Take a baby step towards getting rid of inferred casts. Provide methods on
[oota-llvm.git] / include / llvm / Constants.h
index f0f8146c75b2e57fb2ef7619ac35c8ba3de0883b..335913813bcbe9dd4a913e995360fd53feda8bbd 100644 (file)
@@ -7,13 +7,13 @@
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file contains the declarations for the subclasses of Constant, which
-// represent the different flavors of constant values that live in LLVM.  Note
-// that Constants are immutable (once created they never change) and are fully
-// shared by structural equivalence.  This means that two structurally
-// equivalent constants will always have the same address.  Constant's are
-// created on demand as needed and never deleted: thus clients don't have to
-// worry about the lifetime of the objects.
+/// @file This file contains the declarations for the subclasses of Constant, 
+/// which represent the different flavors of constant values that live in LLVM.
+/// Note that Constants are immutable (once created they never change) and are 
+/// fully shared by structural equivalence.  This means that two structurally
+/// equivalent constants will always have the same address.  Constant's are
+/// created on demand as needed and never deleted: thus clients don't have to
+/// worry about the lifetime of the objects.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -36,102 +36,122 @@ template<class ConstantClass, class TypeClass>
 struct ConvertConstantType;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-/// ConstantIntegral - Shared superclass of boolean and integer constants.
-///
-/// This class just defines some common interfaces to be implemented.
-///
+/// This is the shared superclass of boolean and integer constants. This class 
+/// just defines some common interfaces to be implemented by the subclasses.
+/// @brief An abstract class for integer constants.
 class ConstantIntegral : public Constant {
 protected:
-  union {
-    int64_t  Signed;
-    uint64_t Unsigned;
-  } Val;
+  uint64_t Val;
   ConstantIntegral(const Type *Ty, ValueTy VT, uint64_t V);
 public:
-
-  /// getRawValue - return the underlying value of this constant as a 64-bit
-  /// unsigned integer value.
-  ///
-  inline uint64_t getRawValue() const { return Val.Unsigned; }
-  
-  /// getZExtValue - Return the constant zero extended as appropriate for this
-  /// type.
+    
+  /// ConstantIntegral::get - Return a bool or integer constant.
+  static ConstantIntegral *get(const Type *Ty, int64_t V);
+    
+  /// Return the constant as a 64-bit unsigned integer value after it
+  /// has been zero extended as appropriate for the type of this constant.
+  /// @brief Return the zero extended value.
   inline uint64_t getZExtValue() const {
-    unsigned Size = getType()->getPrimitiveSizeInBits();
-    return Val.Unsigned & (~uint64_t(0UL) >> (64-Size));
+    return Val;
   }
 
-  /// getSExtValue - Return the constant sign extended as appropriate for this
-  /// type.
+  /// Return the constant as a 64-bit integer value after it has been sign
+  /// sign extended as appropriate for the type of this constant.
+  /// @brief Return the sign extended value.
   inline int64_t getSExtValue() const {
     unsigned Size = getType()->getPrimitiveSizeInBits();
-    return (Val.Signed << (64-Size)) >> (64-Size);
+    return (int64_t(Val) << (64-Size)) >> (64-Size);
   }
   
-  /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
-  ///
+  /// This function is implemented by subclasses and will return true iff this
+  /// constant represents the the "null" value that would be returned by the
+  /// getNullValue method.
+  /// @returns true if the constant's value is 0.
+  /// @brief Determine if the value is null.
   virtual bool isNullValue() const = 0;
 
-  /// isMaxValue - Return true if this is the largest value that may be
-  /// represented by this type.
-  ///
+  /// This function is implemented by sublcasses and will return true iff this
+  /// constant represents the the largest value that may be represented by this
+  /// constant's type.
+  /// @returns true if the constant's value is maximal.
+  /// @brief Determine if the value is maximal.
   virtual bool isMaxValue() const = 0;
 
-  /// isMinValue - Return true if this is the smallest value that may be
-  /// represented by this type.
-  ///
+  /// This function is implemented by subclasses and will return true iff this 
+  /// constant represents the smallest value that may be represented by this 
+  /// constant's type.
+  /// @returns true if the constant's value is minimal
+  /// @brief Determine if the value is minimal.
   virtual bool isMinValue() const = 0;
 
-  /// isAllOnesValue - Return true if every bit in this constant is set to true.
-  ///
+  /// This function is implemented by subclasses and will return true iff every
+  /// bit in this constant is set to true.
+  /// @returns true if all bits of the constant are ones.
+  /// @brief Determine if the value is all ones.
   virtual bool isAllOnesValue() const = 0;
 
-  /// Static constructor to get the maximum/minimum/allones constant of
-  /// specified (integral) type...
-  ///
+  /// @returns the largest value for an integer constant of the given type 
+  /// @brief Get the maximal value
   static ConstantIntegral *getMaxValue(const Type *Ty);
+
+  /// @returns the smallest value for an integer constant of the given type 
+  /// @brief Get the minimal value
   static ConstantIntegral *getMinValue(const Type *Ty);
+
+  /// @returns the value for an integer constant of the given type that has all
+  /// its bits set to true.
+  /// @brief Get the all ones value
   static ConstantIntegral *getAllOnesValue(const Type *Ty);
 
-  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  /// Methods to support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantIntegral *) { return true; }
   static bool classof(const Value *V) {
     return V->getValueType() == ConstantBoolVal ||
-           V->getValueType() == ConstantSIntVal ||
-           V->getValueType() == ConstantUIntVal;
+           V->getValueType() == ConstantIntVal;
   }
 };
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-/// ConstantBool - Boolean Values
-///
+/// This concrete class represents constant values of type BoolTy. There are 
+/// only two instances of this class constructed: the True and False static 
+/// members. The constructor is hidden to ensure this invariant.
+/// @brief Constant Boolean class
 class ConstantBool : public ConstantIntegral {
   ConstantBool(bool V);
 public:
-  static ConstantBool *True, *False;  // The True & False values
-
-  /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
-  static ConstantBool *get(bool Value) { return Value ? True : False; }
+  /// getTrue/getFalse - Return the singleton true/false values.
+  static ConstantBool *getTrue();
+  static ConstantBool *getFalse();
+
+  /// This method is provided mostly for compatibility with the other 
+  /// ConstantIntegral subclasses.
+  /// @brief Static factory method for getting a ConstantBool instance.
+  static ConstantBool *get(bool Value) { return Value ? getTrue() : getFalse();}
+
+  /// This method is provided mostly for compatibility with the other 
+  /// ConstantIntegral subclasses.
+  /// @brief Static factory method for getting a ConstantBool instance.
   static ConstantBool *get(const Type *Ty, bool Value) { return get(Value); }
 
-  /// inverted - Return the opposite value of the current value.
-  inline ConstantBool *inverted() const { return (this==True) ? False : True; }
+  /// Returns the opposite value of this ConstantBool value.
+  /// @brief Get inverse value.
+  inline ConstantBool *inverted() const {
+    return getValue() ? getFalse() : getTrue();
+  }
 
-  /// getValue - return the boolean value of this constant.
-  ///
-  inline bool getValue() const { return static_cast<bool>(getRawValue()); }
+  /// @returns the value of this ConstantBool
+  /// @brief return the boolean value of this constant.
+  inline bool getValue() const { return static_cast<bool>(getZExtValue()); }
 
-  /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
-  ///
-  virtual bool isNullValue() const { return this == False; }
-  virtual bool isMaxValue() const { return this == True; }
-  virtual bool isMinValue() const { return this == False; }
-  virtual bool isAllOnesValue() const { return this == True; }
+  /// @see ConstantIntegral for details
+  /// @brief Implement overrides
+  virtual bool isNullValue() const { return getValue() == false; }
+  virtual bool isMaxValue() const { return getValue() == true; }
+  virtual bool isMinValue() const { return getValue() == false; }
+  virtual bool isAllOnesValue() const { return getValue() == true; }
 
-  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  /// @brief Methods to support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const ConstantBool *) { return true; }
   static bool classof(const Value *V) {
     return V->getValueType() == ConstantBoolVal;
@@ -140,129 +160,82 @@ public:
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-/// ConstantInt - Superclass of ConstantSInt & ConstantUInt, to make dealing
-/// with integral constants easier.
-///
+/// This is concrete integer subclass of ConstantIntegral that represents 
+/// both signed and unsigned integral constants, other than boolean.
+/// @brief Class for constant integers.
 class ConstantInt : public ConstantIntegral {
 protected:
   ConstantInt(const ConstantInt &);      // DO NOT IMPLEMENT
-  ConstantInt(const Type *Ty, ValueTy VT, uint64_t V);
+  ConstantInt(const Type *Ty, uint64_t V);
+  ConstantInt(const Type *Ty, int64_t V);
+  friend struct ConstantCreator<ConstantInt, Type, uint64_t>;
 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
-  /// very small values, because this is all that can be represented with all
-  /// types.
-  ///
+  /// A helper method that can be used to determine if the constant contained 
+  /// within is equal to a constant.  This only works for very small values, 
+  /// because this is all that can be represented with all types.
+  /// @brief Determine if this constant's value is same as an unsigned char.
   bool equalsInt(unsigned char V) const {
     assert(V <= 127 &&
            "equalsInt: Can only be used with very small positive constants!");
-    return Val.Unsigned == V;
-  }
-
-  /// ConstantInt::get static method: return a ConstantInt with the specified
-  /// value.  as above, we work only with very small values here.
-  ///
-  static ConstantInt *get(const Type *Ty, unsigned char V);
-
-  /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
-  /// getNullValue.
-  virtual bool isNullValue() const { return Val.Unsigned == 0; }
-  virtual bool isMaxValue() const = 0;
-  virtual bool isMinValue() const = 0;
-
-  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const ConstantInt *) { return true; }
-  static bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == ConstantSIntVal ||
-           V->getValueType() == ConstantUIntVal;
+    return Val == V;
   }
-};
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-/// ConstantSInt - Signed Integer Values [sbyte, short, int, long]
-///
-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);
-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.
-  ///
+  /// Return a ConstantInt with the specified value for the specified type. The
+  /// value V will be canonicalized to a uint64_t but accessing it with either
+  /// getSExtValue() or getZExtValue() (ConstantIntegral) will yield the correct
+  /// sized/signed value for the type Ty.
+  /// @brief Get a ConstantInt for a specific value.
+  static ConstantInt *get(const Type *Ty, int64_t V);
+
+  /// This static method returns true if the type Ty is big enough to 
+  /// represent the value V. This can be used to avoid having the get method 
+  /// assert when V is larger than Ty can represent.
+  /// @returns true if V is a valid value for type Ty
+  /// @brief Determine if the value is in range for the given type.
   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; }
+  /// @returns true if this is the null integer value.
+  /// @see ConstantIntegral for details
+  /// @brief Implement override.
+  virtual bool isNullValue() const { return Val == 0; }
 
-  virtual bool isAllOnesValue() const { return getValue() == -1; }
+  /// @returns true iff this constant's bits are all set to true.
+  /// @see ConstantIntegral
+  /// @brief Override implementation
+  virtual bool isAllOnesValue() const { return getSExtValue() == -1; }
 
-  /// isMaxValue - Return true if this is the largest value that may be
-  /// represented by this type.
-  ///
+  /// @returns true iff this is the largest value that may be represented 
+  /// by this type.
+  /// @see ConstantIntegeral
+  /// @brief Override implementation
   virtual bool isMaxValue() const {
-    int64_t V = getValue();
-    if (V < 0) return false;    // Be careful about wrap-around on 'long's
-    ++V;
-    return !isValueValidForType(getType(), V) || V < 0;
+    if (getType()->isSigned()) {
+      int64_t V = getSExtValue();
+      if (V < 0) return false;    // Be careful about wrap-around on 'long's
+      ++V;
+      return !isValueValidForType(getType(), V) || V < 0;
+    }
+    return isAllOnesValue();
   }
 
-  /// isMinValue - Return true if this is the smallest value that may be
-  /// represented by this type.
-  ///
+  /// @returns true if this is the smallest value that may be represented by 
+  /// this type.
+  /// @see ConstantIntegral
+  /// @brief Override implementation
   virtual bool isMinValue() const {
-    int64_t V = getValue();
-    if (V > 0) return false;    // Be careful about wrap-around on 'long's
-    --V;
-    return !isValueValidForType(getType(), V) || V > 0;
-  }
-
-  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  ///
-  static inline bool classof(const ConstantSInt *) { return true; }
-  static bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == ConstantSIntVal;
+    if (getType()->isSigned()) {
+      int64_t V = getSExtValue();
+      if (V > 0) return false;    // Be careful about wrap-around on 'long's
+      --V;
+      return !isValueValidForType(getType(), V) || V > 0;
+    }
+    return getZExtValue() == 0;
   }
-};
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-/// ConstantUInt - Unsigned Integer Values [ubyte, ushort, uint, ulong]
-///
-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);
-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
-  /// represented by this type.
-  ///
-  virtual bool isAllOnesValue() const;
-  virtual bool isMaxValue() const { return isAllOnesValue(); }
-  virtual bool isMinValue() const { return getValue() == 0; }
-
-  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const ConstantUInt *) { return true; }
+  /// @brief Methods to support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast.
+  static inline bool classof(const ConstantInt *) { return true; }
   static bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == ConstantUIntVal;
+    return V->getValueType() == ConstantIntVal;
   }
 };
 
@@ -345,7 +318,14 @@ protected:
 public:
   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
   static Constant *get(const ArrayType *T, const std::vector<Constant*> &);
-  static Constant *get(const std::string &Initializer, unsigned len = 0);
+
+  /// This method constructs a ConstantArray and initializes it with a text
+  /// string. The default behavior (AddNull==true) causes a null terminator to
+  /// be placed at the end of the array. This effectively increases the length
+  /// of the array by one (you've been warned).  However, in some situations 
+  /// this is not desired so if AddNull==false then the string is copied without
+  /// null termination. 
+  static Constant *get(const std::string &Initializer, bool AddNull = true);
 
   /// getType - Specialize the getType() method to always return an ArrayType,
   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
@@ -358,6 +338,11 @@ public:
   /// ubyte, and if the elements of the array are all ConstantInt's.
   bool isString() const;
 
+  /// isCString - This method returns true if the array is a string (see
+  /// isString) and it ends in a null byte \0 and does not contains any other
+  /// null bytes except its terminator.
+  bool isCString() const;
+
   /// getAsString - If this array is isString(), then this method converts the
   /// array to an std::string and returns it.  Otherwise, it asserts out.
   ///
@@ -535,9 +520,39 @@ public:
 
   /// Cast constant expr
   ///
-  static Constant *getCast(Constant *C, const Type *Ty);
-  static Constant *getSignExtend(Constant *C, const Type *Ty);
-  static Constant *getZeroExtend(Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getTrunc      (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getSignExtend (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getZeroExtend (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getFPTrunc    (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getFPExtend   (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getUIToFP     (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getSIToFP     (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getFPToUI     (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getFPToSI     (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getPtrToInt   (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getIntToPtr   (Constant *C, const Type *Ty);
+  static Constant *getBitCast    (Constant *C, const Type *Ty);
+
+  // @brief Convenience function for getting one of the casting operations
+  // using a CastOps opcode.
+  static Constant *getCast(
+    unsigned ops,  ///< The opcode for the conversion
+    Constant *C,   ///< The constant to be converted
+    const Type *Ty ///< The type to which the constant is converted
+  );
+
+  // This method uses the CastInst::getCastOpcode method to infer the
+  // cast opcode to use. 
+  // @brief Get a ConstantExpr Conversion operator that casts C to Ty
+  static Constant *getInferredCast(Constant *C, bool SrcIsSigned, 
+                                   const Type *Ty, bool DestIsSigned);
+
+  static Constant *getCast(Constant *C, const Type *Ty) {
+    return getInferredCast(C, C->getType()->isSigned(), Ty, Ty->isSigned());
+  }
+
+  /// @brief Return true if this is a convert constant expression
+  bool isCast() const;
 
   /// Select constant expr
   ///
@@ -546,8 +561,7 @@ public:
   }
 
   /// getSizeOf constant expr - computes the size of a type in a target
-  /// independent way (Note: the return type is ULong but the object is not
-  /// necessarily a ConstantUInt).
+  /// independent way (Note: the return type is a ULong).
   ///
   static Constant *getSizeOf(const Type *Ty);
 
@@ -568,8 +582,12 @@ public:
   static Constant *getAdd(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getSub(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getMul(Constant *C1, Constant *C2);
-  static Constant *getDiv(Constant *C1, Constant *C2);
-  static Constant *getRem(Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getUDiv(Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getSDiv(Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getFDiv(Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getURem(Constant *C1, Constant *C2); // unsigned rem
+  static Constant *getSRem(Constant *C1, Constant *C2); // signed rem
+  static Constant *getFRem(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getAnd(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getOr(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getXor(Constant *C1, Constant *C2);
@@ -579,11 +597,11 @@ public:
   static Constant *getSetGT(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getSetLE(Constant *C1, Constant *C2);
   static Constant *getSetGE(Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant* getICmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS);
+  static Constant* getFCmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS);
   static Constant *getShl(Constant *C1, Constant *C2);
-  static Constant *getShr(Constant *C1, Constant *C2);
-
-  static Constant *getUShr(Constant *C1, Constant *C2); // unsigned shr
-  static Constant *getSShr(Constant *C1, Constant *C2); // signed shr
+  static Constant *getLShr(Constant *C1, Constant *C2);
+  static Constant *getAShr(Constant *C1, Constant *C2);
 
   /// Getelementptr form.  std::vector<Value*> is only accepted for convenience:
   /// all elements must be Constant's.
@@ -596,7 +614,7 @@ public:
   static Constant *getExtractElement(Constant *Vec, Constant *Idx);
   static Constant *getInsertElement(Constant *Vec, Constant *Elt,Constant *Idx);
   static Constant *getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, Constant *Mask);
-  
+
   /// isNullValue - Return true if this is the value that would be returned by
   /// getNullValue.
   virtual bool isNullValue() const { return false; }
@@ -604,9 +622,22 @@ public:
   /// getOpcode - Return the opcode at the root of this constant expression
   unsigned getOpcode() const { return SubclassData; }
 
+  /// getPredicate - Return the ICMP or FCMP predicate value. Assert if this is
+  /// not an ICMP or FCMP constant expression.
+  unsigned getPredicate() const;
+
   /// getOpcodeName - Return a string representation for an opcode.
   const char *getOpcodeName() const;
 
+  /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
+  /// one, but with the specified operand set to the specified value.
+  Constant *getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const;
+  
+  /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
+  /// operands replaced with the specified values.  The specified operands must
+  /// match count and type with the existing ones.
+  Constant *getWithOperands(const std::vector<Constant*> &Ops) const;
+  
   virtual void destroyConstant();
   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);