include/llvm/BasicBlock.h

   1 //===-- llvm/BasicBlock.h - Represent a basic block in the VM ---*- 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 the declaration of the BasicBlock class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_BASICBLOCK_H
  15 #define LLVM_BASICBLOCK_H
  16
  17 #include "llvm/Instruction.h"
  18 #include "llvm/SymbolTableListTraits.h"
  19 #include "llvm/ADT/ilist.h"
  20 #include "llvm/System/DataTypes.h"
  21
  22 namespace llvm {
  23
  24 class TerminatorInst;
  25 class LLVMContext;
  26 class BlockAddress;
  27
  28 template<> struct ilist_traits<Instruction>
  29   : public SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock> {
  30   // createSentinel is used to get hold of a node that marks the end of
  31   // the list...
  32   // The sentinel is relative to this instance, so we use a non-static
  33   // method.
  34   Instruction *createSentinel() const {
  35     // since i(p)lists always publicly derive from the corresponding
  36     // traits, placing a data member in this class will augment i(p)list.
  37     // But since the NodeTy is expected to publicly derive from
  38     // ilist_node<NodeTy>, there is a legal viable downcast from it
  39     // to NodeTy. We use this trick to superpose i(p)list with a "ghostly"
  40     // NodeTy, which becomes the sentinel. Dereferencing the sentinel is
  41     // forbidden (save the ilist_node<NodeTy>) so no one will ever notice
  42     // the superposition.
  43     return static_cast<Instruction*>(&Sentinel);
  44   }
  45   static void destroySentinel(Instruction*) {}
  46
  47   Instruction *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  48   Instruction *ensureHead(Instruction*) const { return createSentinel(); }
  49   static void noteHead(Instruction*, Instruction*) {}
  50 private:
  51   mutable ilist_half_node<Instruction> Sentinel;
  52 };
  53
  54 /// This represents a single basic block in LLVM. A basic block is simply a
  55 /// container of instructions that execute sequentially. Basic blocks are Values
  56 /// because they are referenced by instructions such as branches and switch
  57 /// tables. The type of a BasicBlock is "Type::LabelTy" because the basic block
  58 /// represents a label to which a branch can jump.
  59 ///
  60 /// A well formed basic block is formed of a list of non-terminating
  61 /// instructions followed by a single TerminatorInst instruction.
  62 /// TerminatorInst's may not occur in the middle of basic blocks, and must
  63 /// terminate the blocks. The BasicBlock class allows malformed basic blocks to
  64 /// occur because it may be useful in the intermediate stage of constructing or
  65 /// modifying a program. However, the verifier will ensure that basic blocks
  66 /// are "well formed".
  67 /// @brief LLVM Basic Block Representation
  68 class BasicBlock : public Value, // Basic blocks are data objects also
  69                    public ilist_node<BasicBlock> {
  70   friend class BlockAddress;
  71 public:
  72   typedef iplist<Instruction> InstListType;
  73 private:
  74   InstListType InstList;
  75   Function *Parent;
  76
  77   void setParent(Function *parent);
  78   friend class SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function>;
  79
  80   BasicBlock(const BasicBlock &);     // Do not implement
  81   void operator=(const BasicBlock &); // Do not implement
  82
  83   /// BasicBlock ctor - If the function parameter is specified, the basic block
  84   /// is automatically inserted at either the end of the function (if
  85   /// InsertBefore is null), or before the specified basic block.
  86   ///
  87   explicit BasicBlock(LLVMContext &C, const Twine &Name = "",
  88                       Function *Parent = 0, BasicBlock *InsertBefore = 0);
  89 public:
  90   /// getContext - Get the context in which this basic block lives.
  91   LLVMContext &getContext() const;
  92
  93   /// Instruction iterators...
  94   typedef InstListType::iterator                              iterator;
  95   typedef InstListType::const_iterator                  const_iterator;
  96
  97   /// Create - Creates a new BasicBlock. If the Parent parameter is specified,
  98   /// the basic block is automatically inserted at either the end of the
  99   /// function (if InsertBefore is 0), or before the specified basic block.
 100   static BasicBlock *Create(LLVMContext &Context, const Twine &Name = "",
 101                             Function *Parent = 0,BasicBlock *InsertBefore = 0) {
 102     return new BasicBlock(Context, Name, Parent, InsertBefore);
 103   }
 104   ~BasicBlock();
 105
 106   /// getParent - Return the enclosing method, or null if none
 107   ///
 108   const Function *getParent() const { return Parent; }
 109         Function *getParent()       { return Parent; }
 110
 111   /// use_back - Specialize the methods defined in Value, as we know that an
 112   /// BasicBlock can only be used by Users (specifically PHI nodes, terminators,
 113   /// and BlockAddress's).
 114   User       *use_back()       { return cast<User>(*use_begin());}
 115   const User *use_back() const { return cast<User>(*use_begin());}
 116
 117   /// getTerminator() - If this is a well formed basic block, then this returns
 118   /// a pointer to the terminator instruction.  If it is not, then you get a
 119   /// null pointer back.
 120   ///
 121   TerminatorInst *getTerminator();
 122   const TerminatorInst *getTerminator() const;
 123
 124   /// Returns a pointer to the first instructon in this block that is not a
 125   /// PHINode instruction. When adding instruction to the beginning of the
 126   /// basic block, they should be added before the returned value, not before
 127   /// the first instruction, which might be PHI.
 128   /// Returns 0 is there's no non-PHI instruction.
 129   Instruction* getFirstNonPHI();
 130   const Instruction* getFirstNonPHI() const {
 131     return const_cast<BasicBlock*>(this)->getFirstNonPHI();
 132   }
 133
 134   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
 135   /// function, but does not delete it.
 136   ///
 137   void removeFromParent();
 138
 139   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function
 140   /// and deletes it.
 141   ///
 142   void eraseFromParent();
 143
 144   /// moveBefore - Unlink this basic block from its current function and
 145   /// insert it into the function that MovePos lives in, right before MovePos.
 146   void moveBefore(BasicBlock *MovePos);
 147
 148   /// moveAfter - Unlink this basic block from its current function and
 149   /// insert it into the function that MovePos lives in, right after MovePos.
 150   void moveAfter(BasicBlock *MovePos);
 151
 152
 153   /// getSinglePredecessor - If this basic block has a single predecessor block,
 154   /// return the block, otherwise return a null pointer.
 155   BasicBlock *getSinglePredecessor();
 156   const BasicBlock *getSinglePredecessor() const {
 157     return const_cast<BasicBlock*>(this)->getSinglePredecessor();
 158   }
 159
 160   /// getUniquePredecessor - If this basic block has a unique predecessor block,
 161   /// return the block, otherwise return a null pointer.
 162   /// Note that unique predecessor doesn't mean single edge, there can be
 163   /// multiple edges from the unique predecessor to this block (for example
 164   /// a switch statement with multiple cases having the same destination).
 165   BasicBlock *getUniquePredecessor();
 166   const BasicBlock *getUniquePredecessor() const {
 167     return const_cast<BasicBlock*>(this)->getUniquePredecessor();
 168   }
 169
 170   //===--------------------------------------------------------------------===//
 171   /// Instruction iterator methods
 172   ///
 173   inline iterator                begin()       { return InstList.begin(); }
 174   inline const_iterator          begin() const { return InstList.begin(); }
 175   inline iterator                end  ()       { return InstList.end();   }
 176   inline const_iterator          end  () const { return InstList.end();   }
 177
 178   inline size_t                   size() const { return InstList.size();  }
 179   inline bool                    empty() const { return InstList.empty(); }
 180   inline const Instruction      &front() const { return InstList.front(); }
 181   inline       Instruction      &front()       { return InstList.front(); }
 182   inline const Instruction       &back() const { return InstList.back();  }
 183   inline       Instruction       &back()       { return InstList.back();  }
 184
 185   /// getInstList() - Return the underlying instruction list container.  You
 186   /// need to access it directly if you want to modify it currently.
 187   ///
 188   const InstListType &getInstList() const { return InstList; }
 189         InstListType &getInstList()       { return InstList; }
 190
 191   /// getSublistAccess() - returns pointer to member of instruction list
 192   static iplist<Instruction> BasicBlock::*getSublistAccess(Instruction*) {
 193     return &BasicBlock::InstList;
 194   }
 195
 196   /// getValueSymbolTable() - returns pointer to symbol table (if any)
 197   ValueSymbolTable *getValueSymbolTable();
 198
 199   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 200   static inline bool classof(const BasicBlock *) { return true; }
 201   static inline bool classof(const Value *V) {
 202     return V->getValueID() == Value::BasicBlockVal;
 203   }
 204
 205   /// dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
 206   /// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
 207   /// 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
 208   /// references... first all references are dropped, and all use counts go to
 209   /// zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
 210   /// valid on an object that has "dropped all references", except operator
 211   /// delete.
 212   ///
 213   void dropAllReferences();
 214
 215   /// removePredecessor - This method is used to notify a BasicBlock that the
 216   /// specified Predecessor of the block is no longer able to reach it.  This is
 217   /// actually not used to update the Predecessor list, but is actually used to
 218   /// update the PHI nodes that reside in the block.  Note that this should be
 219   /// called while the predecessor still refers to this block.
 220   ///
 221   void removePredecessor(BasicBlock *Pred, bool DontDeleteUselessPHIs = false);
 222
 223   /// splitBasicBlock - This splits a basic block into two at the specified
 224   /// instruction.  Note that all instructions BEFORE the specified iterator
 225   /// stay as part of the original basic block, an unconditional branch is added
 226   /// to the original BB, and the rest of the instructions in the BB are moved
 227   /// to the new BB, including the old terminator.  The newly formed BasicBlock
 228   /// is returned.  This function invalidates the specified iterator.
 229   ///
 230   /// Note that this only works on well formed basic blocks (must have a
 231   /// terminator), and 'I' must not be the end of instruction list (which would
 232   /// cause a degenerate basic block to be formed, having a terminator inside of
 233   /// the basic block).
 234   ///
 235   /// Also note that this doesn't preserve any passes. To split blocks while
 236   /// keeping loop information consistent, use the SplitBlock utility function.
 237   ///
 238   BasicBlock *splitBasicBlock(iterator I, const Twine &BBName = "");
 239
 240   /// hasAddressTaken - returns true if there are any uses of this basic block
 241   /// other than direct branches, switches, etc. to it.
 242   bool hasAddressTaken() const { return SubclassData != 0; }
 243
 244 private:
 245   /// AdjustBlockAddressRefCount - BasicBlock stores the number of BlockAddress
 246   /// objects using it.  This is almost always 0, sometimes one, possibly but
 247   /// almost never 2, and inconceivably 3 or more.
 248   void AdjustBlockAddressRefCount(int Amt) {
 249     SubclassData += Amt;
 250     assert((int)(signed char)SubclassData >= 0 && "Refcount wrap-around");
 251   }
 252 };
 253
 254 } // End llvm namespace
 255
 256 #endif