[Modules] Move the ConstantRange class into the IR library. This is
[oota-llvm.git] / include / llvm / IR / ConstantRange.h
diff --git a/include/llvm/IR/ConstantRange.h b/include/llvm/IR/ConstantRange.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..86988de
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,272 @@
+//===- ConstantRange.h - Represent a range ----------------------*- C++ -*-===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// Represent a range of possible values that may occur when the program is run
+// for an integral value.  This keeps track of a lower and upper bound for the
+// constant, which MAY wrap around the end of the numeric range.  To do this, it
+// keeps track of a [lower, upper) bound, which specifies an interval just like
+// STL iterators.  When used with boolean values, the following are important
+// ranges: :
+//
+//  [F, F) = {}     = Empty set
+//  [T, F) = {T}
+//  [F, T) = {F}
+//  [T, T) = {F, T} = Full set
+//
+// The other integral ranges use min/max values for special range values. For
+// example, for 8-bit types, it uses:
+// [0, 0)     = {}       = Empty set
+// [255, 255) = {0..255} = Full Set
+//
+// Note that ConstantRange can be used to represent either signed or
+// unsigned ranges.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#ifndef LLVM_SUPPORT_CONSTANTRANGE_H
+#define LLVM_SUPPORT_CONSTANTRANGE_H
+
+#include "llvm/ADT/APInt.h"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+
+namespace llvm {
+
+/// ConstantRange - This class represents an range of values.
+///
+class ConstantRange {
+  APInt Lower, Upper;
+
+  // If we have move semantics, pass APInts by value and move them into place.
+  typedef APInt APIntMoveTy;
+
+public:
+  /// Initialize a full (the default) or empty set for the specified bit width.
+  ///
+  explicit ConstantRange(uint32_t BitWidth, bool isFullSet = true);
+
+  /// Initialize a range to hold the single specified value.
+  ///
+  ConstantRange(APIntMoveTy Value);
+
+  /// @brief Initialize a range of values explicitly. This will assert out if
+  /// Lower==Upper and Lower != Min or Max value for its type. It will also
+  /// assert out if the two APInt's are not the same bit width.
+  ConstantRange(APIntMoveTy Lower, APIntMoveTy Upper);
+
+  /// makeICmpRegion - Produce the smallest range that contains all values that
+  /// might satisfy the comparison specified by Pred when compared to any value
+  /// contained within Other.
+  ///
+  /// Solves for range X in 'for all x in X, there exists a y in Y such that
+  /// icmp op x, y is true'. Every value that might make the comparison true
+  /// is included in the resulting range.
+  static ConstantRange makeICmpRegion(unsigned Pred,
+                                      const ConstantRange &Other);
+
+  /// getLower - Return the lower value for this range...
+  ///
+  const APInt &getLower() const { return Lower; }
+
+  /// getUpper - Return the upper value for this range...
+  ///
+  const APInt &getUpper() const { return Upper; }
+
+  /// getBitWidth - get the bit width of this ConstantRange
+  ///
+  uint32_t getBitWidth() const { return Lower.getBitWidth(); }
+
+  /// isFullSet - Return true if this set contains all of the elements possible
+  /// for this data-type
+  ///
+  bool isFullSet() const;
+
+  /// isEmptySet - Return true if this set contains no members.
+  ///
+  bool isEmptySet() const;
+
+  /// isWrappedSet - Return true if this set wraps around the top of the range,
+  /// for example: [100, 8)
+  ///
+  bool isWrappedSet() const;
+
+  /// isSignWrappedSet - Return true if this set wraps around the INT_MIN of
+  /// its bitwidth, for example: i8 [120, 140).
+  ///
+  bool isSignWrappedSet() const;
+
+  /// contains - Return true if the specified value is in the set.
+  ///
+  bool contains(const APInt &Val) const;
+
+  /// contains - Return true if the other range is a subset of this one.
+  ///
+  bool contains(const ConstantRange &CR) const;
+
+  /// getSingleElement - If this set contains a single element, return it,
+  /// otherwise return null.
+  ///
+  const APInt *getSingleElement() const {
+    if (Upper == Lower + 1)
+      return &Lower;
+    return 0;
+  }
+
+  /// isSingleElement - Return true if this set contains exactly one member.
+  ///
+  bool isSingleElement() const { return getSingleElement() != 0; }
+
+  /// getSetSize - Return the number of elements in this set.
+  ///
+  APInt getSetSize() const;
+
+  /// getUnsignedMax - Return the largest unsigned value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getUnsignedMax() const;
+
+  /// getUnsignedMin - Return the smallest unsigned value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getUnsignedMin() const;
+
+  /// getSignedMax - Return the largest signed value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getSignedMax() const;
+
+  /// getSignedMin - Return the smallest signed value contained in the
+  /// ConstantRange.
+  ///
+  APInt getSignedMin() const;
+
+  /// operator== - Return true if this range is equal to another range.
+  ///
+  bool operator==(const ConstantRange &CR) const {
+    return Lower == CR.Lower && Upper == CR.Upper;
+  }
+  bool operator!=(const ConstantRange &CR) const {
+    return !operator==(CR);
+  }
+
+  /// subtract - Subtract the specified constant from the endpoints of this
+  /// constant range.
+  ConstantRange subtract(const APInt &CI) const;
+
+  /// \brief Subtract the specified range from this range (aka relative
+  /// complement of the sets).
+  ConstantRange difference(const ConstantRange &CR) const;
+
+  /// intersectWith - Return the range that results from the intersection of
+  /// this range with another range.  The resultant range is guaranteed to
+  /// include all elements contained in both input ranges, and to have the
+  /// smallest possible set size that does so.  Because there may be two
+  /// intersections with the same set size, A.intersectWith(B) might not
+  /// be equal to B.intersectWith(A).
+  ///
+  ConstantRange intersectWith(const ConstantRange &CR) const;
+
+  /// unionWith - Return the range that results from the union of this range
+  /// with another range.  The resultant range is guaranteed to include the
+  /// elements of both sets, but may contain more.  For example, [3, 9) union
+  /// [12,15) is [3, 15), which includes 9, 10, and 11, which were not included
+  /// in either set before.
+  ///
+  ConstantRange unionWith(const ConstantRange &CR) const;
+
+  /// zeroExtend - Return a new range in the specified integer type, which must
+  /// be strictly larger than the current type.  The returned range will
+  /// correspond to the possible range of values if the source range had been
+  /// zero extended to BitWidth.
+  ConstantRange zeroExtend(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// signExtend - Return a new range in the specified integer type, which must
+  /// be strictly larger than the current type.  The returned range will
+  /// correspond to the possible range of values if the source range had been
+  /// sign extended to BitWidth.
+  ConstantRange signExtend(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// truncate - Return a new range in the specified integer type, which must be
+  /// strictly smaller than the current type.  The returned range will
+  /// correspond to the possible range of values if the source range had been
+  /// truncated to the specified type.
+  ConstantRange truncate(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// zextOrTrunc - make this range have the bit width given by \p BitWidth. The
+  /// value is zero extended, truncated, or left alone to make it that width.
+  ConstantRange zextOrTrunc(uint32_t BitWidth) const;
+  
+  /// sextOrTrunc - make this range have the bit width given by \p BitWidth. The
+  /// value is sign extended, truncated, or left alone to make it that width.
+  ConstantRange sextOrTrunc(uint32_t BitWidth) const;
+
+  /// add - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from an addition of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange add(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// sub - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a subtraction of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange sub(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// multiply - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a multiplication of a value in this range and a value in \p Other.
+  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
+  ConstantRange multiply(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// smax - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a signed maximum of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange smax(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// umax - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from an unsigned maximum of a value in this range and a value in \p Other.
+  ConstantRange umax(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// udiv - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from an unsigned division of a value in this range and a value in
+  /// \p Other.
+  ConstantRange udiv(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// binaryAnd - return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a binary-and of a value in this range by a value in \p Other.
+  ConstantRange binaryAnd(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// binaryOr - return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a binary-or of a value in this range by a value in \p Other.
+  ConstantRange binaryOr(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// shl - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a left shift of a value in this range by a value in \p Other.
+  /// TODO: This isn't fully implemented yet.
+  ConstantRange shl(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// lshr - Return a new range representing the possible values resulting
+  /// from a logical right shift of a value in this range and a value in
+  /// \p Other.
+  ConstantRange lshr(const ConstantRange &Other) const;
+
+  /// inverse - Return a new range that is the logical not of the current set.
+  ///
+  ConstantRange inverse() const;
+  
+  /// print - Print out the bounds to a stream...
+  ///
+  void print(raw_ostream &OS) const;
+
+  /// dump - Allow printing from a debugger easily...
+  ///
+  void dump() const;
+};
+
+inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const ConstantRange &CR) {
+  CR.print(OS);
+  return OS;
+}
+
+} // End llvm namespace
+
+#endif