a4723d37f0e04ab88da918de597cef258dd5dda4
[oota-llvm.git] / include / llvm / Constants.h
1 //===-- llvm/Constants.h - Constant class subclass definitions --*- 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 /// @file
11 /// This file contains the declarations for the subclasses of Constant, 
12 /// which represent the different flavors of constant values that live in LLVM.
13 /// Note that Constants are immutable (once created they never change) and are 
14 /// fully shared by structural equivalence.  This means that two structurally
15 /// equivalent constants will always have the same address.  Constant's are
16 /// created on demand as needed and never deleted: thus clients don't have to
17 /// worry about the lifetime of the objects.
18 //
19 //===----------------------------------------------------------------------===//
20
21 #ifndef LLVM_CONSTANTS_H
22 #define LLVM_CONSTANTS_H
23
24 #include "llvm/Constant.h"
25 #include "llvm/OperandTraits.h"
26 #include "llvm/ADT/APInt.h"
27 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
28 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
29
30 namespace llvm {
31
32 class ArrayType;
33 class IntegerType;
34 class StructType;
35 class PointerType;
36 class VectorType;
37 class SequentialType;
38
39 template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
40 struct ConstantCreator;
41 template<class ConstantClass, class TypeClass>
42 struct ConvertConstantType;
43
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45 /// This is the shared class of boolean and integer constants. This class 
46 /// represents both boolean and integral constants.
47 /// @brief Class for constant integers.
48 class ConstantInt : public Constant {
49   virtual void anchor();
50   void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
51   ConstantInt(const ConstantInt &);      // DO NOT IMPLEMENT
52   ConstantInt(IntegerType *Ty, const APInt& V);
53   APInt Val;
54 protected:
55   // allocate space for exactly zero operands
56   void *operator new(size_t s) {
57     return User::operator new(s, 0);
58   }
59 public:
60   static ConstantInt *getTrue(LLVMContext &Context);
61   static ConstantInt *getFalse(LLVMContext &Context);
62   static Constant *getTrue(Type *Ty);
63   static Constant *getFalse(Type *Ty);
64   
65   /// If Ty is a vector type, return a Constant with a splat of the given
66   /// value. Otherwise return a ConstantInt for the given value.
67   static Constant *get(Type *Ty, uint64_t V, bool isSigned = false);
68                               
69   /// Return a ConstantInt with the specified integer value for the specified
70   /// type. If the type is wider than 64 bits, the value will be zero-extended
71   /// to fit the type, unless isSigned is true, in which case the value will
72   /// be interpreted as a 64-bit signed integer and sign-extended to fit
73   /// the type.
74   /// @brief Get a ConstantInt for a specific value.
75   static ConstantInt *get(IntegerType *Ty, uint64_t V,
76                           bool isSigned = false);
77
78   /// Return a ConstantInt with the specified value for the specified type. The
79   /// value V will be canonicalized to a an unsigned APInt. Accessing it with
80   /// either getSExtValue() or getZExtValue() will yield a correctly sized and
81   /// signed value for the type Ty.
82   /// @brief Get a ConstantInt for a specific signed value.
83   static ConstantInt *getSigned(IntegerType *Ty, int64_t V);
84   static Constant *getSigned(Type *Ty, int64_t V);
85   
86   /// Return a ConstantInt with the specified value and an implied Type. The
87   /// type is the integer type that corresponds to the bit width of the value.
88   static ConstantInt *get(LLVMContext &Context, const APInt &V);
89
90   /// Return a ConstantInt constructed from the string strStart with the given
91   /// radix. 
92   static ConstantInt *get(IntegerType *Ty, StringRef Str,
93                           uint8_t radix);
94   
95   /// If Ty is a vector type, return a Constant with a splat of the given
96   /// value. Otherwise return a ConstantInt for the given value.
97   static Constant *get(Type* Ty, const APInt& V);
98   
99   /// Return the constant as an APInt value reference. This allows clients to
100   /// obtain a copy of the value, with all its precision in tact.
101   /// @brief Return the constant's value.
102   inline const APInt &getValue() const {
103     return Val;
104   }
105   
106   /// getBitWidth - Return the bitwidth of this constant.
107   unsigned getBitWidth() const { return Val.getBitWidth(); }
108
109   /// Return the constant as a 64-bit unsigned integer value after it
110   /// has been zero extended as appropriate for the type of this constant. Note
111   /// that this method can assert if the value does not fit in 64 bits.
112   /// @deprecated
113   /// @brief Return the zero extended value.
114   inline uint64_t getZExtValue() const {
115     return Val.getZExtValue();
116   }
117
118   /// Return the constant as a 64-bit integer value after it has been sign
119   /// extended as appropriate for the type of this constant. Note that
120   /// this method can assert if the value does not fit in 64 bits.
121   /// @deprecated
122   /// @brief Return the sign extended value.
123   inline int64_t getSExtValue() const {
124     return Val.getSExtValue();
125   }
126
127   /// A helper method that can be used to determine if the constant contained 
128   /// within is equal to a constant.  This only works for very small values, 
129   /// because this is all that can be represented with all types.
130   /// @brief Determine if this constant's value is same as an unsigned char.
131   bool equalsInt(uint64_t V) const {
132     return Val == V;
133   }
134
135   /// getType - Specialize the getType() method to always return an IntegerType,
136   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
137   ///
138   inline IntegerType *getType() const {
139     return reinterpret_cast<IntegerType*>(Value::getType());
140   }
141
142   /// This static method returns true if the type Ty is big enough to 
143   /// represent the value V. This can be used to avoid having the get method 
144   /// assert when V is larger than Ty can represent. Note that there are two
145   /// versions of this method, one for unsigned and one for signed integers.
146   /// Although ConstantInt canonicalizes everything to an unsigned integer, 
147   /// the signed version avoids callers having to convert a signed quantity
148   /// to the appropriate unsigned type before calling the method.
149   /// @returns true if V is a valid value for type Ty
150   /// @brief Determine if the value is in range for the given type.
151   static bool isValueValidForType(Type *Ty, uint64_t V);
152   static bool isValueValidForType(Type *Ty, int64_t V);
153
154   bool isNegative() const { return Val.isNegative(); }
155
156   /// This is just a convenience method to make client code smaller for a
157   /// common code. It also correctly performs the comparison without the
158   /// potential for an assertion from getZExtValue().
159   bool isZero() const {
160     return Val == 0;
161   }
162
163   /// This is just a convenience method to make client code smaller for a 
164   /// common case. It also correctly performs the comparison without the
165   /// potential for an assertion from getZExtValue().
166   /// @brief Determine if the value is one.
167   bool isOne() const {
168     return Val == 1;
169   }
170
171   /// This function will return true iff every bit in this constant is set
172   /// to true.
173   /// @returns true iff this constant's bits are all set to true.
174   /// @brief Determine if the value is all ones.
175   bool isMinusOne() const { 
176     return Val.isAllOnesValue();
177   }
178
179   /// This function will return true iff this constant represents the largest
180   /// value that may be represented by the constant's type.
181   /// @returns true iff this is the largest value that may be represented 
182   /// by this type.
183   /// @brief Determine if the value is maximal.
184   bool isMaxValue(bool isSigned) const {
185     if (isSigned) 
186       return Val.isMaxSignedValue();
187     else
188       return Val.isMaxValue();
189   }
190
191   /// This function will return true iff this constant represents the smallest
192   /// value that may be represented by this constant's type.
193   /// @returns true if this is the smallest value that may be represented by 
194   /// this type.
195   /// @brief Determine if the value is minimal.
196   bool isMinValue(bool isSigned) const {
197     if (isSigned) 
198       return Val.isMinSignedValue();
199     else
200       return Val.isMinValue();
201   }
202
203   /// This function will return true iff this constant represents a value with
204   /// active bits bigger than 64 bits or a value greater than the given uint64_t
205   /// value.
206   /// @returns true iff this constant is greater or equal to the given number.
207   /// @brief Determine if the value is greater or equal to the given number.
208   bool uge(uint64_t Num) const {
209     return Val.getActiveBits() > 64 || Val.getZExtValue() >= Num;
210   }
211
212   /// getLimitedValue - If the value is smaller than the specified limit,
213   /// return it, otherwise return the limit value.  This causes the value
214   /// to saturate to the limit.
215   /// @returns the min of the value of the constant and the specified value
216   /// @brief Get the constant's value with a saturation limit
217   uint64_t getLimitedValue(uint64_t Limit = ~0ULL) const {
218     return Val.getLimitedValue(Limit);
219   }
220
221   /// @brief Methods to support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast.
222   static inline bool classof(const ConstantInt *) { return true; }
223   static bool classof(const Value *V) {
224     return V->getValueID() == ConstantIntVal;
225   }
226 };
227
228
229 //===----------------------------------------------------------------------===//
230 /// ConstantFP - Floating Point Values [float, double]
231 ///
232 class ConstantFP : public Constant {
233   APFloat Val;
234   virtual void anchor();
235   void *operator new(size_t, unsigned);// DO NOT IMPLEMENT
236   ConstantFP(const ConstantFP &);      // DO NOT IMPLEMENT
237   friend class LLVMContextImpl;
238 protected:
239   ConstantFP(Type *Ty, const APFloat& V);
240 protected:
241   // allocate space for exactly zero operands
242   void *operator new(size_t s) {
243     return User::operator new(s, 0);
244   }
245 public:
246   /// Floating point negation must be implemented with f(x) = -0.0 - x. This
247   /// method returns the negative zero constant for floating point or vector
248   /// floating point types; for all other types, it returns the null value.
249   static Constant *getZeroValueForNegation(Type *Ty);
250   
251   /// get() - This returns a ConstantFP, or a vector containing a splat of a
252   /// ConstantFP, for the specified value in the specified type.  This should
253   /// only be used for simple constant values like 2.0/1.0 etc, that are
254   /// known-valid both as host double and as the target format.
255   static Constant *get(Type* Ty, double V);
256   static Constant *get(Type* Ty, StringRef Str);
257   static ConstantFP *get(LLVMContext &Context, const APFloat &V);
258   static ConstantFP *getNegativeZero(Type* Ty);
259   static ConstantFP *getInfinity(Type *Ty, bool Negative = false);
260   
261   /// isValueValidForType - return true if Ty is big enough to represent V.
262   static bool isValueValidForType(Type *Ty, const APFloat &V);
263   inline const APFloat &getValueAPF() const { return Val; }
264
265   /// isZero - Return true if the value is positive or negative zero.
266   bool isZero() const { return Val.isZero(); }
267
268   /// isNegative - Return true if the sign bit is set.
269   bool isNegative() const { return Val.isNegative(); }
270
271   /// isNaN - Return true if the value is a NaN.
272   bool isNaN() const { return Val.isNaN(); }
273
274   /// isExactlyValue - We don't rely on operator== working on double values, as
275   /// it returns true for things that are clearly not equal, like -0.0 and 0.0.
276   /// As such, this method can be used to do an exact bit-for-bit comparison of
277   /// two floating point values.  The version with a double operand is retained
278   /// because it's so convenient to write isExactlyValue(2.0), but please use
279   /// it only for simple constants.
280   bool isExactlyValue(const APFloat &V) const;
281
282   bool isExactlyValue(double V) const {
283     bool ignored;
284     // convert is not supported on this type
285     if (&Val.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble)
286       return false;
287     APFloat FV(V);
288     FV.convert(Val.getSemantics(), APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
289     return isExactlyValue(FV);
290   }
291   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
292   static inline bool classof(const ConstantFP *) { return true; }
293   static bool classof(const Value *V) {
294     return V->getValueID() == ConstantFPVal;
295   }
296 };
297
298 //===----------------------------------------------------------------------===//
299 /// ConstantAggregateZero - All zero aggregate value
300 ///
301 class ConstantAggregateZero : public Constant {
302   void *operator new(size_t, unsigned);                      // DO NOT IMPLEMENT
303   ConstantAggregateZero(const ConstantAggregateZero &);      // DO NOT IMPLEMENT
304 protected:
305   explicit ConstantAggregateZero(Type *ty)
306     : Constant(ty, ConstantAggregateZeroVal, 0, 0) {}
307 protected:
308   // allocate space for exactly zero operands
309   void *operator new(size_t s) {
310     return User::operator new(s, 0);
311   }
312 public:
313   static ConstantAggregateZero *get(Type *Ty);
314   
315   virtual void destroyConstant();
316
317   /// getSequentialElement - If this CAZ has array or vector type, return a zero
318   /// with the right element type.
319   Constant *getSequentialElement() const;
320
321   /// getStructElement - If this CAZ has struct type, return a zero with the
322   /// right element type for the specified element.
323   Constant *getStructElement(unsigned Elt) const;
324
325   /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
326   /// index.
327   Constant *getElementValue(Constant *C) const;
328
329   /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
330   /// index.
331   Constant *getElementValue(unsigned Idx) const;
332
333   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
334   ///
335   static bool classof(const ConstantAggregateZero *) { return true; }
336   static bool classof(const Value *V) {
337     return V->getValueID() == ConstantAggregateZeroVal;
338   }
339 };
340
341
342 //===----------------------------------------------------------------------===//
343 /// ConstantArray - Constant Array Declarations
344 ///
345 class ConstantArray : public Constant {
346   friend struct ConstantCreator<ConstantArray, ArrayType,
347                                     std::vector<Constant*> >;
348   ConstantArray(const ConstantArray &);      // DO NOT IMPLEMENT
349 protected:
350   ConstantArray(ArrayType *T, ArrayRef<Constant *> Val);
351 public:
352   // ConstantArray accessors
353   static Constant *get(ArrayType *T, ArrayRef<Constant*> V);
354                              
355   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
356   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
357
358   /// getType - Specialize the getType() method to always return an ArrayType,
359   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
360   ///
361   inline ArrayType *getType() const {
362     return reinterpret_cast<ArrayType*>(Value::getType());
363   }
364
365   virtual void destroyConstant();
366   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
367
368   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
369   static inline bool classof(const ConstantArray *) { return true; }
370   static bool classof(const Value *V) {
371     return V->getValueID() == ConstantArrayVal;
372   }
373 };
374
375 template <>
376 struct OperandTraits<ConstantArray> :
377   public VariadicOperandTraits<ConstantArray> {
378 };
379
380 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantArray, Constant)
381
382 //===----------------------------------------------------------------------===//
383 // ConstantStruct - Constant Struct Declarations
384 //
385 class ConstantStruct : public Constant {
386   friend struct ConstantCreator<ConstantStruct, StructType,
387                                     std::vector<Constant*> >;
388   ConstantStruct(const ConstantStruct &);      // DO NOT IMPLEMENT
389 protected:
390   ConstantStruct(StructType *T, ArrayRef<Constant *> Val);
391 public:
392   // ConstantStruct accessors
393   static Constant *get(StructType *T, ArrayRef<Constant*> V);
394   static Constant *get(StructType *T, ...) END_WITH_NULL;
395
396   /// getAnon - Return an anonymous struct that has the specified
397   /// elements.  If the struct is possibly empty, then you must specify a
398   /// context.
399   static Constant *getAnon(ArrayRef<Constant*> V, bool Packed = false) {
400     return get(getTypeForElements(V, Packed), V);
401   }
402   static Constant *getAnon(LLVMContext &Ctx, 
403                            ArrayRef<Constant*> V, bool Packed = false) {
404     return get(getTypeForElements(Ctx, V, Packed), V);
405   }
406
407   /// getTypeForElements - Return an anonymous struct type to use for a constant
408   /// with the specified set of elements.  The list must not be empty.
409   static StructType *getTypeForElements(ArrayRef<Constant*> V,
410                                         bool Packed = false);
411   /// getTypeForElements - This version of the method allows an empty list.
412   static StructType *getTypeForElements(LLVMContext &Ctx,
413                                         ArrayRef<Constant*> V,
414                                         bool Packed = false);
415   
416   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
417   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
418
419   /// getType() specialization - Reduce amount of casting...
420   ///
421   inline StructType *getType() const {
422     return reinterpret_cast<StructType*>(Value::getType());
423   }
424
425   virtual void destroyConstant();
426   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
427
428   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
429   static inline bool classof(const ConstantStruct *) { return true; }
430   static bool classof(const Value *V) {
431     return V->getValueID() == ConstantStructVal;
432   }
433 };
434
435 template <>
436 struct OperandTraits<ConstantStruct> :
437   public VariadicOperandTraits<ConstantStruct> {
438 };
439
440 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantStruct, Constant)
441
442
443 //===----------------------------------------------------------------------===//
444 /// ConstantVector - Constant Vector Declarations
445 ///
446 class ConstantVector : public Constant {
447   friend struct ConstantCreator<ConstantVector, VectorType,
448                                     std::vector<Constant*> >;
449   ConstantVector(const ConstantVector &);      // DO NOT IMPLEMENT
450 protected:
451   ConstantVector(VectorType *T, ArrayRef<Constant *> Val);
452 public:
453   // ConstantVector accessors
454   static Constant *get(ArrayRef<Constant*> V);
455   
456   /// getSplat - Return a ConstantVector with the specified constant in each
457   /// element.
458   static Constant *getSplat(unsigned NumElts, Constant *Elt);
459   
460   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
461   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
462
463   /// getType - Specialize the getType() method to always return a VectorType,
464   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
465   ///
466   inline VectorType *getType() const {
467     return reinterpret_cast<VectorType*>(Value::getType());
468   }
469
470   /// getSplatValue - If this is a splat constant, meaning that all of the
471   /// elements have the same value, return that value. Otherwise return NULL.
472   Constant *getSplatValue() const;
473
474   virtual void destroyConstant();
475   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
476
477   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
478   static inline bool classof(const ConstantVector *) { return true; }
479   static bool classof(const Value *V) {
480     return V->getValueID() == ConstantVectorVal;
481   }
482 };
483
484 template <>
485 struct OperandTraits<ConstantVector> :
486   public VariadicOperandTraits<ConstantVector> {
487 };
488
489 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantVector, Constant)
490
491 //===----------------------------------------------------------------------===//
492 /// ConstantPointerNull - a constant pointer value that points to null
493 ///
494 class ConstantPointerNull : public Constant {
495   void *operator new(size_t, unsigned);                  // DO NOT IMPLEMENT
496   ConstantPointerNull(const ConstantPointerNull &);      // DO NOT IMPLEMENT
497 protected:
498   explicit ConstantPointerNull(PointerType *T)
499     : Constant(reinterpret_cast<Type*>(T),
500                Value::ConstantPointerNullVal, 0, 0) {}
501
502 protected:
503   // allocate space for exactly zero operands
504   void *operator new(size_t s) {
505     return User::operator new(s, 0);
506   }
507 public:
508   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
509   static ConstantPointerNull *get(PointerType *T);
510
511   virtual void destroyConstant();
512
513   /// getType - Specialize the getType() method to always return an PointerType,
514   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
515   ///
516   inline PointerType *getType() const {
517     return reinterpret_cast<PointerType*>(Value::getType());
518   }
519
520   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
521   static inline bool classof(const ConstantPointerNull *) { return true; }
522   static bool classof(const Value *V) {
523     return V->getValueID() == ConstantPointerNullVal;
524   }
525 };
526   
527 //===----------------------------------------------------------------------===//
528 /// ConstantDataSequential - A vector or array constant whose element type is a
529 /// simple 1/2/4/8-byte integer or float/double, and whose elements are just
530 /// simple data values (i.e. ConstantInt/ConstantFP).  This Constant node has no
531 /// operands because it stores all of the elements of the constant as densely
532 /// packed data, instead of as Value*'s.
533 ///
534 /// This is the common base class of ConstantDataArray and ConstantDataVector.
535 ///
536 class ConstantDataSequential : public Constant {
537   friend class LLVMContextImpl;
538   /// DataElements - A pointer to the bytes underlying this constant (which is
539   /// owned by the uniquing StringMap).
540   const char *DataElements;
541   
542   /// Next - This forms a link list of ConstantDataSequential nodes that have
543   /// the same value but different type.  For example, 0,0,0,1 could be a 4
544   /// element array of i8, or a 1-element array of i32.  They'll both end up in
545   /// the same StringMap bucket, linked up.
546   ConstantDataSequential *Next;
547   void *operator new(size_t, unsigned);                      // DO NOT IMPLEMENT
548   ConstantDataSequential(const ConstantDataSequential &);    // DO NOT IMPLEMENT
549 protected:
550   explicit ConstantDataSequential(Type *ty, ValueTy VT, const char *Data)
551     : Constant(ty, VT, 0, 0), DataElements(Data), Next(0) {}
552   ~ConstantDataSequential() { delete Next; }
553   
554   static Constant *getImpl(StringRef Bytes, Type *Ty);
555
556 protected:
557   // allocate space for exactly zero operands.
558   void *operator new(size_t s) {
559     return User::operator new(s, 0);
560   }
561 public:
562   
563   /// isElementTypeCompatible - Return true if a ConstantDataSequential can be
564   /// formed with a vector or array of the specified element type.
565   /// ConstantDataArray only works with normal float and int types that are
566   /// stored densely in memory, not with things like i42 or x86_f80.
567   static bool isElementTypeCompatible(const Type *Ty);
568   
569   /// getElementAsInteger - If this is a sequential container of integers (of
570   /// any size), return the specified element in the low bits of a uint64_t.
571   uint64_t getElementAsInteger(unsigned i) const;
572
573   /// getElementAsAPFloat - If this is a sequential container of floating point
574   /// type, return the specified element as an APFloat.
575   APFloat getElementAsAPFloat(unsigned i) const;
576
577   /// getElementAsFloat - If this is an sequential container of floats, return
578   /// the specified element as a float.
579   float getElementAsFloat(unsigned i) const;
580   
581   /// getElementAsDouble - If this is an sequential container of doubles, return
582   /// the specified element as a double.
583   double getElementAsDouble(unsigned i) const;
584   
585   /// getElementAsConstant - Return a Constant for a specified index's element.
586   /// Note that this has to compute a new constant to return, so it isn't as
587   /// efficient as getElementAsInteger/Float/Double.
588   Constant *getElementAsConstant(unsigned i) const;
589   
590   /// getType - Specialize the getType() method to always return a
591   /// SequentialType, which reduces the amount of casting needed in parts of the
592   /// compiler.
593   inline SequentialType *getType() const {
594     return reinterpret_cast<SequentialType*>(Value::getType());
595   }
596   
597   /// getElementType - Return the element type of the array/vector.
598   Type *getElementType() const;
599   
600   /// getNumElements - Return the number of elements in the array or vector.
601   unsigned getNumElements() const;
602
603   /// getElementByteSize - Return the size (in bytes) of each element in the
604   /// array/vector.  The size of the elements is known to be a multiple of one
605   /// byte.
606   uint64_t getElementByteSize() const;
607
608   
609   /// isString - This method returns true if this is an array of i8.
610   bool isString() const;
611   
612   /// isCString - This method returns true if the array "isString", ends with a
613   /// nul byte, and does not contains any other nul bytes.
614   bool isCString() const;
615   
616   /// getAsString - If this array is isString(), then this method returns the
617   /// array as a StringRef.  Otherwise, it asserts out.
618   ///
619   StringRef getAsString() const {
620     assert(isString() && "Not a string");
621     return getRawDataValues();
622   }
623   
624   /// getAsCString - If this array is isCString(), then this method returns the
625   /// array (without the trailing null byte) as a StringRef. Otherwise, it
626   /// asserts out.
627   ///
628   StringRef getAsCString() const {
629     assert(isCString() && "Isn't a C string");
630     StringRef Str = getAsString();
631     return Str.substr(0, Str.size()-1);
632   }
633   
634   /// getRawDataValues - Return the raw, underlying, bytes of this data.  Note
635   /// that this is an extremely tricky thing to work with, as it exposes the
636   /// host endianness of the data elements.
637   StringRef getRawDataValues() const;
638   
639   virtual void destroyConstant();
640   
641   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
642   ///
643   static bool classof(const ConstantDataSequential *) { return true; }
644   static bool classof(const Value *V) {
645     return V->getValueID() == ConstantDataArrayVal ||
646            V->getValueID() == ConstantDataVectorVal;
647   }
648 private:
649   const char *getElementPointer(unsigned Elt) const;
650 };
651
652 //===----------------------------------------------------------------------===//
653 /// ConstantDataArray - An array constant whose element type is a simple
654 /// 1/2/4/8-byte integer or float/double, and whose elements are just simple
655 /// data values (i.e. ConstantInt/ConstantFP).  This Constant node has no
656 /// operands because it stores all of the elements of the constant as densely
657 /// packed data, instead of as Value*'s.
658 class ConstantDataArray : public ConstantDataSequential {
659   void *operator new(size_t, unsigned);            // DO NOT IMPLEMENT
660   ConstantDataArray(const ConstantDataArray &);    // DO NOT IMPLEMENT
661   virtual void anchor();
662   friend class ConstantDataSequential;
663   explicit ConstantDataArray(Type *ty, const char *Data)
664     : ConstantDataSequential(ty, ConstantDataArrayVal, Data) {}
665 protected:
666   // allocate space for exactly zero operands.
667   void *operator new(size_t s) {
668     return User::operator new(s, 0);
669   }
670 public:
671   
672   /// get() constructors - Return a constant with array type with an element
673   /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
674   /// can return a ConstantAggregateZero object.
675   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts);
676   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts);
677   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts);
678   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts);
679   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts);
680   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts);
681   
682   /// getString - This method constructs a CDS and initializes it with a text
683   /// string. The default behavior (AddNull==true) causes a null terminator to
684   /// be placed at the end of the array (increasing the length of the string by
685   /// one more than the StringRef would normally indicate.  Pass AddNull=false
686   /// to disable this behavior.
687   static Constant *getString(LLVMContext &Context, StringRef Initializer,
688                              bool AddNull = true);
689
690   /// getType - Specialize the getType() method to always return an ArrayType,
691   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
692   ///
693   inline ArrayType *getType() const {
694     return reinterpret_cast<ArrayType*>(Value::getType());
695   }
696   
697   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
698   ///
699   static bool classof(const ConstantDataArray *) { return true; }
700   static bool classof(const Value *V) {
701     return V->getValueID() == ConstantDataArrayVal;
702   }
703 };
704   
705 //===----------------------------------------------------------------------===//
706 /// ConstantDataVector - A vector constant whose element type is a simple
707 /// 1/2/4/8-byte integer or float/double, and whose elements are just simple
708 /// data values (i.e. ConstantInt/ConstantFP).  This Constant node has no
709 /// operands because it stores all of the elements of the constant as densely
710 /// packed data, instead of as Value*'s.
711 class ConstantDataVector : public ConstantDataSequential {
712   void *operator new(size_t, unsigned);              // DO NOT IMPLEMENT
713   ConstantDataVector(const ConstantDataVector &);    // DO NOT IMPLEMENT
714   virtual void anchor();
715   friend class ConstantDataSequential;
716   explicit ConstantDataVector(Type *ty, const char *Data)
717   : ConstantDataSequential(ty, ConstantDataVectorVal, Data) {}
718 protected:
719   // allocate space for exactly zero operands.
720   void *operator new(size_t s) {
721     return User::operator new(s, 0);
722   }
723 public:
724   
725   /// get() constructors - Return a constant with vector type with an element
726   /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
727   /// can return a ConstantAggregateZero object.
728   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts);
729   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts);
730   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts);
731   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts);
732   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts);
733   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts);
734   
735   /// getSplat - Return a ConstantVector with the specified constant in each
736   /// element.  The specified constant has to be a of a compatible type (i8/i16/
737   /// i32/i64/float/double) and must be a ConstantFP or ConstantInt.
738   static Constant *getSplat(unsigned NumElts, Constant *Elt);
739
740   /// getSplatValue - If this is a splat constant, meaning that all of the
741   /// elements have the same value, return that value. Otherwise return NULL.
742   Constant *getSplatValue() const;
743   
744   /// getType - Specialize the getType() method to always return a VectorType,
745   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
746   ///
747   inline VectorType *getType() const {
748     return reinterpret_cast<VectorType*>(Value::getType());
749   }
750   
751   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
752   ///
753   static bool classof(const ConstantDataVector *) { return true; }
754   static bool classof(const Value *V) {
755     return V->getValueID() == ConstantDataVectorVal;
756   }
757 };
758
759
760
761 /// BlockAddress - The address of a basic block.
762 ///
763 class BlockAddress : public Constant {
764   void *operator new(size_t, unsigned);                  // DO NOT IMPLEMENT
765   void *operator new(size_t s) { return User::operator new(s, 2); }
766   BlockAddress(Function *F, BasicBlock *BB);
767 public:
768   /// get - Return a BlockAddress for the specified function and basic block.
769   static BlockAddress *get(Function *F, BasicBlock *BB);
770   
771   /// get - Return a BlockAddress for the specified basic block.  The basic
772   /// block must be embedded into a function.
773   static BlockAddress *get(BasicBlock *BB);
774   
775   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
776   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
777   
778   Function *getFunction() const { return (Function*)Op<0>().get(); }
779   BasicBlock *getBasicBlock() const { return (BasicBlock*)Op<1>().get(); }
780   
781   virtual void destroyConstant();
782   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
783   
784   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
785   static inline bool classof(const BlockAddress *) { return true; }
786   static inline bool classof(const Value *V) {
787     return V->getValueID() == BlockAddressVal;
788   }
789 };
790
791 template <>
792 struct OperandTraits<BlockAddress> :
793   public FixedNumOperandTraits<BlockAddress, 2> {
794 };
795
796 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(BlockAddress, Value)
797   
798
799 //===----------------------------------------------------------------------===//
800 /// ConstantExpr - a constant value that is initialized with an expression using
801 /// other constant values.
802 ///
803 /// This class uses the standard Instruction opcodes to define the various
804 /// constant expressions.  The Opcode field for the ConstantExpr class is
805 /// maintained in the Value::SubclassData field.
806 class ConstantExpr : public Constant {
807   friend struct ConstantCreator<ConstantExpr,Type,
808                             std::pair<unsigned, std::vector<Constant*> > >;
809   friend struct ConvertConstantType<ConstantExpr, Type>;
810
811 protected:
812   ConstantExpr(Type *ty, unsigned Opcode, Use *Ops, unsigned NumOps)
813     : Constant(ty, ConstantExprVal, Ops, NumOps) {
814     // Operation type (an Instruction opcode) is stored as the SubclassData.
815     setValueSubclassData(Opcode);
816   }
817
818 public:
819   // Static methods to construct a ConstantExpr of different kinds.  Note that
820   // these methods may return a object that is not an instance of the
821   // ConstantExpr class, because they will attempt to fold the constant
822   // expression into something simpler if possible.
823
824   /// getAlignOf constant expr - computes the alignment of a type in a target
825   /// independent way (Note: the return type is an i64).
826   static Constant *getAlignOf(Type *Ty);
827   
828   /// getSizeOf constant expr - computes the (alloc) size of a type (in
829   /// address-units, not bits) in a target independent way (Note: the return
830   /// type is an i64).
831   ///
832   static Constant *getSizeOf(Type *Ty);
833
834   /// getOffsetOf constant expr - computes the offset of a struct field in a 
835   /// target independent way (Note: the return type is an i64).
836   ///
837   static Constant *getOffsetOf(StructType *STy, unsigned FieldNo);
838
839   /// getOffsetOf constant expr - This is a generalized form of getOffsetOf,
840   /// which supports any aggregate type, and any Constant index.
841   ///
842   static Constant *getOffsetOf(Type *Ty, Constant *FieldNo);
843   
844   static Constant *getNeg(Constant *C, bool HasNUW = false, bool HasNSW =false);
845   static Constant *getFNeg(Constant *C);
846   static Constant *getNot(Constant *C);
847   static Constant *getAdd(Constant *C1, Constant *C2,
848                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
849   static Constant *getFAdd(Constant *C1, Constant *C2);
850   static Constant *getSub(Constant *C1, Constant *C2,
851                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
852   static Constant *getFSub(Constant *C1, Constant *C2);
853   static Constant *getMul(Constant *C1, Constant *C2,
854                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
855   static Constant *getFMul(Constant *C1, Constant *C2);
856   static Constant *getUDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
857   static Constant *getSDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
858   static Constant *getFDiv(Constant *C1, Constant *C2);
859   static Constant *getURem(Constant *C1, Constant *C2);
860   static Constant *getSRem(Constant *C1, Constant *C2);
861   static Constant *getFRem(Constant *C1, Constant *C2);
862   static Constant *getAnd(Constant *C1, Constant *C2);
863   static Constant *getOr(Constant *C1, Constant *C2);
864   static Constant *getXor(Constant *C1, Constant *C2);
865   static Constant *getShl(Constant *C1, Constant *C2,
866                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
867   static Constant *getLShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
868   static Constant *getAShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
869   static Constant *getTrunc   (Constant *C, Type *Ty);
870   static Constant *getSExt    (Constant *C, Type *Ty);
871   static Constant *getZExt    (Constant *C, Type *Ty);
872   static Constant *getFPTrunc (Constant *C, Type *Ty);
873   static Constant *getFPExtend(Constant *C, Type *Ty);
874   static Constant *getUIToFP  (Constant *C, Type *Ty);
875   static Constant *getSIToFP  (Constant *C, Type *Ty);
876   static Constant *getFPToUI  (Constant *C, Type *Ty);
877   static Constant *getFPToSI  (Constant *C, Type *Ty);
878   static Constant *getPtrToInt(Constant *C, Type *Ty);
879   static Constant *getIntToPtr(Constant *C, Type *Ty);
880   static Constant *getBitCast (Constant *C, Type *Ty);
881
882   static Constant *getNSWNeg(Constant *C) { return getNeg(C, false, true); }
883   static Constant *getNUWNeg(Constant *C) { return getNeg(C, true, false); }
884   static Constant *getNSWAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
885     return getAdd(C1, C2, false, true);
886   }
887   static Constant *getNUWAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
888     return getAdd(C1, C2, true, false);
889   }
890   static Constant *getNSWSub(Constant *C1, Constant *C2) {
891     return getSub(C1, C2, false, true);
892   }
893   static Constant *getNUWSub(Constant *C1, Constant *C2) {
894     return getSub(C1, C2, true, false);
895   }
896   static Constant *getNSWMul(Constant *C1, Constant *C2) {
897     return getMul(C1, C2, false, true);
898   }
899   static Constant *getNUWMul(Constant *C1, Constant *C2) {
900     return getMul(C1, C2, true, false);
901   }
902   static Constant *getNSWShl(Constant *C1, Constant *C2) {
903     return getShl(C1, C2, false, true);
904   }
905   static Constant *getNUWShl(Constant *C1, Constant *C2) {
906     return getShl(C1, C2, true, false);
907   }
908   static Constant *getExactSDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
909     return getSDiv(C1, C2, true);
910   }
911   static Constant *getExactUDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
912     return getUDiv(C1, C2, true);
913   }
914   static Constant *getExactAShr(Constant *C1, Constant *C2) {
915     return getAShr(C1, C2, true);
916   }
917   static Constant *getExactLShr(Constant *C1, Constant *C2) {
918     return getLShr(C1, C2, true);
919   }
920
921   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
922   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
923
924   // @brief Convenience function for getting one of the casting operations
925   // using a CastOps opcode.
926   static Constant *getCast(
927     unsigned ops,  ///< The opcode for the conversion
928     Constant *C,   ///< The constant to be converted
929     Type *Ty ///< The type to which the constant is converted
930   );
931
932   // @brief Create a ZExt or BitCast cast constant expression
933   static Constant *getZExtOrBitCast(
934     Constant *C,   ///< The constant to zext or bitcast
935     Type *Ty ///< The type to zext or bitcast C to
936   );
937
938   // @brief Create a SExt or BitCast cast constant expression 
939   static Constant *getSExtOrBitCast(
940     Constant *C,   ///< The constant to sext or bitcast
941     Type *Ty ///< The type to sext or bitcast C to
942   );
943
944   // @brief Create a Trunc or BitCast cast constant expression
945   static Constant *getTruncOrBitCast(
946     Constant *C,   ///< The constant to trunc or bitcast
947     Type *Ty ///< The type to trunc or bitcast C to
948   );
949
950   /// @brief Create a BitCast or a PtrToInt cast constant expression
951   static Constant *getPointerCast(
952     Constant *C,   ///< The pointer value to be casted (operand 0)
953     Type *Ty ///< The type to which cast should be made
954   );
955
956   /// @brief Create a ZExt, Bitcast or Trunc for integer -> integer casts
957   static Constant *getIntegerCast(
958     Constant *C,    ///< The integer constant to be casted 
959     Type *Ty, ///< The integer type to cast to
960     bool isSigned   ///< Whether C should be treated as signed or not
961   );
962
963   /// @brief Create a FPExt, Bitcast or FPTrunc for fp -> fp casts
964   static Constant *getFPCast(
965     Constant *C,    ///< The integer constant to be casted 
966     Type *Ty ///< The integer type to cast to
967   );
968
969   /// @brief Return true if this is a convert constant expression
970   bool isCast() const;
971
972   /// @brief Return true if this is a compare constant expression
973   bool isCompare() const;
974
975   /// @brief Return true if this is an insertvalue or extractvalue expression,
976   /// and the getIndices() method may be used.
977   bool hasIndices() const;
978
979   /// @brief Return true if this is a getelementptr expression and all
980   /// the index operands are compile-time known integers within the
981   /// corresponding notional static array extents. Note that this is
982   /// not equivalant to, a subset of, or a superset of the "inbounds"
983   /// property.
984   bool isGEPWithNoNotionalOverIndexing() const;
985
986   /// Select constant expr
987   ///
988   static Constant *getSelect(Constant *C, Constant *V1, Constant *V2);
989
990   /// get - Return a binary or shift operator constant expression,
991   /// folding if possible.
992   ///
993   static Constant *get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2,
994                        unsigned Flags = 0);
995
996   /// @brief Return an ICmp or FCmp comparison operator constant expression.
997   static Constant *getCompare(unsigned short pred, Constant *C1, Constant *C2);
998
999   /// get* - Return some common constants without having to
1000   /// specify the full Instruction::OPCODE identifier.
1001   ///
1002   static Constant *getICmp(unsigned short pred, Constant *LHS, Constant *RHS);
1003   static Constant *getFCmp(unsigned short pred, Constant *LHS, Constant *RHS);
1004
1005   /// Getelementptr form.  Value* is only accepted for convenience;
1006   /// all elements must be Constant's.
1007   ///
1008   static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
1009                                     ArrayRef<Constant *> IdxList,
1010                                     bool InBounds = false) {
1011     return getGetElementPtr(C, makeArrayRef((Value * const *)IdxList.data(),
1012                                             IdxList.size()),
1013                             InBounds);
1014   }
1015   static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
1016                                     Constant *Idx,
1017                                     bool InBounds = false) {
1018     // This form of the function only exists to avoid ambiguous overload
1019     // warnings about whether to convert Idx to ArrayRef<Constant *> or
1020     // ArrayRef<Value *>.
1021     return getGetElementPtr(C, cast<Value>(Idx), InBounds);
1022   }
1023   static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
1024                                     ArrayRef<Value *> IdxList,
1025                                     bool InBounds = false);
1026
1027   /// Create an "inbounds" getelementptr. See the documentation for the
1028   /// "inbounds" flag in LangRef.html for details.
1029   static Constant *getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1030                                             ArrayRef<Constant *> IdxList) {
1031     return getGetElementPtr(C, IdxList, true);
1032   }
1033   static Constant *getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1034                                             Constant *Idx) {
1035     // This form of the function only exists to avoid ambiguous overload
1036     // warnings about whether to convert Idx to ArrayRef<Constant *> or
1037     // ArrayRef<Value *>.
1038     return getGetElementPtr(C, Idx, true);
1039   }
1040   static Constant *getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1041                                             ArrayRef<Value *> IdxList) {
1042     return getGetElementPtr(C, IdxList, true);
1043   }
1044
1045   static Constant *getExtractElement(Constant *Vec, Constant *Idx);
1046   static Constant *getInsertElement(Constant *Vec, Constant *Elt,Constant *Idx);
1047   static Constant *getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, Constant *Mask);
1048   static Constant *getExtractValue(Constant *Agg, ArrayRef<unsigned> Idxs);
1049   static Constant *getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
1050                                   ArrayRef<unsigned> Idxs);
1051
1052   /// getOpcode - Return the opcode at the root of this constant expression
1053   unsigned getOpcode() const { return getSubclassDataFromValue(); }
1054
1055   /// getPredicate - Return the ICMP or FCMP predicate value. Assert if this is
1056   /// not an ICMP or FCMP constant expression.
1057   unsigned getPredicate() const;
1058
1059   /// getIndices - Assert that this is an insertvalue or exactvalue
1060   /// expression and return the list of indices.
1061   ArrayRef<unsigned> getIndices() const;
1062
1063   /// getOpcodeName - Return a string representation for an opcode.
1064   const char *getOpcodeName() const;
1065
1066   /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
1067   /// one, but with the specified operand set to the specified value.
1068   Constant *getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const;
1069   
1070   /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
1071   /// operands replaced with the specified values.  The specified array must
1072   /// have the same number of operands as our current one.
1073   Constant *getWithOperands(ArrayRef<Constant*> Ops) const {
1074     return getWithOperands(Ops, getType());
1075   }
1076
1077   /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
1078   /// operands replaced with the specified values and with the specified result
1079   /// type.  The specified array must have the same number of operands as our
1080   /// current one.
1081   Constant *getWithOperands(ArrayRef<Constant*> Ops, Type *Ty) const;
1082
1083   virtual void destroyConstant();
1084   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
1085
1086   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1087   static inline bool classof(const ConstantExpr *) { return true; }
1088   static inline bool classof(const Value *V) {
1089     return V->getValueID() == ConstantExprVal;
1090   }
1091   
1092 private:
1093   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
1094   // subclasses cannot accidentally use it.
1095   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
1096     Value::setValueSubclassData(D);
1097   }
1098 };
1099
1100 template <>
1101 struct OperandTraits<ConstantExpr> :
1102   public VariadicOperandTraits<ConstantExpr, 1> {
1103 };
1104
1105 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantExpr, Constant)
1106
1107 //===----------------------------------------------------------------------===//
1108 /// UndefValue - 'undef' values are things that do not have specified contents.
1109 /// These are used for a variety of purposes, including global variable
1110 /// initializers and operands to instructions.  'undef' values can occur with
1111 /// any first-class type.
1112 ///
1113 /// Undef values aren't exactly constants; if they have multiple uses, they
1114 /// can appear to have different bit patterns at each use. See
1115 /// LangRef.html#undefvalues for details.
1116 ///
1117 class UndefValue : public Constant {
1118   void *operator new(size_t, unsigned); // DO NOT IMPLEMENT
1119   UndefValue(const UndefValue &);      // DO NOT IMPLEMENT
1120 protected:
1121   explicit UndefValue(Type *T) : Constant(T, UndefValueVal, 0, 0) {}
1122 protected:
1123   // allocate space for exactly zero operands
1124   void *operator new(size_t s) {
1125     return User::operator new(s, 0);
1126   }
1127 public:
1128   /// get() - Static factory methods - Return an 'undef' object of the specified
1129   /// type.
1130   ///
1131   static UndefValue *get(Type *T);
1132
1133   /// getSequentialElement - If this Undef has array or vector type, return a
1134   /// undef with the right element type.
1135   UndefValue *getSequentialElement() const;
1136   
1137   /// getStructElement - If this undef has struct type, return a undef with the
1138   /// right element type for the specified element.
1139   UndefValue *getStructElement(unsigned Elt) const;
1140   
1141   /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
1142   /// index.
1143   UndefValue *getElementValue(Constant *C) const;
1144
1145   /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
1146   /// index.
1147   UndefValue *getElementValue(unsigned Idx) const;
1148
1149   virtual void destroyConstant();
1150
1151   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1152   static inline bool classof(const UndefValue *) { return true; }
1153   static bool classof(const Value *V) {
1154     return V->getValueID() == UndefValueVal;
1155   }
1156 };
1157
1158 } // End llvm namespace
1159
1160 #endif