Remove warnings about unused parameters and shadowed variables.
[oota-llvm.git] / include / llvm / User.h
index ce68c410e6787a1f8ff1b697a013f1151e21cbd4..31d71fbf10e9f8bf0400cb49e88e1590205eb484 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
-//===-- llvm/User.h - User class definition ----------------------*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/User.h - User 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 class defines the interface that one who 'use's a Value must implement.
 // Each instance of the Value class keeps track of what User's have handles
 
 #include "llvm/Value.h"
 
+namespace llvm {
+
+/*==============================================================================
+
+
+   -----------------------------------------------------------------
+   --- Interaction and relationship between User and Use objects ---
+   -----------------------------------------------------------------
+
+
+A subclass of User can choose between incorporating its Use objects
+or refer to them out-of-line by means of a pointer. A mixed variant
+(some Uses inline others hung off) is impractical and breaks the invariant
+that the Use objects belonging to the same User form a contiguous array.
+
+We have 2 different layouts in the User (sub)classes:
+
+Layout a)
+The Use object(s) are inside (resp. at fixed offset) of the User
+object and there are a fixed number of them.
+
+Layout b)
+The Use object(s) are referenced by a pointer to an
+array from the User object and there may be a variable
+number of them.
+
+Initially each layout will possess a direct pointer to the
+start of the array of Uses. Though not mandatory for layout a),
+we stick to this redundancy for the sake of simplicity.
+The User object will also store the number of Use objects it
+has. (Theoretically this information can also be calculated
+given the scheme presented below.)
+
+Special forms of allocation operators (operator new)
+will enforce the following memory layouts:
+
+
+#  Layout a) will be modelled by prepending the User object
+#  by the Use[] array.
+#      
+#      ...---.---.---.---.-------...
+#        | P | P | P | P | User
+#      '''---'---'---'---'-------'''
+
+
+#  Layout b) will be modelled by pointing at the Use[] array.
+#      
+#      .-------...
+#      | User
+#      '-------'''
+#          |
+#          v
+#          .---.---.---.---...
+#          | P | P | P | P |
+#          '---'---'---'---'''
+
+   (In the above figures 'P' stands for the Use** that
+    is stored in each Use object in the member Use::Prev)
+
+
+Since the Use objects will be deprived of the direct pointer to
+their User objects, there must be a fast and exact method to
+recover it. This is accomplished by the following scheme:
+
+A bit-encoding in the 2 LSBits of the Use::Prev will allow to find the
+start of the User object:
+
+00 --> binary digit 0
+01 --> binary digit 1
+10 --> stop and calc (s)
+11 --> full stop (S)
+
+Given a Use*, all we have to do is to walk till we get
+a stop and we either have a User immediately behind or
+we have to walk to the next stop picking up digits
+and calculating the offset:
+
+.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.---.----------------
+| 1 | s | 1 | 0 | 1 | 0 | s | 1 | 1 | 0 | s | 1 | 1 | s | 1 | S | User (or User*)
+'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'---'----------------
+    |+15                |+10            |+6         |+3     |+1
+    |                   |               |           |       |__>
+    |                   |               |           |__________>
+    |                   |               |______________________>
+    |                   |______________________________________>
+    |__________________________________________________________>
+
+
+Only the significant number of bits need to be stored between the
+stops, so that the worst case is 20 memory accesses when there are
+1000 Use objects.
+
+The following literate Haskell fragment demonstrates the concept:
+
+> import Test.QuickCheck
+> 
+> digits :: Int -> [Char] -> [Char]
+> digits 0 acc = '0' : acc
+> digits 1 acc = '1' : acc
+> digits n acc = digits (n `div` 2) $ digits (n `mod` 2) acc
+> 
+> dist :: Int -> [Char] -> [Char]
+> dist 0 [] = ['S']
+> dist 0 acc = acc
+> dist 1 acc = let r = dist 0 acc in 's' : digits (length r) r
+> dist n acc = dist (n - 1) $ dist 1 acc
+> 
+> takeLast n ss = reverse $ take n $ reverse ss
+> 
+> test = takeLast 40 $ dist 20 []
+> 
+
+Printing <test> gives: "1s100000s11010s10100s1111s1010s110s11s1S"
+
+The reverse algorithm computes the
+length of the string just by examining
+a certain prefix:
+
+> pref :: [Char] -> Int
+> pref "S" = 1
+> pref ('s':'1':rest) = decode 2 1 rest
+> pref (_:rest) = 1 + pref rest
+> 
+> decode walk acc ('0':rest) = decode (walk + 1) (acc * 2) rest
+> decode walk acc ('1':rest) = decode (walk + 1) (acc * 2 + 1) rest
+> decode walk acc _ = walk + acc
+> 
+
+Now, as expected, printing <pref test> gives 40.
+
+We can quickCheck this with following property:
+
+> testcase = dist 2000 []
+> testcaseLength = length testcase
+> 
+> identityProp n = n > 0 && n <= testcaseLength ==> length arr == pref arr
+>     where arr = takeLast n testcase
+
+As expected <quickCheck identityProp> gives:
+
+*Main> quickCheck identityProp
+OK, passed 100 tests.
+
+Let's be a bit more exhaustive:
+
+> 
+> deepCheck p = check (defaultConfig { configMaxTest = 500 }) p
+> 
+
+And here is the result of <deepCheck identityProp>:
+
+*Main> deepCheck identityProp
+OK, passed 500 tests.
+
+
+To maintain the invariant that the 2 LSBits of each Use** in Use
+never change after being set up, setters of Use::Prev must re-tag the
+new Use** on every modification. Accordingly getters must strip the
+tag bits.
+
+For layout b) instead of the User we will find a pointer (User* with LSBit set).
+Following this pointer brings us to the User. A portable trick will ensure
+that the first bytes of User (if interpreted as a pointer) will never have
+the LSBit set.
+
+==============================================================================*/
+
+/// OperandTraits - Compile-time customization of
+/// operand-related allocators and accessors
+/// for use of the User class
+template <class>
+struct OperandTraits;
+
+class User;
+
+/// OperandTraits<User> - specialization to User
+template <>
+struct OperandTraits<User> {
+  static inline Use *op_begin(User*);
+  static inline Use *op_end(User*);
+  static inline unsigned operands(const User*);
+  template <class U>
+  struct Layout {
+    typedef U overlay;
+  };
+  static inline void *allocate(unsigned);
+};
+
 class User : public Value {
   User(const User &);             // Do not implement
+  void *operator new(size_t);     // Do not implement
+  template <unsigned>
+  friend struct HungoffOperandTraits;
 protected:
-  std::vector<Use> Operands;
-public:
-  User(const Type *Ty, ValueTy vty, const std::string &name = "");
-  virtual ~User() { dropAllReferences(); }
+  /// OperandList - This is a pointer to the array of Users for this operand.
+  /// For nodes of fixed arity (e.g. a binary operator) this array will live
+  /// prefixed to the derived class.  For nodes of resizable variable arity
+  /// (e.g. PHINodes, SwitchInst etc.), this memory will be dynamically
+  /// allocated and should be destroyed by the classes' 
+  /// virtual dtor.
+  Use *OperandList;
 
-  inline Value *getOperand(unsigned i) { 
-    assert(i < Operands.size() && "getOperand() out of range!");
-    return Operands[i];
+  /// NumOperands - The number of values used by this User.
+  ///
+  unsigned NumOperands;
+
+  void *operator new(size_t s, unsigned Us);
+  User(const Type *ty, unsigned vty, Use *OpList, unsigned NumOps)
+    : Value(ty, vty), OperandList(OpList), NumOperands(NumOps) {}
+  Use *allocHungoffUses(unsigned) const;
+  void dropHungoffUses(Use *U) {
+    if (OperandList == U) {
+      OperandList = 0;
+      NumOperands = 0;
+    }
+    Use::zap(U, U->getImpliedUser(), true);
+  }
+public:
+  ~User() {
+    Use::zap(OperandList, OperandList + NumOperands);
   }
-  inline const Value *getOperand(unsigned i) const {
-    assert(i < Operands.size() && "getOperand() const out of range!");
-    return Operands[i];
+  void operator delete(void *Usr);
+  template <unsigned Idx> Use &Op() {
+    return OperandTraits<User>::op_begin(this)[Idx];
   }
-  inline void setOperand(unsigned i, Value *Val) {
-    assert(i < Operands.size() && "setOperand() out of range!");
-    Operands[i] = Val;
+  template <unsigned Idx> const Use &Op() const {
+    return OperandTraits<User>::op_begin(const_cast<User*>(this))[Idx];
   }
-  inline unsigned getNumOperands() const { return Operands.size(); }
+  Value *getOperand(unsigned i) const {
+    assert(i < NumOperands && "getOperand() out of range!");
+    return OperandList[i];
+  }
+  void setOperand(unsigned i, Value *Val) {
+    assert(i < NumOperands && "setOperand() out of range!");
+    OperandList[i] = Val;
+  }
+  unsigned getNumOperands() const { return NumOperands; }
 
   // ---------------------------------------------------------------------------
   // Operand Iterator interface...
   //
-  typedef std::vector<Use>::iterator       op_iterator;
-  typedef std::vector<Use>::const_iterator const_op_iterator;
+  typedef Use*       op_iterator;
+  typedef const Use* const_op_iterator;
 
-  inline op_iterator       op_begin()       { return Operands.begin(); }
-  inline const_op_iterator op_begin() const { return Operands.begin(); }
-  inline op_iterator       op_end()         { return Operands.end(); }
-  inline const_op_iterator op_end()   const { return Operands.end(); }
+  inline op_iterator       op_begin()       { return OperandList; }
+  inline const_op_iterator op_begin() const { return OperandList; }
+  inline op_iterator       op_end()         { return OperandList+NumOperands; }
+  inline const_op_iterator op_end()   const { return OperandList+NumOperands; }
 
   // dropAllReferences() - This function is in charge of "letting go" of all
   // objects that this User refers to.  This allows one to
   // 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
   // references... first all references are dropped, and all use counts go to
   // zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
-  // valid on an object that has "dropped all references", except operator 
+  // valid on an object that has "dropped all references", except operator
   // delete.
   //
-  inline void dropAllReferences() {
-    Operands.clear();
+  void dropAllReferences() {
+    Use *OL = OperandList;
+    for (unsigned i = 0, e = NumOperands; i != e; ++i)
+      OL[i].set(0);
   }
 
   /// replaceUsesOfWith - Replaces all references to the "From" definition with
@@ -67,30 +292,51 @@ public:
   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const User *) { return true; }
   static inline bool classof(const Value *V) {
-    return V->getValueType() == Value::GlobalVariableVal ||
-           V->getValueType() == Value::ConstantVal ||
-           V->getValueType() == Value::InstructionVal;
+    return isa<Instruction>(V) || isa<Constant>(V);
   }
 };
 
+inline Use *OperandTraits<User>::op_begin(User *U) {
+  return U->op_begin();
+}
+
+inline Use *OperandTraits<User>::op_end(User *U) {
+  return U->op_end();
+}
+
+inline unsigned OperandTraits<User>::operands(const User *U) {
+  return U->getNumOperands();
+}
+
 template<> struct simplify_type<User::op_iterator> {
   typedef Value* SimpleType;
-  
+
   static SimpleType getSimplifiedValue(const User::op_iterator &Val) {
-    return (SimpleType)Val->get();
+    return static_cast<SimpleType>(Val->get());
   }
 };
+
 template<> struct simplify_type<const User::op_iterator>
   : public simplify_type<User::op_iterator> {};
 
 template<> struct simplify_type<User::const_op_iterator> {
   typedef Value* SimpleType;
-  
+
   static SimpleType getSimplifiedValue(const User::const_op_iterator &Val) {
-    return (SimpleType)Val->get();
+    return static_cast<SimpleType>(Val->get());
   }
 };
+
 template<> struct simplify_type<const User::const_op_iterator>
   : public simplify_type<User::const_op_iterator> {};
 
+
+// value_use_iterator::getOperandNo - Requires the definition of the User class.
+template<typename UserTy>
+unsigned value_use_iterator<UserTy>::getOperandNo() const {
+  return U - U->getUser()->op_begin();
+}
+
+} // End llvm namespace
+
 #endif