Uniquify the AttributeImpl based on the Constant pointer, since those are
[oota-llvm.git] / include / llvm / Instruction.h
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 #ifndef LLVM_INSTRUCTION_H
 #define LLVM_INSTRUCTION_H
 
-#include "llvm/User.h"
 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
+#include "llvm/User.h"
 
 namespace llvm {
 
+class FastMathFlags;
 class LLVMContext;
 class MDNode;
 
@@ -28,12 +29,12 @@ template<typename ValueSubClass, typename ItemParentClass>
   class SymbolTableListTraits;
 
 class Instruction : public User, public ilist_node<Instruction> {
-  void operator=(const Instruction &);     // Do not implement
-  Instruction(const Instruction &);        // Do not implement
+  void operator=(const Instruction &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  Instruction(const Instruction &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
   BasicBlock *Parent;
   DebugLoc DbgLoc;                         // 'dbg' Metadata cache.
-  
+
   enum {
     /// HasMetadataBit - This is a bit stored in the SubClassData field which
     /// indicates whether this instruction has metadata attached to it or not.
@@ -42,12 +43,12 @@ class Instruction : public User, public ilist_node<Instruction> {
 public:
   // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
   ~Instruction();
-  
+
   /// use_back - Specialize the methods defined in Value, as we know that an
   /// instruction can only be used by other instructions.
   Instruction       *use_back()       { return cast<Instruction>(*use_begin());}
   const Instruction *use_back() const { return cast<Instruction>(*use_begin());}
-  
+
   inline const BasicBlock *getParent() const { return Parent; }
   inline       BasicBlock *getParent()       { return Parent; }
 
@@ -77,16 +78,16 @@ public:
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Subclass classification.
   //===--------------------------------------------------------------------===//
-  
+
   /// getOpcode() returns a member of one of the enums like Instruction::Add.
   unsigned getOpcode() const { return getValueID() - InstructionVal; }
-  
+
   const char *getOpcodeName() const { return getOpcodeName(getOpcode()); }
   bool isTerminator() const { return isTerminator(getOpcode()); }
   bool isBinaryOp() const { return isBinaryOp(getOpcode()); }
   bool isShift() { return isShift(getOpcode()); }
   bool isCast() const { return isCast(getOpcode()); }
-  
+
   static const char* getOpcodeName(unsigned OpCode);
 
   static inline bool isTerminator(unsigned OpCode) {
@@ -121,33 +122,33 @@ public:
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Metadata manipulation.
   //===--------------------------------------------------------------------===//
-  
+
   /// hasMetadata() - Return true if this instruction has any metadata attached
   /// to it.
   bool hasMetadata() const {
     return !DbgLoc.isUnknown() || hasMetadataHashEntry();
   }
-  
+
   /// hasMetadataOtherThanDebugLoc - Return true if this instruction has
   /// metadata attached to it other than a debug location.
   bool hasMetadataOtherThanDebugLoc() const {
     return hasMetadataHashEntry();
   }
-  
+
   /// getMetadata - Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
   /// If the metadata is not found then return null.
   MDNode *getMetadata(unsigned KindID) const {
     if (!hasMetadata()) return 0;
     return getMetadataImpl(KindID);
   }
-  
+
   /// getMetadata - Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
   /// If the metadata is not found then return null.
-  MDNode *getMetadata(const char *Kind) const {
+  MDNode *getMetadata(StringRef Kind) const {
     if (!hasMetadata()) return 0;
     return getMetadataImpl(Kind);
   }
-  
+
   /// getAllMetadata - Get all metadata attached to this Instruction.  The first
   /// element of each pair returned is the KindID, the second element is the
   /// metadata value.  This list is returned sorted by the KindID.
@@ -155,7 +156,7 @@ public:
     if (hasMetadata())
       getAllMetadataImpl(MDs);
   }
-  
+
   /// getAllMetadataOtherThanDebugLoc - This does the same thing as
   /// getAllMetadata, except that it filters out the debug location.
   void getAllMetadataOtherThanDebugLoc(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned,
@@ -163,29 +164,82 @@ public:
     if (hasMetadataOtherThanDebugLoc())
       getAllMetadataOtherThanDebugLocImpl(MDs);
   }
-  
+
   /// setMetadata - Set the metadata of the specified kind to the specified
   /// node.  This updates/replaces metadata if already present, or removes it if
   /// Node is null.
   void setMetadata(unsigned KindID, MDNode *Node);
-  void setMetadata(const char *Kind, MDNode *Node);
+  void setMetadata(StringRef Kind, MDNode *Node);
 
   /// setDebugLoc - Set the debug location information for this instruction.
   void setDebugLoc(const DebugLoc &Loc) { DbgLoc = Loc; }
-  
+
   /// getDebugLoc - Return the debug location for this node as a DebugLoc.
   const DebugLoc &getDebugLoc() const { return DbgLoc; }
-  
+
+  /// Set or clear the unsafe-algebra flag on this instruction, which must be an
+  /// operator which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of
+  /// this flag.
+  void setHasUnsafeAlgebra(bool B);
+
+  /// Set or clear the no-nans flag on this instruction, which must be an
+  /// operator which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of
+  /// this flag.
+  void setHasNoNaNs(bool B);
+
+  /// Set or clear the no-infs flag on this instruction, which must be an
+  /// operator which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of
+  /// this flag.
+  void setHasNoInfs(bool B);
+
+  /// Set or clear the no-signed-zeros flag on this instruction, which must be
+  /// an operator which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of
+  /// this flag.
+  void setHasNoSignedZeros(bool B);
+
+  /// Set or clear the allow-reciprocal flag on this instruction, which must be
+  /// an operator which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of
+  /// this flag.
+  void setHasAllowReciprocal(bool B);
+
+  /// Convenience function for setting all the fast-math flags on this
+  /// instruction, which must be an operator which supports these flags. See
+  /// LangRef.html for the meaning of these flats.
+  void setFastMathFlags(FastMathFlags FMF);
+
+  /// Determine whether the unsafe-algebra flag is set.
+  bool hasUnsafeAlgebra() const;
+
+  /// Determine whether the no-NaNs flag is set.
+  bool hasNoNaNs() const;
+
+  /// Determine whether the no-infs flag is set.
+  bool hasNoInfs() const;
+
+  /// Determine whether the no-signed-zeros flag is set.
+  bool hasNoSignedZeros() const;
+
+  /// Determine whether the allow-reciprocal flag is set.
+  bool hasAllowReciprocal() const;
+
+  /// Convenience function for getting all the fast-math flags, which must be an
+  /// operator which supports these flags. See LangRef.html for the meaning of
+  /// these flats.
+  FastMathFlags getFastMathFlags() const;
+
+  /// Copy I's fast-math flags
+  void copyFastMathFlags(const Instruction *I);
+
 private:
   /// hasMetadataHashEntry - Return true if we have an entry in the on-the-side
   /// metadata hash.
   bool hasMetadataHashEntry() const {
     return (getSubclassDataFromValue() & HasMetadataBit) != 0;
   }
-  
+
   // These are all implemented in Metadata.cpp.
   MDNode *getMetadataImpl(unsigned KindID) const;
-  MDNode *getMetadataImpl(const char *Kind) const;
+  MDNode *getMetadataImpl(StringRef Kind) const;
   void getAllMetadataImpl(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned,MDNode*> > &)const;
   void getAllMetadataOtherThanDebugLocImpl(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned,
                                            MDNode*> > &) const;
@@ -194,15 +248,15 @@ public:
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Predicates and helper methods.
   //===--------------------------------------------------------------------===//
-  
-  
+
+
   /// isAssociative - Return true if the instruction is associative:
   ///
   ///   Associative operators satisfy:  x op (y op z) === (x op y) op z
   ///
   /// In LLVM, the Add, Mul, And, Or, and Xor operators are associative.
   ///
-  bool isAssociative() const { return isAssociative(getOpcode()); }
+  bool isAssociative() const;
   static bool isAssociative(unsigned op);
 
   /// isCommutative - Return true if the instruction is commutative:
@@ -215,6 +269,27 @@ public:
   bool isCommutative() const { return isCommutative(getOpcode()); }
   static bool isCommutative(unsigned op);
 
+  /// isIdempotent - Return true if the instruction is idempotent:
+  ///
+  ///   Idempotent operators satisfy:  x op x === x
+  ///
+  /// In LLVM, the And and Or operators are idempotent.
+  ///
+  bool isIdempotent() const { return isIdempotent(getOpcode()); }
+  static bool isIdempotent(unsigned op);
+
+  /// isNilpotent - Return true if the instruction is nilpotent:
+  ///
+  ///   Nilpotent operators satisfy:  x op x === Id,
+  ///
+  ///   where Id is the identity for the operator, i.e. a constant such that
+  ///     x op Id === x and Id op x === x for all x.
+  ///
+  /// In LLVM, the Xor operator is nilpotent.
+  ///
+  bool isNilpotent() const { return isNilpotent(getOpcode()); }
+  static bool isNilpotent(unsigned op);
+
   /// mayWriteToMemory - Return true if this instruction may modify memory.
   ///
   bool mayWriteToMemory() const;
@@ -223,6 +298,13 @@ public:
   ///
   bool mayReadFromMemory() const;
 
+  /// mayReadOrWriteMemory - Return true if this instruction may read or
+  /// write memory.
+  ///
+  bool mayReadOrWriteMemory() const {
+    return mayReadFromMemory() || mayWriteToMemory();
+  }
+
   /// mayThrow - Return true if this instruction may throw an exception.
   ///
   bool mayThrow() const;
@@ -237,43 +319,33 @@ public:
     return mayWriteToMemory() || mayThrow();
   }
 
-  /// isSafeToSpeculativelyExecute - Return true if the instruction does not
-  /// have any effects besides calculating the result and does not have
-  /// undefined behavior.
-  ///
-  /// This method never returns true for an instruction that returns true for
-  /// mayHaveSideEffects; however, this method also does some other checks in
-  /// addition. It checks for undefined behavior, like dividing by zero or
-  /// loading from an invalid pointer (but not for undefined results, like a
-  /// shift with a shift amount larger than the width of the result). It checks
-  /// for malloc and alloca because speculatively executing them might cause a
-  /// memory leak. It also returns false for instructions related to control
-  /// flow, specifically terminators and PHI nodes.
-  ///
-  /// This method only looks at the instruction itself and its operands, so if
-  /// this method returns true, it is safe to move the instruction as long as
-  /// the correct dominance relationships for the operands and users hold.
-  /// However, this method can return true for instructions that read memory;
-  /// for such instructions, moving them may change the resulting value.
-  bool isSafeToSpeculativelyExecute() const;
-
   /// clone() - Create a copy of 'this' instruction that is identical in all
   /// ways except the following:
   ///   * The instruction has no parent
   ///   * The instruction has no name
   ///
   Instruction *clone() const;
-  
+
   /// isIdenticalTo - Return true if the specified instruction is exactly
   /// identical to the current one.  This means that all operands match and any
   /// extra information (e.g. load is volatile) agree.
   bool isIdenticalTo(const Instruction *I) const;
-  
+
   /// isIdenticalToWhenDefined - This is like isIdenticalTo, except that it
   /// ignores the SubclassOptionalData flags, which specify conditions
   /// under which the instruction's result is undefined.
   bool isIdenticalToWhenDefined(const Instruction *I) const;
-  
+
+  /// When checking for operation equivalence (using isSameOperationAs) it is
+  /// sometimes useful to ignore certain attributes.
+  enum OperationEquivalenceFlags {
+    /// Check for equivalence ignoring load/store alignment.
+    CompareIgnoringAlignment = 1<<0,
+    /// Check for equivalence treating a type and a vector of that type
+    /// as equivalent.
+    CompareUsingScalarTypes = 1<<1
+  };
+
   /// This function determines if the specified instruction executes the same
   /// operation as the current one. This means that the opcodes, type, operand
   /// types and any other factors affecting the operation must be the same. This
@@ -282,17 +354,16 @@ public:
   /// @returns true if the specified instruction is the same operation as
   /// the current one.
   /// @brief Determine if one instruction is the same operation as another.
-  bool isSameOperationAs(const Instruction *I) const;
-  
+  bool isSameOperationAs(const Instruction *I, unsigned flags = 0) const;
+
   /// isUsedOutsideOfBlock - Return true if there are any uses of this
   /// instruction in blocks other than the specified block.  Note that PHI nodes
   /// are considered to evaluate their operands in the corresponding predecessor
   /// block.
   bool isUsedOutsideOfBlock(const BasicBlock *BB) const;
-  
-  
+
+
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const Instruction *) { return true; }
   static inline bool classof(const Value *V) {
     return V->getValueID() >= Value::InstructionVal;
   }
@@ -343,34 +414,34 @@ private:
   unsigned short getSubclassDataFromValue() const {
     return Value::getSubclassDataFromValue();
   }
-  
+
   void setHasMetadataHashEntry(bool V) {
     setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & ~HasMetadataBit) |
                          (V ? HasMetadataBit : 0));
   }
-  
+
   friend class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock>;
   void setParent(BasicBlock *P);
 protected:
   // Instruction subclasses can stick up to 15 bits of stuff into the
   // SubclassData field of instruction with these members.
-  
+
   // Verify that only the low 15 bits are used.
   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
     assert((D & HasMetadataBit) == 0 && "Out of range value put into field");
     setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & HasMetadataBit) | D);
   }
-  
+
   unsigned getSubclassDataFromInstruction() const {
     return getSubclassDataFromValue() & ~HasMetadataBit;
   }
-  
+
   Instruction(Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
               Instruction *InsertBefore = 0);
   Instruction(Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
               BasicBlock *InsertAtEnd);
   virtual Instruction *clone_impl() const = 0;
-  
+
 };
 
 // Instruction* is only 4-byte aligned.
@@ -384,7 +455,7 @@ public:
   }
   enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
 };
-  
+
 } // End llvm namespace
 
 #endif