make DOTGraphTraits public, patch by Tobias Grosser!
[oota-llvm.git] / include / llvm / Instruction.h
index 78c87500906002340b051d36b0011a22a0ad9829..fdae3d7d74426d42631ee1df55fdaa0b50719f66 100644 (file)
@@ -1,7 +1,14 @@
-//===-- llvm/Instruction.h - Instruction class definition --------*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Instruction.h - Instruction class definition -------*- C++ -*-===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file contains the declaration of the Instruction class, which is the
-// base class for all of the VM instructions.
+// base class for all of the LLVM instructions.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define LLVM_INSTRUCTION_H
 
 #include "llvm/User.h"
+#include "llvm/ADT/ilist_node.h"
 
-class Type;
-class BasicBlock;
-class Method;
-class MachineInstr;
-class MachineCodeForVMInstr;
+namespace llvm {
 
-class Instruction : public User {
-  BasicBlock *Parent;
-  unsigned iType;      // InstructionType
+class LLVMContext;
 
-  MachineCodeForVMInstr* machineInstrVec;
-  friend class ValueHolder<Instruction,BasicBlock,Method>;
-  inline void setParent(BasicBlock *P) { Parent = P; }
+template<typename ValueSubClass, typename ItemParentClass>
+  class SymbolTableListTraits;
 
-public:
-  Instruction(const Type *Ty, unsigned iType, const string &Name = "");
-  virtual ~Instruction();  // Virtual dtor == good.
+class Instruction : public User, public ilist_node<Instruction> {
+  void operator=(const Instruction &);     // Do not implement
+  Instruction(const Instruction &);        // Do not implement
+
+  BasicBlock *Parent;
 
-  // Specialize setName to handle symbol table majik...
-  virtual void setName(const string &name, SymbolTable *ST = 0);
+  friend class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock>;
+  void setParent(BasicBlock *P);
+protected:
+  Instruction(const Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
+              Instruction *InsertBefore = 0);
+  Instruction(const Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
+              BasicBlock *InsertAtEnd);
+public:
+  // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
+  ~Instruction();
   
-  // 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
-  //
+  /// 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
+  ///
   virtual Instruction *clone() const = 0;
+
+  /// 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;
+
+  /// 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
+  /// is similar to isIdenticalTo except the operands themselves don't have to
+  /// be identical.
+  /// @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;
+
+  /// 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;
+  
+  
+  /// 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());}
   
   // Accessor methods...
   //
   inline const BasicBlock *getParent() const { return Parent; }
   inline       BasicBlock *getParent()       { return Parent; }
-  virtual bool hasSideEffects() const { return false; }  // Memory & Call insts
+
+  /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
+  /// block, but does not delete it.
+  ///
+  void removeFromParent();
+
+  /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
+  /// block and deletes it.
+  ///
+  void eraseFromParent();
+
+  /// insertBefore - Insert an unlinked instructions into a basic block
+  /// immediately before the specified instruction.
+  void insertBefore(Instruction *InsertPos);
+
+  /// insertAfter - Insert an unlinked instructions into a basic block
+  /// immediately after the specified instruction.
+  void insertAfter(Instruction *InsertPos);
+
+  /// moveBefore - Unlink this instruction from its current basic block and
+  /// insert it into the basic block that MovePos lives in, right before
+  /// MovePos.
+  void moveBefore(Instruction *MovePos);
 
   // ---------------------------------------------------------------------------
-  // Machine code accessors...
-  //
-  inline MachineCodeForVMInstr &getMachineInstrVec() const {
-    return *machineInstrVec; 
-  }
+  /// Subclass classification... getOpcode() returns a member of
+  /// one of the enums that is coming soon (down below)...
+  ///
+  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()); }
   
-  // Add a machine instruction used to implement this instruction
-  //
-  void addMachineInstruction(MachineInstr* minstr);
   
-  // ---------------------------------------------------------------------------
-  // Subclass classification... getInstType() returns a member of 
-  // one of the enums that is coming soon (down below)...
-  //
-  virtual const char *getOpcodeName() const = 0;
-  unsigned getOpcode() const { return iType; }
+  
+  static const char* getOpcodeName(unsigned OpCode);
 
-  // getInstType is deprecated, use getOpcode() instead.
-  unsigned getInstType() const { return iType; }
+  static inline bool isTerminator(unsigned OpCode) {
+    return OpCode >= TermOpsBegin && OpCode < TermOpsEnd;
+  }
+
+  static inline bool isBinaryOp(unsigned Opcode) {
+    return Opcode >= BinaryOpsBegin && Opcode < BinaryOpsEnd;
+  }
 
-  inline bool isTerminator() const {   // Instance of TerminatorInst?
-    return iType >= FirstTermOp && iType < NumTermOps;
+  /// @brief Determine if the Opcode is one of the shift instructions.
+  static inline bool isShift(unsigned Opcode) {
+    return Opcode >= Shl && Opcode <= AShr;
   }
-  inline bool isDefinition() const { return !isTerminator(); }
-  inline bool isUnaryOp() const {
-    return iType >= FirstUnaryOp && iType < NumUnaryOps;
+
+  /// isLogicalShift - Return true if this is a logical shift left or a logical
+  /// shift right.
+  inline bool isLogicalShift() const {
+    return getOpcode() == Shl || getOpcode() == LShr;
   }
-  inline bool isBinaryOp() const {
-    return iType >= FirstBinaryOp && iType < NumBinaryOps;
+
+  /// isArithmeticShift - Return true if this is an arithmetic shift right.
+  inline bool isArithmeticShift() const {
+    return getOpcode() == AShr;
+  }
+
+  /// @brief Determine if the OpCode is one of the CastInst instructions.
+  static inline bool isCast(unsigned OpCode) {
+    return OpCode >= CastOpsBegin && OpCode < CastOpsEnd;
   }
 
-  // dropAllReferences() - This function is in charge of "letting go" of all
-  // objects that this Instruction refers to.  This first lets go of all
-  // references to hidden values generated code for this instruction,
-  // and then drops all references to its operands.
-  // 
-  void dropAllReferences();
+  /// 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, when
+  /// not applied to floating point types.
+  ///
+  bool isAssociative() const { return isAssociative(getOpcode(), getType()); }
+  static bool isAssociative(unsigned op, const Type *Ty);
+
+  /// isCommutative - Return true if the instruction is commutative:
+  ///
+  ///   Commutative operators satisfy: (x op y) === (y op x)
+  ///
+  /// In LLVM, these are the associative operators, plus SetEQ and SetNE, when
+  /// applied to any type.
+  ///
+  bool isCommutative() const { return isCommutative(getOpcode()); }
+  static bool isCommutative(unsigned op);
+
+  /// mayWriteToMemory - Return true if this instruction may modify memory.
+  ///
+  bool mayWriteToMemory() const;
+
+  /// mayReadFromMemory - Return true if this instruction may read memory.
+  ///
+  bool mayReadFromMemory() const;
+
+  /// mayThrow - Return true if this instruction may throw an exception.
+  ///
+  bool mayThrow() const;
+
+  /// mayHaveSideEffects - Return true if the instruction may have side effects.
+  ///
+  /// Note that this does not consider malloc and alloca to have side
+  /// effects because the newly allocated memory is completely invisible to
+  /// instructions which don't used the returned value.  For cases where this
+  /// matters, isSafeToSpeculativelyExecute may be more appropriate.
+  bool mayHaveSideEffects() const {
+    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;
 
-  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
-  static inline bool classof(const Instruction *I) { return true; }
+  /// 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->getValueType() == Value::InstructionVal;
+    return V->getValueID() >= Value::InstructionVal;
   }
-  
+
   //----------------------------------------------------------------------
   // Exported enumerations...
   //
   enum TermOps {       // These terminate basic blocks
-#define  FIRST_TERM_INST(N)             FirstTermOp = N,
+#define  FIRST_TERM_INST(N)             TermOpsBegin = N,
 #define HANDLE_TERM_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
-#define   LAST_TERM_INST(N)             NumTermOps = N+1,
-#include "llvm/Instruction.def"
-  };
-
-  enum UnaryOps {
-#define  FIRST_UNARY_INST(N)             FirstUnaryOp = N,
-#define HANDLE_UNARY_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
-#define   LAST_UNARY_INST(N)             NumUnaryOps = N+1,
+#define   LAST_TERM_INST(N)             TermOpsEnd = N+1
 #include "llvm/Instruction.def"
   };
 
   enum BinaryOps {
-#define  FIRST_BINARY_INST(N)             FirstBinaryOp = N,
+#define  FIRST_BINARY_INST(N)             BinaryOpsBegin = N,
 #define HANDLE_BINARY_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
-#define   LAST_BINARY_INST(N)             NumBinaryOps = N+1,
+#define   LAST_BINARY_INST(N)             BinaryOpsEnd = N+1
 #include "llvm/Instruction.def"
   };
 
   enum MemoryOps {
-#define  FIRST_MEMORY_INST(N)             FirstMemoryOp = N,
+#define  FIRST_MEMORY_INST(N)             MemoryOpsBegin = N,
 #define HANDLE_MEMORY_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
-#define   LAST_MEMORY_INST(N)             NumMemoryOps = N+1,
+#define   LAST_MEMORY_INST(N)             MemoryOpsEnd = N+1
+#include "llvm/Instruction.def"
+  };
+
+  enum CastOps {
+#define  FIRST_CAST_INST(N)             CastOpsBegin = N,
+#define HANDLE_CAST_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
+#define   LAST_CAST_INST(N)             CastOpsEnd = N+1
 #include "llvm/Instruction.def"
   };
 
   enum OtherOps {
-#define  FIRST_OTHER_INST(N)             FirstOtherOp = N,
+#define  FIRST_OTHER_INST(N)             OtherOpsBegin = N,
 #define HANDLE_OTHER_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
-#define   LAST_OTHER_INST(N)             NumOtherOps = N+1,
+#define   LAST_OTHER_INST(N)             OtherOpsEnd = N+1
 #include "llvm/Instruction.def"
   };
 };
 
+// Instruction* is only 4-byte aligned.
+template<>
+class PointerLikeTypeTraits<Instruction*> {
+  typedef Instruction* PT;
+public:
+  static inline void *getAsVoidPointer(PT P) { return P; }
+  static inline PT getFromVoidPointer(void *P) {
+    return static_cast<PT>(P);
+  }
+  enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
+};
+  
+} // End llvm namespace
+
 #endif