Change references to the Method class to be references to the Function
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / IntervalIterator.h
1 //===- IntervalIterator.h - Interval Iterator Declaration --------*- C++ -*--=//
2 //
3 // This file defines an iterator that enumerates the intervals in a control flow
4 // graph of some sort.  This iterator is parametric, allowing iterator over the
5 // following types of graphs:
6 // 
7 //  1. A Function* object, composed of BasicBlock nodes.
8 //  2. An IntervalPartition& object, composed of Interval nodes.
9 //
10 // This iterator is defined to walk the control flow graph, returning intervals
11 // in depth first order.  These intervals are completely filled in except for
12 // the predecessor fields (the successor information is filled in however).
13 //
14 // By default, the intervals created by this iterator are deleted after they 
15 // are no longer any use to the iterator.  This behavior can be changed by
16 // passing a false value into the intervals_begin() function. This causes the 
17 // IOwnMem member to be set, and the intervals to not be deleted.
18 //
19 // It is only safe to use this if all of the intervals are deleted by the caller
20 // and all of the intervals are processed.  However, the user of the iterator is
21 // not allowed to modify or delete the intervals until after the iterator has
22 // been used completely.  The IntervalPartition class uses this functionality.
23 //
24 //===----------------------------------------------------------------------===//
25
26 #ifndef LLVM_INTERVAL_ITERATOR_H
27 #define LLVM_INTERVAL_ITERATOR_H
28
29 #include "llvm/Analysis/IntervalPartition.h"
30 #include "llvm/Function.h"
31 #include "llvm/BasicBlock.h"
32 #include "llvm/Support/CFG.h"
33 #include <stack>
34 #include <set>
35 #include <algorithm>
36
37 namespace cfg {
38
39 // getNodeHeader - Given a source graph node and the source graph, return the 
40 // BasicBlock that is the header node.  This is the opposite of
41 // getSourceGraphNode.
42 //
43 inline BasicBlock *getNodeHeader(BasicBlock *BB) { return BB; }
44 inline BasicBlock *getNodeHeader(Interval *I) { return I->getHeaderNode(); }
45
46 // getSourceGraphNode - Given a BasicBlock and the source graph, return the 
47 // source graph node that corresponds to the BasicBlock.  This is the opposite
48 // of getNodeHeader.
49 //
50 inline BasicBlock *getSourceGraphNode(Function *, BasicBlock *BB) {
51   return BB; 
52 }
53 inline Interval *getSourceGraphNode(IntervalPartition *IP, BasicBlock *BB) { 
54   return IP->getBlockInterval(BB);
55 }
56
57 // addNodeToInterval - This method exists to assist the generic ProcessNode
58 // with the task of adding a node to the new interval, depending on the 
59 // type of the source node.  In the case of a CFG source graph (BasicBlock 
60 // case), the BasicBlock itself is added to the interval.
61 //
62 inline void addNodeToInterval(Interval *Int, BasicBlock *BB) {
63   Int->Nodes.push_back(BB);
64 }
65
66 // addNodeToInterval - This method exists to assist the generic ProcessNode
67 // with the task of adding a node to the new interval, depending on the 
68 // type of the source node.  In the case of a CFG source graph (BasicBlock 
69 // case), the BasicBlock itself is added to the interval.  In the case of
70 // an IntervalPartition source graph (Interval case), all of the member
71 // BasicBlocks are added to the interval.
72 //
73 inline void addNodeToInterval(Interval *Int, Interval *I) {
74   // Add all of the nodes in I as new nodes in Int.
75   copy(I->Nodes.begin(), I->Nodes.end(), back_inserter(Int->Nodes));
76 }
77
78
79
80
81
82 template<class NodeTy, class OrigContainer_t>
83 class IntervalIterator {
84   std::stack<std::pair<Interval*, typename Interval::succ_iterator> > IntStack;
85   std::set<BasicBlock*> Visited;
86   OrigContainer_t *OrigContainer;
87   bool IOwnMem;     // If True, delete intervals when done with them
88                     // See file header for conditions of use
89 public:
90   typedef BasicBlock* _BB;
91
92   typedef IntervalIterator<NodeTy, OrigContainer_t> _Self;
93   typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
94  
95   IntervalIterator() {} // End iterator, empty stack
96   IntervalIterator(Function *M, bool OwnMemory) : IOwnMem(OwnMemory) {
97     OrigContainer = M;
98     if (!ProcessInterval(M->front())) {
99       assert(0 && "ProcessInterval should never fail for first interval!");
100     }
101   }
102
103   IntervalIterator(IntervalPartition &IP, bool OwnMemory) : IOwnMem(OwnMemory) {
104     OrigContainer = &IP;
105     if (!ProcessInterval(IP.getRootInterval())) {
106       assert(0 && "ProcessInterval should never fail for first interval!");
107     }
108   }
109
110   inline ~IntervalIterator() {
111     if (IOwnMem)
112       while (!IntStack.empty()) {
113         delete operator*();
114         IntStack.pop();
115       }
116   }
117
118   inline bool operator==(const _Self& x) const { return IntStack == x.IntStack;}
119   inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
120
121   inline const Interval *operator*() const { return IntStack.top().first; }
122   inline       Interval *operator*()       { return IntStack.top().first; }
123   inline const Interval *operator->() const { return operator*(); }
124   inline       Interval *operator->()       { return operator*(); }
125
126   _Self& operator++() {  // Preincrement
127     assert(!IntStack.empty() && "Attempting to use interval iterator at end!");
128     do {
129       // All of the intervals on the stack have been visited.  Try visiting
130       // their successors now.
131       Interval::succ_iterator &SuccIt = IntStack.top().second,
132                                 EndIt = succ_end(IntStack.top().first);
133       while (SuccIt != EndIt) {                 // Loop over all interval succs
134         bool Done = ProcessInterval(getSourceGraphNode(OrigContainer, *SuccIt));
135         ++SuccIt;                               // Increment iterator
136         if (Done) return *this;                 // Found a new interval! Use it!
137       }
138
139       // Free interval memory... if neccesary
140       if (IOwnMem) delete IntStack.top().first;
141
142       // We ran out of successors for this interval... pop off the stack
143       IntStack.pop();
144     } while (!IntStack.empty());
145
146     return *this; 
147   }
148   inline _Self operator++(int) { // Postincrement
149     _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; 
150   }
151
152 private:
153   // ProcessInterval - This method is used during the construction of the 
154   // interval graph.  It walks through the source graph, recursively creating
155   // an interval per invokation until the entire graph is covered.  This uses
156   // the ProcessNode method to add all of the nodes to the interval.
157   //
158   // This method is templated because it may operate on two different source
159   // graphs: a basic block graph, or a preexisting interval graph.
160   //
161   bool ProcessInterval(NodeTy *Node) {
162     BasicBlock *Header = getNodeHeader(Node);
163     if (Visited.count(Header)) return false;
164
165     Interval *Int = new Interval(Header);
166     Visited.insert(Header);   // The header has now been visited!
167
168     // Check all of our successors to see if they are in the interval...
169     for (typename NodeTy::succ_iterator I = succ_begin(Node),
170                                         E = succ_end(Node); I != E; ++I)
171       ProcessNode(Int, getSourceGraphNode(OrigContainer, *I));
172
173     IntStack.push(make_pair(Int, succ_begin(Int)));
174     return true;
175   }
176   
177   // ProcessNode - This method is called by ProcessInterval to add nodes to the
178   // interval being constructed, and it is also called recursively as it walks
179   // the source graph.  A node is added to the current interval only if all of
180   // its predecessors are already in the graph.  This also takes care of keeping
181   // the successor set of an interval up to date.
182   //
183   // This method is templated because it may operate on two different source
184   // graphs: a basic block graph, or a preexisting interval graph.
185   //
186   void ProcessNode(Interval *Int, NodeTy *Node) {
187     assert(Int && "Null interval == bad!");
188     assert(Node && "Null Node == bad!");
189   
190     BasicBlock *NodeHeader = getNodeHeader(Node);
191
192     if (Visited.count(NodeHeader)) {     // Node already been visited?
193       if (Int->contains(NodeHeader)) {   // Already in this interval...
194         return;
195       } else {                           // In other interval, add as successor
196         if (!Int->isSuccessor(NodeHeader)) // Add only if not already in set
197           Int->Successors.push_back(NodeHeader);
198       }
199     } else {                             // Otherwise, not in interval yet
200       for (typename NodeTy::pred_iterator I = pred_begin(Node), 
201                                           E = pred_end(Node); I != E; ++I) {
202         if (!Int->contains(*I)) {        // If pred not in interval, we can't be
203           if (!Int->isSuccessor(NodeHeader)) // Add only if not already in set
204             Int->Successors.push_back(NodeHeader);
205           return;                        // See you later
206         }
207       }
208
209       // If we get here, then all of the predecessors of BB are in the interval
210       // already.  In this case, we must add BB to the interval!
211       addNodeToInterval(Int, Node);
212       Visited.insert(NodeHeader);     // The node has now been visited!
213     
214       if (Int->isSuccessor(NodeHeader)) {
215         // If we were in the successor list from before... remove from succ list
216         Int->Successors.erase(remove(Int->Successors.begin(),
217                                      Int->Successors.end(), NodeHeader), 
218                               Int->Successors.end());
219       }
220     
221       // Now that we have discovered that Node is in the interval, perhaps some
222       // of its successors are as well?
223       for (typename NodeTy::succ_iterator It = succ_begin(Node),
224              End = succ_end(Node); It != End; ++It)
225         ProcessNode(Int, getSourceGraphNode(OrigContainer, *It));
226     }
227   }
228 };
229
230 typedef IntervalIterator<BasicBlock, Function> function_interval_iterator;
231 typedef IntervalIterator<Interval, IntervalPartition> interval_part_interval_iterator;
232
233
234 inline function_interval_iterator intervals_begin(Function *F, 
235                                                   bool DeleteInts = true) {
236   return function_interval_iterator(F, DeleteInts);
237 }
238 inline function_interval_iterator intervals_end(Function *) {
239   return function_interval_iterator();
240 }
241
242 inline interval_part_interval_iterator 
243    intervals_begin(IntervalPartition &IP, bool DeleteIntervals = true) {
244   return interval_part_interval_iterator(IP, DeleteIntervals);
245 }
246
247 inline interval_part_interval_iterator intervals_end(IntervalPartition &IP) {
248   return interval_part_interval_iterator();
249 }
250
251 }    // End namespace cfg
252
253 #endif