move a bunch of constant folding code f rom Transforms/Utils/Local.cpp into
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ConstantFolding.cpp
index b4c41373cb886bd6e5d180ebf431e204ee24b545..83a3d4e0aeae12eb22abcb167185335d4f95a956 100644 (file)
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Intrinsics.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include <cerrno>
 #include <cmath>
 using namespace llvm;
 
+/// ConstantFoldInstruction - Attempt to constant fold the specified
+/// instruction.  If successful, the constant result is returned, if not, null
+/// is returned.  Note that this function can only fail when attempting to fold
+/// instructions like loads and stores, which have no constant expression form.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
+  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
+    if (PN->getNumIncomingValues() == 0)
+      return Constant::getNullValue(PN->getType());
+
+    Constant *Result = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(0));
+    if (Result == 0) return 0;
+
+    // Handle PHI nodes specially here...
+    for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
+      if (PN->getIncomingValue(i) != Result && PN->getIncomingValue(i) != PN)
+        return 0;   // Not all the same incoming constants...
+
+    // If we reach here, all incoming values are the same constant.
+    return Result;
+  }
+
+  // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
+  // hand off to ConstantFoldInstOperands.
+  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
+  for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
+    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
+      Ops.push_back(Op);
+    else
+      return 0;  // All operands not constant!
+
+  return ConstantFoldInstOperands(I, &Ops[0], Ops.size());
+}
+
+/// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
+/// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
+/// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
+/// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
+/// constant expression form.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(const Instruction* I, 
+                                         Constant** Ops, unsigned NumOps,
+                                         const TargetData *TD) {
+  unsigned Opc = I->getOpcode();
+  const Type *DestTy = I->getType();
+
+  // Handle easy binops first
+  if (isa<BinaryOperator>(I))
+    return ConstantExpr::get(Opc, Ops[0], Ops[1]);
+  
+  switch (Opc) {
+  default: return 0;
+  case Instruction::Call:
+    if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops[0]))
+      if (canConstantFoldCallTo(F))
+        return ConstantFoldCall(F, Ops+1, NumOps);
+    return 0;
+  case Instruction::ICmp:
+  case Instruction::FCmp:
+    return ConstantExpr::getCompare(cast<CmpInst>(I)->getPredicate(), Ops[0], 
+                                    Ops[1]);
+  case Instruction::Shl:
+  case Instruction::LShr:
+  case Instruction::AShr:
+    return ConstantExpr::get(Opc, Ops[0], Ops[1]);
+  case Instruction::Trunc:
+  case Instruction::ZExt:
+  case Instruction::SExt:
+  case Instruction::FPTrunc:
+  case Instruction::FPExt:
+  case Instruction::UIToFP:
+  case Instruction::SIToFP:
+  case Instruction::FPToUI:
+  case Instruction::FPToSI:
+  case Instruction::PtrToInt:
+  case Instruction::IntToPtr:
+  case Instruction::BitCast:
+    return ConstantExpr::getCast(Opc, Ops[0], DestTy);
+  case Instruction::Select:
+    return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::ExtractElement:
+    return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
+  case Instruction::InsertElement:
+    return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::ShuffleVector:
+    return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0],
+                                          std::vector<Constant*>(Ops+1, 
+                                                                 Ops+NumOps));
+  }
+}
+
+/// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
+/// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
+/// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
+Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C, 
+                                                       ConstantExpr *CE) {
+  if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
+    return 0;  // Do not allow stepping over the value!
+  
+  // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
+  // addressing...
+  gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
+  for (++I; I != E; ++I)
+    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
+      ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
+      assert(CU->getZExtValue() < STy->getNumElements() &&
+             "Struct index out of range!");
+      unsigned El = (unsigned)CU->getZExtValue();
+      if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
+        C = CS->getOperand(El);
+      } else if (isa<ConstantAggregateZero>(C)) {
+        C = Constant::getNullValue(STy->getElementType(El));
+      } else if (isa<UndefValue>(C)) {
+        C = UndefValue::get(STy->getElementType(El));
+      } else {
+        return 0;
+      }
+    } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand())) {
+      if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*I)) {
+        if (CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
+         return 0;
+        if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C))
+          C = CA->getOperand(CI->getZExtValue());
+        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
+          C = Constant::getNullValue(ATy->getElementType());
+        else if (isa<UndefValue>(C))
+          C = UndefValue::get(ATy->getElementType());
+        else
+          return 0;
+      } else if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(*I)) {
+        if (CI->getZExtValue() >= PTy->getNumElements())
+          return 0;
+        if (ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(C))
+          C = CP->getOperand(CI->getZExtValue());
+        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
+          C = Constant::getNullValue(PTy->getElementType());
+        else if (isa<UndefValue>(C))
+          C = UndefValue::get(PTy->getElementType());
+        else
+          return 0;
+      } else {
+        return 0;
+      }
+    } else {
+      return 0;
+    }
+  return C;
+}
+
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Constant Folding ...
+//  Constant Folding for Calls
 //
 
-
 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
 /// the specified function.
 bool
@@ -40,6 +193,8 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
   case Intrinsic::bswap_i16:
   case Intrinsic::bswap_i32:
   case Intrinsic::bswap_i64:
+  case Intrinsic::powi_f32:
+  case Intrinsic::powi_f64:
   // FIXME: these should be constant folded as well
   //case Intrinsic::ctpop_i8:
   //case Intrinsic::ctpop_i16:
@@ -83,23 +238,24 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
   }
 }
 
-Constant *
-llvm::ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, const Type *Ty) {
+static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, 
+                                const Type *Ty) {
   errno = 0;
   V = NativeFP(V);
   if (errno == 0)
     return ConstantFP::get(Ty, V);
+  errno = 0;
   return 0;
 }
 
 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
 Constant *
-llvm::ConstantFoldCall(Function *F, const std::vector<Constant*> &Operands) {
+llvm::ConstantFoldCall(Function *F, Constant** Operands, unsigned NumOperands) {
   const std::string &Name = F->getName();
   const Type *Ty = F->getReturnType();
 
-  if (Operands.size() == 1) {
+  if (NumOperands == 1) {
     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
       double V = Op->getValue();
       switch (Name[0])
@@ -170,7 +326,7 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F, const std::vector<Constant*> &Operands) {
       else if (Name == "llvm.bswap.i64")
         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_64(V));
     }
-  } else if (Operands.size() == 2) {
+  } else if (NumOperands == 2) {
     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
       double Op1V = Op1->getValue();
       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
@@ -186,8 +342,17 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F, const std::vector<Constant*> &Operands) {
           double V = fmod(Op1V, Op2V);
           if (errno == 0)
             return ConstantFP::get(Ty, V);
-        } else if (Name == "atan2")
+        } else if (Name == "atan2") {
           return ConstantFP::get(Ty, atan2(Op1V,Op2V));
+        }
+      } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
+        if (Name == "llvm.powi.f32") {
+          return ConstantFP::get(Ty, std::pow((float)Op1V,
+                                              (int)Op2C->getZExtValue()));
+        } else if (Name == "llvm.powi.f64") {
+          return ConstantFP::get(Ty, std::pow((double)Op1V,
+                                              (int)Op2C->getZExtValue()));
+        }
       }
     }
   }