
 
   /// Set the given bit to 1 whose position is given as "bitPosition".
   /// @brief Set a given bit to 1.
-  APInt& set(uint32_t bitPosition);
+  APInt& set(unsigned bitPosition);
 
   /// @brief Set every bit to 0.
-  APInt& clear();
+  APInt& clear() {
+    if (isSingleWord())
+      VAL = 0;
+    else
+      memset(pVal, 0, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
+    return *this;
+  }
 
   /// Set the given bit to 0 whose position is given as "bitPosition".
   /// @brief Set a given bit to 0.
-  APInt& clear(uint32_t bitPosition);
+  APInt& clear(unsigned bitPosition);
 
   /// @brief Toggle every bit to its opposite value.
-  APInt& flip();
+  APInt& flip() {
+    if (isSingleWord()) {
+      VAL ^= -1ULL;
+      return clearUnusedBits();
+    }
+    for (unsigned i = 0; i < getNumWords(); ++i)
+      pVal[i] ^= -1ULL;
+    return clearUnusedBits();
+  }
 
-  /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given 
+  /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given
   /// as "bitPosition".
   /// @brief Toggles a given bit to its opposite value.
-  APInt& flip(uint32_t bitPosition);
+  APInt& flip(unsigned bitPosition);
 
   /// @}
   /// @name Value Characterization Functions
   /// @{
 
   /// @returns the total number of bits.
-  uint32_t getBitWidth() const { 
-    return BitWidth; 
+  unsigned getBitWidth() const {
+    return BitWidth;
   }
 
   /// Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
   /// @returns the number of words to hold the integer value of this APInt.
   /// @brief Get the number of words.
-  uint32_t getNumWords() const {
+  unsigned getNumWords() const {
+    return getNumWords(BitWidth);
+  }
+
+  /// Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
+  /// @returns the number of words to hold the integer value with a
+  /// given bit width.
+  /// @brief Get the number of words.
+  static unsigned getNumWords(unsigned BitWidth) {
     return (BitWidth + APINT_BITS_PER_WORD - 1) / APINT_BITS_PER_WORD;
   }
 
@@ -885,25 +1103,25 @@ public:
   /// bit width minus the number of leading zeros. This is used in several
   /// computations to see how "wide" the value is.
   /// @brief Compute the number of active bits in the value
-  uint32_t getActiveBits() const {
+  unsigned getActiveBits() const {
     return BitWidth - countLeadingZeros();
   }
 
   /// This function returns the number of active words in the value of this
   /// APInt. This is used in conjunction with getActiveData to extract the raw
   /// value of the APInt.
-  uint32_t getActiveWords() const {
+  unsigned getActiveWords() const {
     return whichWord(getActiveBits()-1) + 1;
   }
 
   /// Computes the minimum bit width for this APInt while considering it to be
-  /// a signed (and probably negative) value. If the value is not negative, 
+  /// a signed (and probably negative) value. If the value is not negative,
   /// this function returns the same value as getActiveBits()+1. Otherwise, it
   /// returns the smallest bit width that will retain the negative value. For
   /// example, -1 can be written as 0b1 or 0xFFFFFFFFFF. 0b1 is shorter and so
   /// for -1, this function will always return 1.
-  /// @brief Get the minimum bit size for this signed APInt 
-  uint32_t getMinSignedBits() const {
+  /// @brief Get the minimum bit size for this signed APInt
+  unsigned getMinSignedBits() const {
     if (isNegative())
       return BitWidth - countLeadingOnes() + 1;
     return getActiveBits()+1;
@@ -926,16 +1144,16 @@ public:
   /// @brief Get sign extended value
   int64_t getSExtValue() const {
     if (isSingleWord())
-      return int64_t(VAL << (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth)) >> 
+      return int64_t(VAL << (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth)) >>
                      (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
-    assert(getActiveBits() <= 64 && "Too many bits for int64_t");
+    assert(getMinSignedBits() <= 64 && "Too many bits for int64_t");
     return int64_t(pVal[0]);
   }
 
   /// This method determines how many bits are required to hold the APInt
-  /// equivalent of the string given by \p str of length \p slen.
+  /// equivalent of the string given by \arg str.
   /// @brief Get bits required for string value.
-  static uint32_t getBitsNeeded(const char* str, uint32_t slen, uint8_t radix);
+  static unsigned getBitsNeeded(StringRef str, uint8_t radix);
 
   /// countLeadingZeros - This function is an APInt version of the
   /// countLeadingZeros_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts the number
@@ -943,7 +1161,13 @@ public:
   /// @returns BitWidth if the value is zero.
   /// @returns the number of zeros from the most significant bit to the first
   /// one bits.
-  uint32_t countLeadingZeros() const;
+  unsigned countLeadingZeros() const {
+    if (isSingleWord()) {
+      unsigned unusedBits = APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth;
+      return CountLeadingZeros_64(VAL) - unusedBits;
+    }
+    return countLeadingZerosSlowCase();
+  }
 
   /// countLeadingOnes - This function is an APInt version of the
   /// countLeadingOnes_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts the number
@@ -951,58 +1175,69 @@ public:
   /// @returns 0 if the high order bit is not set
   /// @returns the number of 1 bits from the most significant to the least
   /// @brief Count the number of leading one bits.
-  uint32_t countLeadingOnes() const;
+  unsigned countLeadingOnes() const;
 
-  /// countTrailingZeros - This function is an APInt version of the 
-  /// countTrailingZeros_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts 
+  /// countTrailingZeros - This function is an APInt version of the
+  /// countTrailingZeros_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts
   /// the number of zeros from the least significant bit to the first set bit.
   /// @returns BitWidth if the value is zero.
   /// @returns the number of zeros from the least significant bit to the first
   /// one bit.
   /// @brief Count the number of trailing zero bits.
-  uint32_t countTrailingZeros() const;
+  unsigned countTrailingZeros() const;
 
-  /// countTrailingOnes - This function is an APInt version of the 
-  /// countTrailingOnes_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts 
+  /// countTrailingOnes - This function is an APInt version of the
+  /// countTrailingOnes_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts
   /// the number of ones from the least significant bit to the first zero bit.
   /// @returns BitWidth if the value is all ones.
   /// @returns the number of ones from the least significant bit to the first
   /// zero bit.
   /// @brief Count the number of trailing one bits.
-  uint32_t countTrailingOnes() const;
+  unsigned countTrailingOnes() const {
+    if (isSingleWord())
+      return CountTrailingOnes_64(VAL);
+    return countTrailingOnesSlowCase();
+  }
 
   /// countPopulation - This function is an APInt version of the
   /// countPopulation_{32,64} functions in MathExtras.h. It counts the number
-  /// of 1 bits in the APInt value. 
+  /// of 1 bits in the APInt value.
   /// @returns 0 if the value is zero.
   /// @returns the number of set bits.
   /// @brief Count the number of bits set.
-  uint32_t countPopulation() const; 
+  unsigned countPopulation() const {
+    if (isSingleWord())
+      return CountPopulation_64(VAL);
+    return countPopulationSlowCase();
+  }
 
   /// @}
   /// @name Conversion Functions
   /// @{
+  void print(raw_ostream &OS, bool isSigned) const;
 
-  /// This is used internally to convert an APInt to a string.
-  /// @brief Converts an APInt to a std::string
-  std::string toString(uint8_t radix, bool wantSigned) const;
+  /// toString - Converts an APInt to a string and append it to Str.  Str is
+  /// commonly a SmallString.
+  void toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix, bool Signed) const;
 
   /// Considers the APInt to be unsigned and converts it into a string in the
   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10 or 16.
-  /// @returns a character interpretation of the APInt
-  /// @brief Convert unsigned APInt to string representation.
-  std::string toStringUnsigned(uint8_t radix = 10) const {
-    return toString(radix, false);
+  void toStringUnsigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
+    toString(Str, Radix, false);
   }
 
-  /// Considers the APInt to be unsigned and converts it into a string in the
+  /// Considers the APInt to be signed and converts it into a string in the
   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10 or 16.
-  /// @returns a character interpretation of the APInt
-  /// @brief Convert unsigned APInt to string representation.
-  std::string toStringSigned(uint8_t radix = 10) const {
-    return toString(radix, true);
+  void toStringSigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
+    toString(Str, Radix, true);
   }
 
+  /// toString - This returns the APInt as a std::string.  Note that this is an
+  /// inefficient method.  It is better to pass in a SmallVector/SmallString
+  /// to the methods above to avoid thrashing the heap for the string.
+  std::string toString(unsigned Radix, bool Signed) const;
+
+
   /// @returns a byte-swapped representation of this APInt Value.
   APInt byteSwap() const;
 
@@ -1038,10 +1273,10 @@ public:
   /// @brief Converts APInt bits to a double
   float bitsToFloat() const {
     union {
-      uint32_t I;
+      unsigned I;
       float F;
     } T;
-    T.I = uint32_t((isSingleWord() ? VAL : pVal[0]));
+    T.I = unsigned((isSingleWord() ? VAL : pVal[0]));
     return T.F;
   }
 
@@ -1068,7 +1303,7 @@ public:
   /// @brief Converts a float to APInt bits.
   APInt& floatToBits(float V) {
     union {
-      uint32_t I;
+      unsigned I;
       float F;
     } T;
     T.F = V;
@@ -1084,10 +1319,15 @@ public:
   /// @{
 
   /// @returns the floor log base 2 of this APInt.
-  uint32_t logBase2() const {
+  unsigned logBase2() const {
     return BitWidth - 1 - countLeadingZeros();
   }
 
+  /// @returns the ceil log base 2 of this APInt.
+  unsigned ceilLogBase2() const {
+    return BitWidth - (*this - 1).countLeadingZeros();
+  }
+
   /// @returns the log base 2 of this APInt if its an exact power of two, -1
   /// otherwise
   int32_t exactLogBase2() const {
@@ -1107,6 +1347,21 @@ public:
     return *this;
   }
 
+  /// @returns the multiplicative inverse for a given modulo.
+  APInt multiplicativeInverse(const APInt& modulo) const;
+
+  /// @}
+  /// @name Support for division by constant
+  /// @{
+
+  /// Calculate the magic number for signed division by a constant.
+  struct ms;
+  ms magic() const;
+
+  /// Calculate the magic number for unsigned division by a constant.
+  struct mu;
+  mu magicu() const;
+
   /// @}
   /// @name Building-block Operations for APInt and APFloat
   /// @{
@@ -1135,17 +1390,21 @@ public:
   /// srcLSB, to DST, of dstCOUNT parts, such that the bit srcLSB
   /// becomes the least significant bit of DST.  All high bits above
   /// srcBITS in DST are zero-filled.
-  static void tcExtract(integerPart *, unsigned int dstCount, const integerPart *,
+  static void tcExtract(integerPart *, unsigned int dstCount,
+                        const integerPart *,
                         unsigned int srcBits, unsigned int srcLSB);
 
   /// Set the given bit of a bignum.  Zero-based.
   static void tcSetBit(integerPart *, unsigned int bit);
 
+  /// Clear the given bit of a bignum.  Zero-based.
+  static void tcClearBit(integerPart *, unsigned int bit);
+
   /// Returns the bit number of the least or most significant set bit
   /// of a number.  If the input number has no bits set -1U is
   /// returned.
   static unsigned int tcLSB(const integerPart *, unsigned int);
-  static unsigned int tcMSB(const integerPart *, unsigned int);
+  static unsigned int tcMSB(const integerPart *parts, unsigned int n);
 
   /// Negate a bignum in-place.
   static void tcNegate(integerPart *, unsigned int);
@@ -1219,7 +1478,7 @@ public:
   static void tcOr(integerPart *, const integerPart *, unsigned int);
   static void tcXor(integerPart *, const integerPart *, unsigned int);
   static void tcComplement(integerPart *, unsigned int);
-  
+
   /// Comparison (unsigned) of two bignums.
   static int tcCompare(const integerPart *, const integerPart *,
                        unsigned int);
@@ -1237,6 +1496,19 @@ public:
   /// @}
 };
 
+/// Magic data for optimising signed division by a constant.
+struct APInt::ms {
+  APInt m;  ///< magic number
+  unsigned s;  ///< shift amount
+};
+
+/// Magic data for optimising unsigned division by a constant.
+struct APInt::mu {
+  APInt m;     ///< magic number
+  bool a;      ///< add indicator
+  unsigned s;  ///< shift amount
+};
+
 inline bool operator==(uint64_t V1, const APInt& V2) {
   return V2 == V1;
 }
@@ -1245,6 +1517,11 @@ inline bool operator!=(uint64_t V1, const APInt& V2) {
   return V2 != V1;
 }
 
+inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const APInt &I) {
+  I.print(OS, true);
+  return OS;
+}
+
 namespace APIntOps {
 
 /// @brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
@@ -1268,25 +1545,25 @@ inline APInt umax(const APInt &A, const APInt &B) {
 }
 
 /// @brief Check if the specified APInt has a N-bits unsigned integer value.
-inline bool isIntN(uint32_t N, const APInt& APIVal) {
+inline bool isIntN(unsigned N, const APInt& APIVal) {
   return APIVal.isIntN(N);
 }
 
 /// @brief Check if the specified APInt has a N-bits signed integer value.
-inline bool isSignedIntN(uint32_t N, const APInt& APIVal) {
+inline bool isSignedIntN(unsigned N, const APInt& APIVal) {
   return APIVal.isSignedIntN(N);
 }
 
 /// @returns true if the argument APInt value is a sequence of ones
 /// starting at the least significant bit with the remainder zero.
-inline bool isMask(uint32_t numBits, const APInt& APIVal) {
+inline bool isMask(unsigned numBits, const APInt& APIVal) {
   return numBits <= APIVal.getBitWidth() &&
     APIVal == APInt::getLowBitsSet(APIVal.getBitWidth(), numBits);
 }
 
 /// @returns true if the argument APInt value contains a sequence of ones
 /// with the remainder zero.
-inline bool isShiftedMask(uint32_t numBits, const APInt& APIVal) {
+inline bool isShiftedMask(unsigned numBits, const APInt& APIVal) {
   return isMask(numBits, (APIVal - APInt(numBits,1)) | APIVal);
 }
 
@@ -1296,12 +1573,12 @@ inline APInt byteSwap(const APInt& APIVal) {
 }
 
 /// @returns the floor log base 2 of the specified APInt value.
-inline uint32_t logBase2(const APInt& APIVal) {
-  return APIVal.logBase2(); 
+inline unsigned logBase2(const APInt& APIVal) {
+  return APIVal.logBase2();
 }
 
 /// GreatestCommonDivisor - This function returns the greatest common
-/// divisor of the two APInt values using Enclid's algorithm.
+/// divisor of the two APInt values using Euclid's algorithm.
 /// @returns the greatest common divisor of Val1 and Val2
 /// @brief Compute GCD of two APInt values.
 APInt GreatestCommonDivisor(const APInt& Val1, const APInt& Val2);
@@ -1331,29 +1608,29 @@ inline float RoundSignedAPIntToFloat(const APInt& APIVal) {
 
 /// RoundDoubleToAPInt - This function convert a double value to an APInt value.
 /// @brief Converts the given double value into a APInt.
-APInt RoundDoubleToAPInt(double Double, uint32_t width);
+APInt RoundDoubleToAPInt(double Double, unsigned width);
 
 /// RoundFloatToAPInt - Converts a float value into an APInt value.
 /// @brief Converts a float value into a APInt.
-inline APInt RoundFloatToAPInt(float Float, uint32_t width) {
+inline APInt RoundFloatToAPInt(float Float, unsigned width) {
   return RoundDoubleToAPInt(double(Float), width);
 }
 
 /// Arithmetic right-shift the APInt by shiftAmt.
 /// @brief Arithmetic right-shift function.
-inline APInt ashr(const APInt& LHS, uint32_t shiftAmt) {
+inline APInt ashr(const APInt& LHS, unsigned shiftAmt) {
   return LHS.ashr(shiftAmt);
 }
 
 /// Logical right-shift the APInt by shiftAmt.
 /// @brief Logical right-shift function.
-inline APInt lshr(const APInt& LHS, uint32_t shiftAmt) {
+inline APInt lshr(const APInt& LHS, unsigned shiftAmt) {
   return LHS.lshr(shiftAmt);
 }
 
 /// Left-shift the APInt by shiftAmt.
 /// @brief Left-shift function.
-inline APInt shl(const APInt& LHS, uint32_t shiftAmt) {
+inline APInt shl(const APInt& LHS, unsigned shiftAmt) {
   return LHS.shl(shiftAmt);
 }
 
@@ -1399,7 +1676,7 @@ inline APInt sub(const APInt& LHS, const APInt& RHS) {
   return LHS - RHS;
 }
 
-/// Performs bitwise AND operation on APInt LHS and 
+/// Performs bitwise AND operation on APInt LHS and
 /// APInt RHS.
 /// @brief Bitwise AND function for APInt.
 inline APInt And(const APInt& LHS, const APInt& RHS) {
@@ -1407,7 +1684,7 @@ inline APInt And(const APInt& LHS, const APInt& RHS) {
 }
 
 /// Performs bitwise OR operation on APInt LHS and APInt RHS.
-/// @brief Bitwise OR function for APInt. 
+/// @brief Bitwise OR function for APInt.
 inline APInt Or(const APInt& LHS, const APInt& RHS) {
   return LHS | RHS;
 }
@@ -1416,10 +1693,10 @@ inline APInt Or(const APInt& LHS, const APInt& RHS) {
 /// @brief Bitwise XOR function for APInt.
 inline APInt Xor(const APInt& LHS, const APInt& RHS) {
   return LHS ^ RHS;
-} 
+}
 
 /// Performs a bitwise complement operation on APInt.
-/// @brief Bitwise complement function. 
+/// @brief Bitwise complement function.
 inline APInt Not(const APInt& APIVal) {
   return ~APIVal;
 }