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[oota-llvm.git] / include / llvm / ADT / PointerIntPair.h
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 #ifndef LLVM_ADT_POINTERINTPAIR_H
 #define LLVM_ADT_POINTERINTPAIR_H
 
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/PointerLikeTypeTraits.h"
 #include <cassert>
+#include <limits>
 
 namespace llvm {
 
@@ -29,62 +31,101 @@ struct DenseMapInfo;
 /// on the number of bits available according to PointerLikeTypeTraits for the
 /// type.
 ///
-/// Note that PointerIntPair always puts the Int part in the highest bits
-/// possible.  For example, PointerIntPair<void*, 1,bool> will put the bit for
+/// Note that PointerIntPair always puts the IntVal part in the highest bits
+/// possible.  For example, PointerIntPair<void*, 1, bool> will put the bit for
 /// the bool into bit #2, not bit #0, which allows the low two bits to be used
 /// for something else.  For example, this allows:
-///   PointerIntPair<PointerIntPair<void*, 1,bool>, 1, bool>
+///   PointerIntPair<PointerIntPair<void*, 1, bool>, 1, bool>
 /// ... and the two bools will land in different bits.
 ///
 template <typename PointerTy, unsigned IntBits, typename IntType=unsigned,
           typename PtrTraits = PointerLikeTypeTraits<PointerTy> >
 class PointerIntPair {
   intptr_t Value;
-  enum {
+  static_assert(PtrTraits::NumLowBitsAvailable <
+                std::numeric_limits<uintptr_t>::digits,
+                "cannot use a pointer type that has all bits free");
+  static_assert(IntBits <= PtrTraits::NumLowBitsAvailable,
+                "PointerIntPair with integer size too large for pointer");
+  enum : uintptr_t {
     /// PointerBitMask - The bits that come from the pointer.
-    PointerBitMask = ~(((intptr_t)1 << PtrTraits::NumLowBitsAvailable)-1),
+    PointerBitMask =
+      ~(uintptr_t)(((intptr_t)1 << PtrTraits::NumLowBitsAvailable)-1),
+
     /// IntShift - The number of low bits that we reserve for other uses, and
     /// keep zero.
-    IntShift = PtrTraits::NumLowBitsAvailable-IntBits,
+    IntShift = (uintptr_t)PtrTraits::NumLowBitsAvailable-IntBits,
     
     /// IntMask - This is the unshifted mask for valid bits of the int type.
-    IntMask = ((intptr_t)1 << IntBits)-1,
+    IntMask = (uintptr_t)(((intptr_t)1 << IntBits)-1),
     
     // ShiftedIntMask - This is the bits for the integer shifted in place.
-    ShiftedIntMask = IntMask << IntShift
+    ShiftedIntMask = (uintptr_t)(IntMask << IntShift)
   };
 public:
   PointerIntPair() : Value(0) {}
-  PointerIntPair(PointerTy Ptr, IntType Int) : Value(0) {
-    assert(IntBits <= PtrTraits::NumLowBitsAvailable &&
-           "PointerIntPair formed with integer size too large for pointer");
-    setPointer(Ptr);
-    setInt(Int);
+  PointerIntPair(PointerTy PtrVal, IntType IntVal) {
+    setPointerAndInt(PtrVal, IntVal);
+  }
+  explicit PointerIntPair(PointerTy PtrVal) {
+    initWithPointer(PtrVal);
   }
 
   PointerTy getPointer() const {
-    return reinterpret_cast<PointerTy>(Value & PointerBitMask);
+    return PtrTraits::getFromVoidPointer(
+                         reinterpret_cast<void*>(Value & PointerBitMask));
   }
 
   IntType getInt() const {
     return (IntType)((Value >> IntShift) & IntMask);
   }
 
-  void setPointer(PointerTy Ptr) {
-    intptr_t PtrVal = reinterpret_cast<intptr_t>(Ptr);
-    assert((PtrVal & ((1 << PtrTraits::NumLowBitsAvailable)-1)) == 0 &&
+  void setPointer(PointerTy PtrVal) {
+    intptr_t PtrWord
+      = reinterpret_cast<intptr_t>(PtrTraits::getAsVoidPointer(PtrVal));
+    assert((PtrWord & ~PointerBitMask) == 0 &&
            "Pointer is not sufficiently aligned");
     // Preserve all low bits, just update the pointer.
-    Value = PtrVal | (Value & ~PointerBitMask);
+    Value = PtrWord | (Value & ~PointerBitMask);
   }
 
-  void setInt(IntType Int) {
-    intptr_t IntVal = Int;
-    assert(IntVal < (1 << IntBits) && "Integer too large for field");
+  void setInt(IntType IntVal) {
+    intptr_t IntWord = static_cast<intptr_t>(IntVal);
+    assert((IntWord & ~IntMask) == 0 && "Integer too large for field");
     
     // Preserve all bits other than the ones we are updating.
     Value &= ~ShiftedIntMask;     // Remove integer field.
-    Value |= IntVal << IntShift;  // Set new integer.
+    Value |= IntWord << IntShift;  // Set new integer.
+  }
+
+  void initWithPointer(PointerTy PtrVal) {
+    intptr_t PtrWord
+      = reinterpret_cast<intptr_t>(PtrTraits::getAsVoidPointer(PtrVal));
+    assert((PtrWord & ~PointerBitMask) == 0 &&
+           "Pointer is not sufficiently aligned");
+    Value = PtrWord;
+  }
+
+  void setPointerAndInt(PointerTy PtrVal, IntType IntVal) {
+    intptr_t PtrWord
+      = reinterpret_cast<intptr_t>(PtrTraits::getAsVoidPointer(PtrVal));
+    assert((PtrWord & ~PointerBitMask) == 0 &&
+           "Pointer is not sufficiently aligned");
+    intptr_t IntWord = static_cast<intptr_t>(IntVal);
+    assert((IntWord & ~IntMask) == 0 && "Integer too large for field");
+
+    Value = PtrWord | (IntWord << IntShift);
+  }
+
+  PointerTy const *getAddrOfPointer() const {
+    return const_cast<PointerIntPair *>(this)->getAddrOfPointer();
+  }
+
+  PointerTy *getAddrOfPointer() {
+    assert(Value == reinterpret_cast<intptr_t>(getPointer()) &&
+           "Can only return the address if IntBits is cleared and "
+           "PtrTraits doesn't change the pointer");
+    return reinterpret_cast<PointerTy *>(&Value);
   }
 
   void *getOpaqueValue() const { return reinterpret_cast<void*>(Value); }
@@ -93,7 +134,14 @@ public:
   static PointerIntPair getFromOpaqueValue(void *V) {
     PointerIntPair P; P.setFromOpaqueValue(V); return P; 
   }
-  
+
+  // Allow PointerIntPairs to be created from const void * if and only if the
+  // pointer type could be created from a const void *.
+  static PointerIntPair getFromOpaqueValue(const void *V) {
+    (void)PtrTraits::getFromVoidPointer(V);
+    return getFromOpaqueValue(const_cast<void *>(V));
+  }
+
   bool operator==(const PointerIntPair &RHS) const {return Value == RHS.Value;}
   bool operator!=(const PointerIntPair &RHS) const {return Value != RHS.Value;}
   bool operator<(const PointerIntPair &RHS) const {return Value < RHS.Value;}
@@ -102,31 +150,38 @@ public:
   bool operator>=(const PointerIntPair &RHS) const {return Value >= RHS.Value;}
 };
 
+template <typename T> struct isPodLike;
+template<typename PointerTy, unsigned IntBits, typename IntType>
+struct isPodLike<PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType> > {
+   static const bool value = true;
+};
+  
 // Provide specialization of DenseMapInfo for PointerIntPair.
 template<typename PointerTy, unsigned IntBits, typename IntType>
 struct DenseMapInfo<PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType> > {
   typedef PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType> Ty;
   static Ty getEmptyKey() {
-    intptr_t Val = -1;
-    Val <<= PointerLikeTypeTraits<PointerTy>::NumLowBitsAvailable;
-    return Ty(reinterpret_cast<PointerTy>(Val), IntType((1 << IntBits)-1));
+    uintptr_t Val = static_cast<uintptr_t>(-1);
+    Val <<= PointerLikeTypeTraits<Ty>::NumLowBitsAvailable;
+    return Ty::getFromOpaqueValue(reinterpret_cast<void *>(Val));
   }
   static Ty getTombstoneKey() {
-    intptr_t Val = -2;
+    uintptr_t Val = static_cast<uintptr_t>(-2);
     Val <<= PointerLikeTypeTraits<PointerTy>::NumLowBitsAvailable;
-    return Ty(reinterpret_cast<PointerTy>(Val), IntType(0));
+    return Ty::getFromOpaqueValue(reinterpret_cast<void *>(Val));
   }
   static unsigned getHashValue(Ty V) {
     uintptr_t IV = reinterpret_cast<uintptr_t>(V.getOpaqueValue());
     return unsigned(IV) ^ unsigned(IV >> 9);
   }
   static bool isEqual(const Ty &LHS, const Ty &RHS) { return LHS == RHS; }
-  static bool isPod() { return true; }
 };
 
 // Teach SmallPtrSet that PointerIntPair is "basically a pointer".
-template<typename PointerTy, unsigned IntBits, typename IntType>
-class PointerLikeTypeTraits<PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType> > {
+template<typename PointerTy, unsigned IntBits, typename IntType,
+         typename PtrTraits>
+class PointerLikeTypeTraits<PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType,
+                                           PtrTraits> > {
 public:
   static inline void *
   getAsVoidPointer(const PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType> &P) {
@@ -136,9 +191,12 @@ public:
   getFromVoidPointer(void *P) {
     return PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType>::getFromOpaqueValue(P);
   }
+  static inline PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType>
+  getFromVoidPointer(const void *P) {
+    return PointerIntPair<PointerTy, IntBits, IntType>::getFromOpaqueValue(P);
+  }
   enum {
-    NumLowBitsAvailable = 
-           PointerLikeTypeTraits<PointerTy>::NumLowBitsAvailable - IntBits
+    NumLowBitsAvailable = PtrTraits::NumLowBitsAvailable - IntBits
   };
 };