Add the Instruction::Select enum
[oota-llvm.git] / include / llvm / Constants.h
index f7690439b3dd5dde1ced9d8319aeda242260a9f6..1d4892f118e94e40355d655a9ac51d3e40e39c86 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
-//===-- llvm/Constants.h - Constant class subclass definitions ---*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Constants.h - Constant class subclass definitions --*- C++ -*-===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// 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.
+// 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file contains the declarations for the subclasses of Constant, which
 // represent the different type of constant pool values
 #include "llvm/Constant.h"
 #include "Support/DataTypes.h"
 
+namespace llvm {
+
 class ArrayType;
 class StructType;
 class PointerType;
 
+template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
+struct ConstantCreator;
+template<class ConstantClass, class TypeClass>
+struct ConvertConstantType;
+
 
 //===---------------------------------------------------------------------------
 /// ConstantIntegral - Shared superclass of boolean and integer constants.
@@ -67,7 +81,6 @@ public:
 class ConstantBool : public ConstantIntegral {
   bool Val;
   ConstantBool(bool V);
-  ~ConstantBool() {}
 public:
   static ConstantBool *True, *False;  // The True & False values
 
@@ -113,7 +126,6 @@ protected:
   } Val;
   ConstantInt(const ConstantInt &);      // DO NOT IMPLEMENT
   ConstantInt(const Type *Ty, uint64_t V);
-  ~ConstantInt() {}
 public:
   /// equalsInt - Provide a helper method that can be used to determine if the
   /// constant contained within is equal to a constant.  This only works for
@@ -131,6 +143,11 @@ public:
   ///
   static ConstantInt *get(const Type *Ty, unsigned char V);
 
+  /// getRawValue - return the underlying value of this constant as a 64-bit
+  /// unsigned integer value.
+  ///
+  inline uint64_t getRawValue() const { return Val.Unsigned; }
+
   /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
   /// getNullValue.
   virtual bool isNullValue() const { return Val.Unsigned == 0; }
@@ -151,17 +168,21 @@ public:
 ///
 class ConstantSInt : public ConstantInt {
   ConstantSInt(const ConstantSInt &);      // DO NOT IMPLEMENT
+  friend struct ConstantCreator<ConstantSInt, Type, int64_t>;
+
 protected:
   ConstantSInt(const Type *Ty, int64_t V);
-  ~ConstantSInt() {}
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
+  ///
   static ConstantSInt *get(const Type *Ty, int64_t V);
 
   /// isValueValidForType - return true if Ty is big enough to represent V.
+  ///
   static bool isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t V);
 
   /// getValue - return the underlying value of this constant.
+  ///
   inline int64_t getValue() const { return Val.Signed; }
 
   virtual bool isAllOnesValue() const { return getValue() == -1; }
@@ -187,6 +208,7 @@ public:
   }
 
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  ///
   static inline bool classof(const ConstantSInt *) { return true; }
   static bool classof(const Constant *CPV);  // defined in Constants.cpp
   static inline bool classof(const Value *V) {
@@ -199,17 +221,20 @@ public:
 ///
 class ConstantUInt : public ConstantInt {
   ConstantUInt(const ConstantUInt &);      // DO NOT IMPLEMENT
+  friend struct ConstantCreator<ConstantUInt, Type, uint64_t>;
 protected:
   ConstantUInt(const Type *Ty, uint64_t V);
-  ~ConstantUInt() {}
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
+  ///
   static ConstantUInt *get(const Type *Ty, uint64_t V);
 
   /// isValueValidForType - return true if Ty is big enough to represent V.
+  ///
   static bool isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t V);
 
   /// getValue - return the underlying value of this constant.
+  ///
   inline uint64_t getValue() const { return Val.Unsigned; }
 
   /// isMaxValue - Return true if this is the largest value that may be
@@ -233,10 +258,11 @@ public:
 ///
 class ConstantFP : public Constant {
   double Val;
+  friend struct ConstantCreator<ConstantFP, Type, uint64_t>;
+  friend struct ConstantCreator<ConstantFP, Type, uint32_t>;
   ConstantFP(const ConstantFP &);      // DO NOT IMPLEMENT
 protected:
   ConstantFP(const Type *Ty, double V);
-  ~ConstantFP() {}
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
   static ConstantFP *get(const Type *Ty, double V);
@@ -246,8 +272,34 @@ public:
   inline double getValue() const { return Val; }
 
   /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
-  virtual bool isNullValue() const { return Val == 0; }
+  /// getNullValue.  Don't depend on == for doubles to tell us it's zero, it
+  /// considers -0.0 to be null as well as 0.0.  :(
+  virtual bool isNullValue() const {
+    union {
+      double V;
+      uint64_t I;
+    } T;
+    T.V = Val;
+    return T.I == 0;
+  }
+
+  /// isExactlyValue - We don't rely on operator== working on double values, as
+  /// it returns true for things that are clearly not equal, like -0.0 and 0.0.
+  /// As such, this method can be used to do an exact bit-for-bit comparison of
+  /// two floating point values.
+  bool isExactlyValue(double V) const {
+    union {
+      double V;
+      uint64_t I;
+    } T1;
+    T1.V = Val;
+    union {
+      double V;
+      uint64_t I;
+    } T2;
+    T2.V = V;
+    return T1.I == T2.I;
+  }
 
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantFP *) { return true; }
@@ -257,31 +309,64 @@ public:
   }
 };
 
+//===---------------------------------------------------------------------------
+/// ConstantAggregateZero - All zero aggregate value
+///
+class ConstantAggregateZero : public Constant {
+  friend struct ConstantCreator<ConstantAggregateZero, Type, char>;
+  ConstantAggregateZero(const ConstantAggregateZero &);      // DO NOT IMPLEMENT
+protected:
+  ConstantAggregateZero(const Type *Ty) : Constant(Ty) {}
+public:
+  /// get() - static factory method for creating a null aggregate.  It is
+  /// illegal to call this method with a non-aggregate type.
+  static Constant *get(const Type *Ty);
+
+  /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
+  /// getNullValue.
+  virtual bool isNullValue() const { return true; }
+
+  virtual void destroyConstant();
+  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
+                                           bool DisableChecking = false);
+
+  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  ///
+  static inline bool classof(const ConstantAggregateZero *) { return true; }
+  static bool classof(const Constant *CPV);
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Constant>(V) && classof(cast<Constant>(V));
+  }
+};
+
 
 //===---------------------------------------------------------------------------
 /// ConstantArray - Constant Array Declarations
 ///
 class ConstantArray : public Constant {
+  friend struct ConstantCreator<ConstantArray, ArrayType,
+                                    std::vector<Constant*> >;
   ConstantArray(const ConstantArray &);      // DO NOT IMPLEMENT
 protected:
   ConstantArray(const ArrayType *T, const std::vector<Constant*> &Val);
-  ~ConstantArray() {}
-
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
-  static ConstantArray *get(const ArrayType *T, const std::vector<Constant*> &);
-  static ConstantArray *get(const std::string &Initializer);
+  static Constant *get(const ArrayType *T, const std::vector<Constant*> &);
+  static Constant *get(const std::string &Initializer);
   
   /// getType - Specialize the getType() method to always return an ArrayType,
   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
   ///
   inline const ArrayType *getType() const {
-    return (ArrayType*)Value::getType();
+    return reinterpret_cast<const ArrayType*>(Value::getType());
   }
 
-  /// getAsString - If the sub-element type of this array is either sbyte or
-  /// ubyte, then this method converts the array to an std::string and returns
-  /// it.  Otherwise, it asserts out.
+  /// isString - This method returns true if the array is an array of sbyte or
+  /// ubyte, and if the elements of the array are all ConstantInt's.
+  bool isString() const;
+
+  /// getAsString - If this array is isString(), then this method converts the
+  /// array to an std::string and returns it.  Otherwise, it asserts out.
   ///
   std::string getAsString() const;
 
@@ -290,18 +375,13 @@ public:
   inline const std::vector<Use> &getValues() const { return Operands; }
 
   /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
-  virtual bool isNullValue() const {
-    // FIXME: This should be made to be MUCH faster.  Just check against well
-    // known null value!
-    for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
-      if (!cast<Constant>(getOperand(i))->isNullValue())
-        return false; 
-    return true;
-  }
+  /// getNullValue.  This always returns false because zero arrays are always
+  /// created as ConstantAggregateZero objects.
+  virtual bool isNullValue() const { return false; }
 
   virtual void destroyConstant();
-  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To);
+  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
+                                           bool DisableChecking = false);
 
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantArray *) { return true; }
@@ -316,19 +396,18 @@ public:
 // ConstantStruct - Constant Struct Declarations
 //
 class ConstantStruct : public Constant {
+  friend struct ConstantCreator<ConstantStruct, StructType,
+                                    std::vector<Constant*> >;
   ConstantStruct(const ConstantStruct &);      // DO NOT IMPLEMENT
 protected:
   ConstantStruct(const StructType *T, const std::vector<Constant*> &Val);
-  ~ConstantStruct() {}
-
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
-  static ConstantStruct *get(const StructType *T,
-                             const std::vector<Constant*> &V);
+  static Constant *get(const StructType *T, const std::vector<Constant*> &V);
 
   /// getType() specialization - Reduce amount of casting...
   inline const StructType *getType() const {
-    return (StructType*)Value::getType();
+    return reinterpret_cast<const StructType*>(Value::getType());
   }
 
   /// getValues - Return a vector of the component constants that make up this
@@ -336,18 +415,15 @@ public:
   inline const std::vector<Use> &getValues() const { return Operands; }
 
   /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
+  /// getNullValue.  This always returns false because zero structs are always
+  /// created as ConstantAggregateZero objects.
   virtual bool isNullValue() const {
-    // FIXME: This should be made to be MUCH faster.  Just check against well
-    // known null value!
-    for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
-      if (!cast<Constant>(getOperand(i))->isNullValue())
-        return false; 
-    return true;
+    return false;
   }
 
   virtual void destroyConstant();
-  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To);
+  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
+                                           bool DisableChecking = false);
   
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantStruct *) { return true; }
@@ -358,41 +434,15 @@ public:
 };
 
 //===---------------------------------------------------------------------------
-/// ConstantPointer - Constant Pointer Declarations
-///
-/// The ConstantPointer class represents a null pointer of a specific type. For
-/// a more specific/useful instance, a subclass of ConstantPointer should be
-/// used.
-///
-class ConstantPointer : public Constant {
-  ConstantPointer(const ConstantPointer &);      // DO NOT IMPLEMENT
-protected:
-  inline ConstantPointer(const PointerType *T) : Constant((const Type*)T){}
-  ~ConstantPointer() {}
-public:
-  inline const PointerType *getType() const {
-    return (PointerType*)Value::getType();
-  }
-
-  /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
-  virtual bool isNullValue() const { return false; }
-
-  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const ConstantPointer *) { return true; }
-  static bool classof(const Constant *CPV);  // defined in Constants.cpp
-  static inline bool classof(const Value *V) {
-    return isa<Constant>(V) && classof(cast<Constant>(V));
-  }
-};
-
 /// ConstantPointerNull - a constant pointer value that points to null
 ///
-class ConstantPointerNull : public ConstantPointer {
+class ConstantPointerNull : public Constant {
+  friend struct ConstantCreator<ConstantPointerNull, PointerType, char>;
   ConstantPointerNull(const ConstantPointerNull &);      // DO NOT IMPLEMENT
 protected:
-  inline ConstantPointerNull(const PointerType *T) : ConstantPointer(T) {}
-  inline ~ConstantPointerNull() {}
+  ConstantPointerNull(const PointerType *T)
+    : Constant(reinterpret_cast<const Type*>(T)) {}
+
 public:
 
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
@@ -406,28 +456,23 @@ public:
 
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantPointerNull *) { return true; }
-  static inline bool classof(const ConstantPointer *P) {
-    return (P->getNumOperands() == 0 && P->isNullValue());
-  }
-  static inline bool classof(const Constant *CPV) {
-    return isa<ConstantPointer>(CPV) && classof(cast<ConstantPointer>(CPV));
-  }
+  static bool classof(const Constant *CPV);
   static inline bool classof(const Value *V) {
-    return isa<ConstantPointer>(V) && classof(cast<ConstantPointer>(V));
+    return isa<Constant>(V) && classof(cast<Constant>(V));
   }
 };
 
 
+//===---------------------------------------------------------------------------
 /// ConstantPointerRef - a constant pointer value that is initialized to
 /// point to a global value, which lies at a constant, fixed address.
 ///
-class ConstantPointerRef : public ConstantPointer {
+class ConstantPointerRef : public Constant {
   friend class Module;   // Modules maintain these references
   ConstantPointerRef(const ConstantPointerRef &); // DNI!
 
 protected:
   ConstantPointerRef(GlobalValue *GV);
-  ~ConstantPointerRef() {}
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
   static ConstantPointerRef *get(GlobalValue *GV);
@@ -440,53 +485,84 @@ public:
     return cast<GlobalValue>(Operands[0].get());
   }
 
+  /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
+  /// getNullValue.
+  virtual bool isNullValue() const { return false; }
+
   virtual void destroyConstant();
-  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To);
+  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
+                                           bool DisableChecking = false);
 
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantPointerRef *) { return true; }
-  static inline bool classof(const ConstantPointer *CPV) {
-    // check for a single operand (the target value)
-    return (CPV->getNumOperands() == 1);
-  }
-  static inline bool classof(const Constant *CPV) {
-    return isa<ConstantPointer>(CPV) && classof(cast<ConstantPointer>(CPV));
-  }
+  static bool classof(const Constant *CPV);
   static inline bool classof(const Value *V) {
-    return isa<ConstantPointer>(V) && classof(cast<ConstantPointer>(V));
+    return isa<Constant>(V) && classof(cast<Constant>(V));
   }
 };
 
-
-// ConstantExpr - a constant value that is initialized with
-// an expression using other constant values.  This is only used
-// to represent values that cannot be evaluated at compile-time
-// (e.g., something derived from an address) because it does
-// not have a mechanism to store the actual value.
-// Use the appropriate Constant subclass above for known constants.
+// ConstantExpr - a constant value that is initialized with an expression using
+// other constant values.  This is only used to represent values that cannot be
+// evaluated at compile-time (e.g., something derived from an address) because
+// it does not have a mechanism to store the actual value.  Use the appropriate
+// Constant subclass above for known constants.
 //
 class ConstantExpr : public Constant {
-  unsigned iType;      // Operation type
+  unsigned iType;      // Operation type (an Instruction opcode)
+  friend struct ConstantCreator<ConstantExpr,Type,
+                            std::pair<unsigned, std::vector<Constant*> > >;
+  friend struct ConvertConstantType<ConstantExpr, Type>;
   
 protected:
-  ConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C,  const Type *Ty);
+  // Cast creation ctor
+  ConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C, const Type *Ty);
+  // Binary/Shift instruction creation ctor
   ConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2);
+  // Select instruction creation ctor
+  ConstantExpr(Constant *C, Constant *V1, Constant *V2);
+  // GEP instruction creation ctor
   ConstantExpr(Constant *C, const std::vector<Constant*> &IdxList,
                const Type *DestTy);
-  ~ConstantExpr() {}
+
+  // These private methods are used by the type resolution code to create
+  // ConstantExprs in intermediate forms.
+  static Constant *getTy(const Type *Ty, unsigned Opcode,
+                         Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getShiftTy(const Type *Ty,
+                              unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getSelectTy(const Type *Ty,
+                               Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3);
+  static Constant *getGetElementPtrTy(const Type *Ty, Constant *C,
+                                      const std::vector<Constant*> &IdxList);
   
 public:
-  // Static methods to construct a ConstantExpr of different kinds.
+  // Static methods to construct a ConstantExpr of different kinds.  Note that
+  // these methods may return a object that is not an instance of the
+  // ConstantExpr class, because they will attempt to fold the constant
+  // expression into something simpler if possible.
   
   /// Cast constant expr
-  static ConstantExpr *getCast(Constant *C, const Type *Ty);
+  ///
+  static Constant *getCast(Constant *C, const Type *Ty);
+
+  /// Select constant expr
+  ///
+  static Constant *getSelect(Constant *C, Constant *V1, Constant *V2) {
+    return getSelectTy(V1->getType(), C, V1, V2);
+  }
+
 
-  /// Binary constant expr - Use with binary operators...
-  static ConstantExpr *get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2);
+  /// ConstantExpr::get - Return a binary or shift operator constant expression,
+  /// folding if possible.
+  ///
+  static Constant *get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2) {
+    return getTy(C1->getType(), Opcode, C1, C2);
+  }
 
   /// Getelementptr form...
-  static ConstantExpr *getGetElementPtr(Constant *C,
-                                        const std::vector<Constant*> &IdxList);
+  ///
+  static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
+                                    const std::vector<Constant*> &IdxList);
   
   /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
   /// getNullValue.
@@ -502,8 +578,18 @@ public:
   virtual bool isConstantExpr() const { return true; }
 
   virtual void destroyConstant();
-  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To);
+  virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
+                                           bool DisableChecking = false);
     
+  /// Override methods to provide more type information...
+  inline Constant *getOperand(unsigned i) { 
+    return cast<Constant>(User::getOperand(i));
+  }
+  inline Constant *getOperand(unsigned i) const {
+    return const_cast<Constant*>(cast<Constant>(User::getOperand(i)));
+  }
+  
+
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantExpr *) { return true; }
   static inline bool classof(const Constant *CPV) {
@@ -514,4 +600,6 @@ public:
   }
 };
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif