include/llvm/Analysis/ValueTracking.h

   1 //===- llvm/Analysis/ValueTracking.h - Walk computations --------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains routines that help analyze properties that chains of
  11 // computations have.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_ANALYSIS_VALUETRACKING_H
  16 #define LLVM_ANALYSIS_VALUETRACKING_H
  17
  18 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  19 #include <string>
  20
  21 namespace llvm {
  22   template <typename T> class SmallVectorImpl;
  23   class Value;
  24   class Instruction;
  25   class APInt;
  26   class TargetData;
  27
  28   /// ComputeMaskedBits - Determine which of the bits specified in Mask are
  29   /// known to be either zero or one and return them in the KnownZero/KnownOne
  30   /// bit sets.  This code only analyzes bits in Mask, in order to short-circuit
  31   /// processing.
  32   ///
  33   /// This function is defined on values with integer type, values with pointer
  34   /// type (but only if TD is non-null), and vectors of integers.  In the case
  35   /// where V is a vector, the mask, known zero, and known one values are the
  36   /// same width as the vector element, and the bit is set only if it is true
  37   /// for all of the elements in the vector.
  38   void ComputeMaskedBits(Value *V, const APInt &Mask, APInt &KnownZero,
  39                          APInt &KnownOne, const TargetData *TD = 0,
  40                          unsigned Depth = 0);
  41
  42   /// MaskedValueIsZero - Return true if 'V & Mask' is known to be zero.  We use
  43   /// this predicate to simplify operations downstream.  Mask is known to be
  44   /// zero for bits that V cannot have.
  45   ///
  46   /// This function is defined on values with integer type, values with pointer
  47   /// type (but only if TD is non-null), and vectors of integers.  In the case
  48   /// where V is a vector, the mask, known zero, and known one values are the
  49   /// same width as the vector element, and the bit is set only if it is true
  50   /// for all of the elements in the vector.
  51   bool MaskedValueIsZero(Value *V, const APInt &Mask,
  52                          const TargetData *TD = 0, unsigned Depth = 0);
  53
  54
  55   /// ComputeNumSignBits - Return the number of times the sign bit of the
  56   /// register is replicated into the other bits.  We know that at least 1 bit
  57   /// is always equal to the sign bit (itself), but other cases can give us
  58   /// information.  For example, immediately after an "ashr X, 2", we know that
  59   /// the top 3 bits are all equal to each other, so we return 3.
  60   ///
  61   /// 'Op' must have a scalar integer type.
  62   ///
  63   unsigned ComputeNumSignBits(Value *Op, const TargetData *TD = 0,
  64                               unsigned Depth = 0);
  65
  66   /// ComputeMultiple - This function computes the integer multiple of Base that
  67   /// equals V.  If successful, it returns true and returns the multiple in
  68   /// Multiple.  If unsuccessful, it returns false.  Also, if V can be
  69   /// simplified to an integer, then the simplified V is returned in Val.  Look
  70   /// through sext only if LookThroughSExt=true.
  71   bool ComputeMultiple(Value *V, unsigned Base, Value *&Multiple,
  72                        bool LookThroughSExt = false,
  73                        unsigned Depth = 0);
  74
  75   /// CannotBeNegativeZero - Return true if we can prove that the specified FP
  76   /// value is never equal to -0.0.
  77   ///
  78   bool CannotBeNegativeZero(const Value *V, unsigned Depth = 0);
  79
  80   /// isBytewiseValue - If the specified value can be set by repeating the same
  81   /// byte in memory, return the i8 value that it is represented with.  This is
  82   /// true for all i8 values obviously, but is also true for i32 0, i32 -1,
  83   /// i16 0xF0F0, double 0.0 etc.  If the value can't be handled with a repeated
  84   /// byte store (e.g. i16 0x1234), return null.
  85   Value *isBytewiseValue(Value *V);
  86
  87   /// FindInsertedValue - Given an aggregrate and an sequence of indices, see if
  88   /// the scalar value indexed is already around as a register, for example if
  89   /// it were inserted directly into the aggregrate.
  90   ///
  91   /// If InsertBefore is not null, this function will duplicate (modified)
  92   /// insertvalues when a part of a nested struct is extracted.
  93   Value *FindInsertedValue(Value *V,
  94                            const unsigned *idx_begin,
  95                            const unsigned *idx_end,
  96                            Instruction *InsertBefore = 0);
  97
  98   /// This is a convenience wrapper for finding values indexed by a single index
  99   /// only.
 100   inline Value *FindInsertedValue(Value *V, const unsigned Idx,
 101                                   Instruction *InsertBefore = 0) {
 102     const unsigned Idxs[1] = { Idx };
 103     return FindInsertedValue(V, &Idxs[0], &Idxs[1], InsertBefore);
 104   }
 105
 106   /// GetPointerBaseWithConstantOffset - Analyze the specified pointer to see if
 107   /// it can be expressed as a base pointer plus a constant offset.  Return the
 108   /// base and offset to the caller.
 109   Value *GetPointerBaseWithConstantOffset(Value *Ptr, int64_t &Offset,
 110                                           const TargetData &TD);
 111   static inline const Value *
 112   GetPointerBaseWithConstantOffset(const Value *Ptr, int64_t &Offset,
 113                                    const TargetData &TD) {
 114     return GetPointerBaseWithConstantOffset(const_cast<Value*>(Ptr), Offset,TD);
 115   }
 116
 117   /// GetConstantStringInfo - This function computes the length of a
 118   /// null-terminated C string pointed to by V.  If successful, it returns true
 119   /// and returns the string in Str.  If unsuccessful, it returns false.  If
 120   /// StopAtNul is set to true (the default), the returned string is truncated
 121   /// by a nul character in the global.  If StopAtNul is false, the nul
 122   /// character is included in the result string.
 123   bool GetConstantStringInfo(const Value *V, std::string &Str,
 124                              uint64_t Offset = 0,
 125                              bool StopAtNul = true);
 126
 127   /// GetStringLength - If we can compute the length of the string pointed to by
 128   /// the specified pointer, return 'len+1'.  If we can't, return 0.
 129   uint64_t GetStringLength(Value *V);
 130
 131   /// GetUnderlyingObject - This method strips off any GEP address adjustments
 132   /// and pointer casts from the specified value, returning the original object
 133   /// being addressed.  Note that the returned value has pointer type if the
 134   /// specified value does.  If the MaxLookup value is non-zero, it limits the
 135   /// number of instructions to be stripped off.
 136   Value *GetUnderlyingObject(Value *V, unsigned MaxLookup = 6);
 137   static inline const Value *
 138   GetUnderlyingObject(const Value *V, unsigned MaxLookup = 6) {
 139     return GetUnderlyingObject(const_cast<Value *>(V), MaxLookup);
 140   }
 141
 142 } // end namespace llvm
 143
 144 #endif