Add a argument to storeRegToStackSlot and storeRegToAddr to specify whether
[oota-llvm.git] / include / llvm / BasicBlock.h
index cf29cbd00e7ba84dedd1010e2bf8b94faaa36ad2..cd38b4280c8f61dabce0ed3e7c3ea7c1faf38ccc 100644 (file)
-//===-- llvm/BasicBlock.h - Represent a basic block in the VM ----*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/BasicBlock.h - Represent a basic block in the VM ---*- C++ -*-===//
 //
-// This file contains the declaration of the BasicBlock class, which represents
-// a single basic block in the VM.
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// Note that basic blocks themselves are Def's, because they are referenced
-// by instructions like branches and can go in switch tables and stuff...
-//
-// This may see wierd at first, but it's really pretty cool.  :)
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// Note that well formed basic blocks are formed of a list of instructions 
-// followed by a single TerminatorInst instruction.  TerminatorInst's may not
-// occur in the middle of basic blocks, and must terminate the blocks.
-//
-// This code allows malformed basic blocks to occur, because it may be useful
-// in the intermediate stage of analysis or modification of a program.
 //
+// This file contains the declaration of the BasicBlock class.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_BASICBLOCK_H
 #define LLVM_BASICBLOCK_H
 
-#include "llvm/Value.h"
-#include "llvm/ValueHolder.h"
-#include "llvm/Support/GraphTraits.h"
-#include "llvm/InstrTypes.h"
-#include <iterator>
+#include "llvm/Instruction.h"
+#include "llvm/SymbolTableListTraits.h"
+#include "llvm/ADT/ilist"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+
+namespace llvm {
 
-class Instruction;
-class Method;
 class TerminatorInst;
-class MachineCodeForBasicBlock;
+template <class Term, class BB> class SuccIterator;  // Successor Iterator
+template <class Ptr, class USE_iterator> class PredIterator;
+
+template<> struct ilist_traits<Instruction>
+  : public SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock> {
+  // createSentinel is used to create a node that marks the end of the list...
+  static Instruction *createSentinel();
+  static void destroySentinel(Instruction *I) { delete I; }
+  static iplist<Instruction> &getList(BasicBlock *BB);
+  static ValueSymbolTable *getSymTab(BasicBlock *ItemParent);
+  static int getListOffset();
+};
 
+/// This represents a single basic block in LLVM. A basic block is simply a
+/// container of instructions that execute sequentially. Basic blocks are Values
+/// because they are referenced by instructions such as branches and switch
+/// tables. The type of a BasicBlock is "Type::LabelTy" because the basic block
+/// represents a label to which a branch can jump.
+///
+/// A well formed basic block is formed of a list of non-terminating 
+/// instructions followed by a single TerminatorInst instruction.  
+/// TerminatorInst's may not occur in the middle of basic blocks, and must 
+/// terminate the blocks. The BasicBlock class allows malformed basic blocks to
+/// occur because it may be useful in the intermediate stage of constructing or
+/// modifying a program. However, the verifier will ensure that basic blocks
+/// are "well formed".
+/// @brief LLVM Basic Block Representation
 class BasicBlock : public Value {       // Basic blocks are data objects also
-  template <class _Ptr, class _USE_iterator> class PredIterator;
-  template <class _Term, class _BB> class SuccIterator;
 public:
-  typedef ValueHolder<Instruction, BasicBlock, Method> InstListType;
+  typedef iplist<Instruction> InstListType;
 private :
   InstListType InstList;
-  MachineCodeForBasicBlock* machineInstrVec;
+  BasicBlock *Prev, *Next; // Next and Prev links for our intrusive linked list
+  Function *Parent;
 
-  friend class ValueHolder<BasicBlock,Method,Method>;
-  void setParent(Method *parent);
+  void setParent(Function *parent);
+  void setNext(BasicBlock *N) { Next = N; }
+  void setPrev(BasicBlock *N) { Prev = N; }
+  friend class SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function>;
 
-public:
-  // Instruction iterators...
-  typedef InstListType::iterator iterator;
-  typedef InstListType::const_iterator const_iterator;
-  typedef reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
-  typedef reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
-
-  // Predecessor and successor iterators...
-  typedef PredIterator<BasicBlock, Value::use_iterator> pred_iterator;
-  typedef PredIterator<const BasicBlock, 
-                       Value::use_const_iterator> pred_const_iterator;
-  typedef SuccIterator<TerminatorInst*, BasicBlock> succ_iterator;
-  typedef SuccIterator<const TerminatorInst*, 
-                       const BasicBlock> succ_const_iterator;
+  BasicBlock(const BasicBlock &);     // Do not implement
+  void operator=(const BasicBlock &); // Do not implement
 
-  // Ctor, dtor
-  BasicBlock(const string &Name = "", Method *Parent = 0);
+public:
+  /// Instruction iterators...
+  typedef InstListType::iterator                              iterator;
+  typedef InstListType::const_iterator                  const_iterator;
+
+  /// BasicBlock ctor - If the function parameter is specified, the basic block
+  /// is automatically inserted at either the end of the function (if
+  /// InsertBefore is null), or before the specified basic block.
+  ///
+  explicit BasicBlock(const std::string &Name = "", Function *Parent = 0,
+                      BasicBlock *InsertBefore = 0);
   ~BasicBlock();
 
-  // Specialize setName to take care of symbol table majik
-  virtual void setName(const string &name, SymbolTable *ST = 0);
+  /// getParent - Return the enclosing method, or null if none
+  ///
+  const Function *getParent() const { return Parent; }
+        Function *getParent()       { return Parent; }
 
-  // getParent - Return the enclosing method, or null if none
-  const Method *getParent() const { return InstList.getParent(); }
-        Method *getParent()       { return InstList.getParent(); }
-
-  // getTerminator() - If this is a well formed basic block, then this returns
-  // a pointer to the terminator instruction.  If it is not, then you get a null
-  // pointer back.
-  //
+  /// use_back - Specialize the methods defined in Value, as we know that an
+  /// BasicBlock can only be used by Instructions (specifically PHI and terms).
+  Instruction       *use_back()       { return cast<Instruction>(*use_begin());}
+  const Instruction *use_back() const { return cast<Instruction>(*use_begin());}
+  
+  /// getTerminator() - If this is a well formed basic block, then this returns
+  /// a pointer to the terminator instruction.  If it is not, then you get a
+  /// null pointer back.
+  ///
   TerminatorInst *getTerminator();
-  const TerminatorInst *const getTerminator() const;
+  const TerminatorInst *getTerminator() const;
   
-  // Machine code accessor...
-  inline MachineCodeForBasicBlock& getMachineInstrVec() const {
-    return *machineInstrVec; 
-  }
+  /// Returns a pointer to the first instructon in this block that is not a 
+  /// PHINode instruction. When adding instruction to the beginning of the
+  /// basic block, they should be added before the returned value, not before
+  /// the first instruction, which might be PHI.
+  /// Returns 0 is there's no non-PHI instruction.
+  Instruction* getFirstNonPHI();
+  
+  /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
+  /// function, but does not delete it.
+  ///
+  void removeFromParent();
+
+  /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function
+  /// and deletes it.
+  ///
+  void eraseFromParent();
+  
+  /// moveBefore - Unlink this basic block from its current function and
+  /// insert it into the function that MovePos lives in, right before MovePos.
+  void moveBefore(BasicBlock *MovePos);
+  
+  /// moveAfter - Unlink this basic block from its current function and
+  /// insert it into the function that MovePos lives in, right after MovePos.
+  void moveAfter(BasicBlock *MovePos);
   
+
+  /// getSinglePredecessor - If this basic block has a single predecessor block,
+  /// return the block, otherwise return a null pointer.
+  BasicBlock *getSinglePredecessor();
+  const BasicBlock *getSinglePredecessor() const {
+    return const_cast<BasicBlock*>(this)->getSinglePredecessor();
+  }
+
   //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // Instruction iterator methods
-  //
+  /// Instruction iterator methods
+  ///
   inline iterator                begin()       { return InstList.begin(); }
   inline const_iterator          begin() const { return InstList.begin(); }
   inline iterator                end  ()       { return InstList.end();   }
   inline const_iterator          end  () const { return InstList.end();   }
 
-  inline reverse_iterator       rbegin()       { return InstList.rbegin(); }
-  inline const_reverse_iterator rbegin() const { return InstList.rbegin(); }
-  inline reverse_iterator       rend  ()       { return InstList.rend();   }
-  inline const_reverse_iterator rend  () const { return InstList.rend();   }
-
-  inline unsigned                 size() const { return InstList.size(); }
+  inline size_t                   size() const { return InstList.size();  }
   inline bool                    empty() const { return InstList.empty(); }
-  inline const Instruction      *front() const { return InstList.front(); }
-  inline       Instruction      *front()       { return InstList.front(); }
-  inline const Instruction       *back()  const { return InstList.back(); }
-  inline       Instruction       *back()        { return InstList.back(); }
-
-  // getInstList() - Return the underlying instruction list container.  You need
-  // to access it directly if you want to modify it currently.
-  //
+  inline const Instruction      &front() const { return InstList.front(); }
+  inline       Instruction      &front()       { return InstList.front(); }
+  inline const Instruction       &back() const { return InstList.back();  }
+  inline       Instruction       &back()       { return InstList.back();  }
+
+  /// getInstList() - Return the underlying instruction list container.  You
+  /// need to access it directly if you want to modify it currently.
+  ///
   const InstListType &getInstList() const { return InstList; }
         InstListType &getInstList()       { return InstList; }
 
-  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const BasicBlock *BB) { return true; }
+  virtual void print(std::ostream &OS) const { print(OS, 0); }
+  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+  void print(std::ostream &OS, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const;
+
+  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const BasicBlock *) { return true; }
   static inline bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == Value::BasicBlockVal;
+    return V->getValueID() == Value::BasicBlockVal;
   }
 
-  // hasConstantPoolReferences() - This predicate is true if there is a 
-  // reference to this basic block in the constant pool for this method.  For
-  // example, if a block is reached through a switch table, that table resides
-  // in the constant pool, and the basic block is reference from it.
-  //
-  bool hasConstantPoolReferences() const;
-
-  // dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
-  // go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
-  // 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
-  // references... first all references are dropped, and all use counts go to
-  // zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
-  // valid on an object that has "dropped all references", except operator 
-  // delete.
-  //
+  /// dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
+  /// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
+  /// 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
+  /// references... first all references are dropped, and all use counts go to
+  /// zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
+  /// valid on an object that has "dropped all references", except operator
+  /// delete.
+  ///
   void dropAllReferences();
 
-  // removePredecessor - This method is used to notify a BasicBlock that the
-  // specified Predecessor of the block is no longer able to reach it.  This is
-  // actually not used to update the Predecessor list, but is actually used to 
-  // update the PHI nodes that reside in the block.  Note that this should be
-  // called while the predecessor still refers to this block.
-  //
-  void removePredecessor(BasicBlock *Pred);
-
-  // splitBasicBlock - This splits a basic block into two at the specified
-  // instruction.  Note that all instructions BEFORE the specified iterator stay
-  // as part of the original basic block, an unconditional branch is added to 
-  // the new BB, and the rest of the instructions in the BB are moved to the new
-  // BB, including the old terminator.  The newly formed BasicBlock is returned.
-  // This function invalidates the specified iterator.
-  //
-  // Note that this only works on well formed basic blocks (must have a 
-  // terminator), and 'I' must not be the end of instruction list (which would
-  // cause a degenerate basic block to be formed, having a terminator inside of
-  // the basic block).
-  //
-  BasicBlock *splitBasicBlock(iterator I);
-
-
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // Predecessor and Successor Iterators
-  //
-  template <class _Ptr,  class _USE_iterator> // Predecessor Iterator
-  class PredIterator : public std::bidirectional_iterator<_Ptr, ptrdiff_t> {
-    _Ptr *BB;
-    _USE_iterator It;
-  public:
-    typedef PredIterator<_Ptr,_USE_iterator> _Self;
-  
-    inline void advancePastConstPool() {
-      // TODO: This is bad
-      // Loop to ignore constant pool references
-      while (It != BB->use_end() && !isa<TerminatorInst>(*It))
-        ++It;
-    }
-  
-    inline PredIterator(_Ptr *bb) : BB(bb), It(bb->use_begin()) {
-      advancePastConstPool();
-    }
-    inline PredIterator(_Ptr *bb, bool) : BB(bb), It(bb->use_end()) {}
-    
-    inline bool operator==(const _Self& x) const { return It == x.It; }
-    inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
-    
-    inline pointer operator*() const { 
-      return cast<Instruction>(*It)->getParent(); 
-    }
-    inline pointer *operator->() const { return &(operator*()); }
-    
-    inline _Self& operator++() {   // Preincrement
-      ++It; advancePastConstPool();
-      return *this; 
-    }
-    
-    inline _Self operator++(int) { // Postincrement
-      _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; 
-    }
-    
-    inline _Self& operator--() { --It; return *this; }  // Predecrement
-    inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
-      _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
-    }
-  };
+  /// removePredecessor - This method is used to notify a BasicBlock that the
+  /// specified Predecessor of the block is no longer able to reach it.  This is
+  /// actually not used to update the Predecessor list, but is actually used to
+  /// update the PHI nodes that reside in the block.  Note that this should be
+  /// called while the predecessor still refers to this block.
+  ///
+  void removePredecessor(BasicBlock *Pred, bool DontDeleteUselessPHIs = false);
+
+  /// splitBasicBlock - This splits a basic block into two at the specified
+  /// instruction.  Note that all instructions BEFORE the specified iterator
+  /// stay as part of the original basic block, an unconditional branch is added
+  /// to the original BB, and the rest of the instructions in the BB are moved
+  /// to the new BB, including the old terminator.  The newly formed BasicBlock
+  /// is returned.  This function invalidates the specified iterator.
+  ///
+  /// Note that this only works on well formed basic blocks (must have a
+  /// terminator), and 'I' must not be the end of instruction list (which would
+  /// cause a degenerate basic block to be formed, having a terminator inside of
+  /// the basic block).
+  ///
+  BasicBlock *splitBasicBlock(iterator I, const std::string &BBName = "");
   
-  inline pred_iterator pred_begin() { return pred_iterator(this); }
-  inline pred_const_iterator pred_begin() const {
-    return pred_const_iterator(this);
-  }
-  inline pred_iterator pred_end() { return pred_iterator(this, true); }
-  inline pred_const_iterator pred_end() const {
-    return pred_const_iterator(this, true);
-  }
-
-  template <class _Term, class _BB>           // Successor Iterator
-  class SuccIterator : public std::bidirectional_iterator<_BB, ptrdiff_t> {
-    const _Term Term;
-    unsigned idx;
-  public:
-    typedef SuccIterator<_Term, _BB> _Self;
-    // TODO: This can be random access iterator, need operator+ and stuff tho
-    
-    inline SuccIterator(_Term T) : Term(T), idx(0) {         // begin iterator
-      assert(T && "getTerminator returned null!");
-    }
-    inline SuccIterator(_Term T, bool)                       // end iterator
-      : Term(T), idx(Term->getNumSuccessors()) {
-      assert(T && "getTerminator returned null!");
-    }
-    
-    inline bool operator==(const _Self& x) const { return idx == x.idx; }
-    inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
-    
-    inline pointer operator*() const { return Term->getSuccessor(idx); }
-    inline pointer operator->() const { return operator*(); }
-    
-    inline _Self& operator++() { ++idx; return *this; } // Preincrement
-    inline _Self operator++(int) { // Postincrement
-      _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; 
-    }
-    
-    inline _Self& operator--() { --idx; return *this; }  // Predecrement
-    inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
-      _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
-    }
-  };
   
-  inline succ_iterator succ_begin() { return succ_iterator(getTerminator()); }
-  inline succ_const_iterator succ_begin() const {
-    return succ_const_iterator(getTerminator());
-  }
-  inline succ_iterator succ_end() {return succ_iterator(getTerminator(), true);}
-  inline succ_const_iterator succ_end() const {
-    return succ_const_iterator(getTerminator(), true);
-  }
-};
-
-
-//===--------------------------------------------------------------------===//
-// GraphTraits specializations for basic block graphs (CFGs)
-//===--------------------------------------------------------------------===//
-
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a method as a 
-// graph of basic blocks...
-
-template <> struct GraphTraits<BasicBlock*> {
-  typedef BasicBlock NodeType;
-  typedef BasicBlock::succ_iterator ChildIteratorType;
-
-  static NodeType *getEntryNode(BasicBlock *BB) { return BB; }
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
-    return N->succ_begin(); 
-  }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
-    return N->succ_end(); 
-  }
-};
-
-template <> struct GraphTraits<const BasicBlock*> {
-  typedef const BasicBlock NodeType;
-  typedef BasicBlock::succ_const_iterator ChildIteratorType;
-
-  static NodeType *getEntryNode(const BasicBlock *BB) { return BB; }
-
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
-    return N->succ_begin(); 
+  static unsigned getInstListOffset() {
+    BasicBlock *Obj = 0;
+    return unsigned(reinterpret_cast<uintptr_t>(&Obj->InstList));
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
-    return N->succ_end(); 
-  }
-};
 
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a method as a 
-// graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
-// a method is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
-// instead of the successor edges.
-//
-template <> struct GraphTraits<Inverse<BasicBlock*> > {
-  typedef BasicBlock NodeType;
-  typedef BasicBlock::pred_iterator ChildIteratorType;
-  static NodeType *getEntryNode(Inverse<BasicBlock *> G) { return G.Graph; }
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
-    return N->pred_begin(); 
-  }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
-    return N->pred_end(); 
-  }
+private:
+  // getNext/Prev - Return the next or previous basic block in the list.  Access
+  // these with Function::iterator.
+  BasicBlock *getNext()       { return Next; }
+  const BasicBlock *getNext() const { return Next; }
+  BasicBlock *getPrev()       { return Prev; }
+  const BasicBlock *getPrev() const { return Prev; }
 };
 
-template <> struct GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*> > {
-  typedef const BasicBlock NodeType;
-  typedef BasicBlock::pred_const_iterator ChildIteratorType;
-  static NodeType *getEntryNode(Inverse<const BasicBlock*> G) {
-    return G.Graph; 
-  }
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
-    return N->pred_begin(); 
-  }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
-    return N->pred_end(); 
-  }
-};
+inline int 
+ilist_traits<Instruction>::getListOffset() {
+  return BasicBlock::getInstListOffset();
+}
 
+} // End llvm namespace
 
 #endif