include/llvm/Function.h

   1 //===-- llvm/Function.h - Class to represent a single function --*- 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 Function class, which represents a
  11 // single function/procedure in LLVM.
  12 //
  13 // A function basically consists of a list of basic blocks, a list of arguments,
  14 // and a symbol table.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #ifndef LLVM_FUNCTION_H
  19 #define LLVM_FUNCTION_H
  20
  21 #include "llvm/GlobalValue.h"
  22 #include "llvm/CallingConv.h"
  23 #include "llvm/BasicBlock.h"
  24 #include "llvm/Argument.h"
  25 #include "llvm/Attributes.h"
  26 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  27
  28 namespace llvm {
  29
  30 class FunctionType;
  31 class LLVMContext;
  32
  33 // Traits for intrusive list of basic blocks...
  34 template<> struct ilist_traits<BasicBlock>
  35   : public SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function> {
  36
  37   // createSentinel is used to get hold of the node that marks the end of the
  38   // list... (same trick used here as in ilist_traits<Instruction>)
  39   BasicBlock *createSentinel() const {
  40     return static_cast<BasicBlock*>(&Sentinel);
  41   }
  42   static void destroySentinel(BasicBlock*) {}
  43
  44   BasicBlock *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  45   BasicBlock *ensureHead(BasicBlock*) const { return createSentinel(); }
  46   static void noteHead(BasicBlock*, BasicBlock*) {}
  47
  48   static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
  49 private:
  50   mutable ilist_half_node<BasicBlock> Sentinel;
  51 };
  52
  53 template<> struct ilist_traits<Argument>
  54   : public SymbolTableListTraits<Argument, Function> {
  55
  56   Argument *createSentinel() const {
  57     return static_cast<Argument*>(&Sentinel);
  58   }
  59   static void destroySentinel(Argument*) {}
  60
  61   Argument *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  62   Argument *ensureHead(Argument*) const { return createSentinel(); }
  63   static void noteHead(Argument*, Argument*) {}
  64
  65   static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
  66 private:
  67   mutable ilist_half_node<Argument> Sentinel;
  68 };
  69
  70 class Function : public GlobalValue,
  71                  public ilist_node<Function> {
  72 public:
  73   typedef iplist<Argument> ArgumentListType;
  74   typedef iplist<BasicBlock> BasicBlockListType;
  75
  76   // BasicBlock iterators...
  77   typedef BasicBlockListType::iterator iterator;
  78   typedef BasicBlockListType::const_iterator const_iterator;
  79
  80   typedef ArgumentListType::iterator arg_iterator;
  81   typedef ArgumentListType::const_iterator const_arg_iterator;
  82
  83 private:
  84   // Important things that make up a function!
  85   BasicBlockListType  BasicBlocks;        ///< The basic blocks
  86   mutable ArgumentListType ArgumentList;  ///< The formal arguments
  87   ValueSymbolTable *SymTab;               ///< Symbol table of args/instructions
  88   AttrListPtr AttributeList;              ///< Parameter attributes
  89
  90   // HasLazyArguments is stored in Value::SubclassData.
  91   /*bool HasLazyArguments;*/
  92
  93   // The Calling Convention is stored in Value::SubclassData.
  94   /*CallingConv::ID CallingConvention;*/
  95
  96   friend class SymbolTableListTraits<Function, Module>;
  97
  98   void setParent(Module *parent);
  99
 100   /// hasLazyArguments/CheckLazyArguments - The argument list of a function is
 101   /// built on demand, so that the list isn't allocated until the first client
 102   /// needs it.  The hasLazyArguments predicate returns true if the arg list
 103   /// hasn't been set up yet.
 104   bool hasLazyArguments() const {
 105     return getSubclassDataFromValue() & 1;
 106   }
 107   void CheckLazyArguments() const {
 108     if (hasLazyArguments())
 109       BuildLazyArguments();
 110   }
 111   void BuildLazyArguments() const;
 112
 113   Function(const Function&); // DO NOT IMPLEMENT
 114   void operator=(const Function&); // DO NOT IMPLEMENT
 115
 116   /// Function ctor - If the (optional) Module argument is specified, the
 117   /// function is automatically inserted into the end of the function list for
 118   /// the module.
 119   ///
 120   Function(const FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 121            const Twine &N = "", Module *M = 0);
 122
 123 public:
 124   static Function *Create(const FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 125                           const Twine &N = "", Module *M = 0) {
 126     return new(0) Function(Ty, Linkage, N, M);
 127   }
 128
 129   ~Function();
 130
 131   const Type *getReturnType() const;           // Return the type of the ret val
 132   const FunctionType *getFunctionType() const; // Return the FunctionType for me
 133
 134   /// getContext - Return a pointer to the LLVMContext associated with this
 135   /// function, or NULL if this function is not bound to a context yet.
 136   LLVMContext &getContext() const;
 137
 138   /// isVarArg - Return true if this function takes a variable number of
 139   /// arguments.
 140   bool isVarArg() const;
 141
 142   /// isDeclaration - Is the body of this function unknown? (The basic block
 143   /// list is empty if so.) This is true for function declarations, but not
 144   /// true for function definitions.
 145   ///
 146   virtual bool isDeclaration() const { return BasicBlocks.empty(); }
 147
 148   /// getIntrinsicID - This method returns the ID number of the specified
 149   /// function, or Intrinsic::not_intrinsic if the function is not an
 150   /// instrinsic, or if the pointer is null.  This value is always defined to be
 151   /// zero to allow easy checking for whether a function is intrinsic or not.
 152   /// The particular intrinsic functions which correspond to this value are
 153   /// defined in llvm/Intrinsics.h.
 154   ///
 155   unsigned getIntrinsicID() const LLVM_ATTRIBUTE_READONLY;
 156   bool isIntrinsic() const { return getIntrinsicID() != 0; }
 157
 158   /// getCallingConv()/setCallingConv(CC) - These method get and set the
 159   /// calling convention of this function.  The enum values for the known
 160   /// calling conventions are defined in CallingConv.h.
 161   CallingConv::ID getCallingConv() const {
 162     return static_cast<CallingConv::ID>(getSubclassDataFromValue() >> 1);
 163   }
 164   void setCallingConv(CallingConv::ID CC) {
 165     setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & 1) |
 166                          (static_cast<unsigned>(CC) << 1));
 167   }
 168
 169   /// getAttributes - Return the attribute list for this Function.
 170   ///
 171   const AttrListPtr &getAttributes() const { return AttributeList; }
 172
 173   /// setAttributes - Set the attribute list for this Function.
 174   ///
 175   void setAttributes(const AttrListPtr &attrs) { AttributeList = attrs; }
 176
 177   /// hasFnAttr - Return true if this function has the given attribute.
 178   bool hasFnAttr(Attributes N) const {
 179     // Function Attributes are stored at ~0 index
 180     return AttributeList.paramHasAttr(~0U, N);
 181   }
 182
 183   /// addFnAttr - Add function attributes to this function.
 184   ///
 185   void addFnAttr(Attributes N) {
 186     // Function Attributes are stored at ~0 index
 187     addAttribute(~0U, N);
 188   }
 189
 190   /// removeFnAttr - Remove function attributes from this function.
 191   ///
 192   void removeFnAttr(Attributes N) {
 193     // Function Attributes are stored at ~0 index
 194     removeAttribute(~0U, N);
 195   }
 196
 197   /// hasGC/getGC/setGC/clearGC - The name of the garbage collection algorithm
 198   ///                             to use during code generation.
 199   bool hasGC() const;
 200   const char *getGC() const;
 201   void setGC(const char *Str);
 202   void clearGC();
 203
 204   /// @brief Determine whether the function has the given attribute.
 205   bool paramHasAttr(unsigned i, Attributes attr) const {
 206     return AttributeList.paramHasAttr(i, attr);
 207   }
 208
 209   /// addAttribute - adds the attribute to the list of attributes.
 210   void addAttribute(unsigned i, Attributes attr);
 211
 212   /// removeAttribute - removes the attribute from the list of attributes.
 213   void removeAttribute(unsigned i, Attributes attr);
 214
 215   /// @brief Extract the alignment for a call or parameter (0=unknown).
 216   unsigned getParamAlignment(unsigned i) const {
 217     return AttributeList.getParamAlignment(i);
 218   }
 219
 220   /// @brief Determine if the function does not access memory.
 221   bool doesNotAccessMemory() const {
 222     return hasFnAttr(Attribute::ReadNone);
 223   }
 224   void setDoesNotAccessMemory(bool DoesNotAccessMemory = true) {
 225     if (DoesNotAccessMemory) addFnAttr(Attribute::ReadNone);
 226     else removeFnAttr(Attribute::ReadNone);
 227   }
 228
 229   /// @brief Determine if the function does not access or only reads memory.
 230   bool onlyReadsMemory() const {
 231     return doesNotAccessMemory() || hasFnAttr(Attribute::ReadOnly);
 232   }
 233   void setOnlyReadsMemory(bool OnlyReadsMemory = true) {
 234     if (OnlyReadsMemory) addFnAttr(Attribute::ReadOnly);
 235     else removeFnAttr(Attribute::ReadOnly | Attribute::ReadNone);
 236   }
 237
 238   /// @brief Determine if the function cannot return.
 239   bool doesNotReturn() const {
 240     return hasFnAttr(Attribute::NoReturn);
 241   }
 242   void setDoesNotReturn(bool DoesNotReturn = true) {
 243     if (DoesNotReturn) addFnAttr(Attribute::NoReturn);
 244     else removeFnAttr(Attribute::NoReturn);
 245   }
 246
 247   /// @brief Determine if the function cannot unwind.
 248   bool doesNotThrow() const {
 249     return hasFnAttr(Attribute::NoUnwind);
 250   }
 251   void setDoesNotThrow(bool DoesNotThrow = true) {
 252     if (DoesNotThrow) addFnAttr(Attribute::NoUnwind);
 253     else removeFnAttr(Attribute::NoUnwind);
 254   }
 255
 256   /// @brief True if the ABI mandates (or the user requested) that this
 257   /// function be in a unwind table.
 258   bool hasUWTable() const {
 259     return hasFnAttr(Attribute::UWTable);
 260   }
 261   void setHasUWTable(bool HasUWTable = true) {
 262     if (HasUWTable)
 263       addFnAttr(Attribute::UWTable);
 264     else
 265       removeFnAttr(Attribute::UWTable);
 266   }
 267
 268   /// @brief True if this function needs an unwind table.
 269   bool needsUnwindTableEntry() const {
 270     return hasUWTable() || !doesNotThrow();
 271   }
 272
 273   /// @brief Determine if the function returns a structure through first
 274   /// pointer argument.
 275   bool hasStructRetAttr() const {
 276     return paramHasAttr(1, Attribute::StructRet);
 277   }
 278
 279   /// @brief Determine if the parameter does not alias other parameters.
 280   /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
 281   bool doesNotAlias(unsigned n) const {
 282     return paramHasAttr(n, Attribute::NoAlias);
 283   }
 284   void setDoesNotAlias(unsigned n, bool DoesNotAlias = true) {
 285     if (DoesNotAlias) addAttribute(n, Attribute::NoAlias);
 286     else removeAttribute(n, Attribute::NoAlias);
 287   }
 288
 289   /// @brief Determine if the parameter can be captured.
 290   /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
 291   bool doesNotCapture(unsigned n) const {
 292     return paramHasAttr(n, Attribute::NoCapture);
 293   }
 294   void setDoesNotCapture(unsigned n, bool DoesNotCapture = true) {
 295     if (DoesNotCapture) addAttribute(n, Attribute::NoCapture);
 296     else removeAttribute(n, Attribute::NoCapture);
 297   }
 298
 299   /// copyAttributesFrom - copy all additional attributes (those not needed to
 300   /// create a Function) from the Function Src to this one.
 301   void copyAttributesFrom(const GlobalValue *Src);
 302
 303   /// deleteBody - This method deletes the body of the function, and converts
 304   /// the linkage to external.
 305   ///
 306   void deleteBody() {
 307     dropAllReferences();
 308     setLinkage(ExternalLinkage);
 309   }
 310
 311   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module,
 312   /// but does not delete it.
 313   ///
 314   virtual void removeFromParent();
 315
 316   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module
 317   /// and deletes it.
 318   ///
 319   virtual void eraseFromParent();
 320
 321
 322   /// Get the underlying elements of the Function... the basic block list is
 323   /// empty for external functions.
 324   ///
 325   const ArgumentListType &getArgumentList() const {
 326     CheckLazyArguments();
 327     return ArgumentList;
 328   }
 329   ArgumentListType &getArgumentList() {
 330     CheckLazyArguments();
 331     return ArgumentList;
 332   }
 333   static iplist<Argument> Function::*getSublistAccess(Argument*) {
 334     return &Function::ArgumentList;
 335   }
 336
 337   const BasicBlockListType &getBasicBlockList() const { return BasicBlocks; }
 338         BasicBlockListType &getBasicBlockList()       { return BasicBlocks; }
 339   static iplist<BasicBlock> Function::*getSublistAccess(BasicBlock*) {
 340     return &Function::BasicBlocks;
 341   }
 342
 343   const BasicBlock       &getEntryBlock() const   { return front(); }
 344         BasicBlock       &getEntryBlock()         { return front(); }
 345
 346   //===--------------------------------------------------------------------===//
 347   // Symbol Table Accessing functions...
 348
 349   /// getSymbolTable() - Return the symbol table...
 350   ///
 351   inline       ValueSymbolTable &getValueSymbolTable()       { return *SymTab; }
 352   inline const ValueSymbolTable &getValueSymbolTable() const { return *SymTab; }
 353
 354
 355   //===--------------------------------------------------------------------===//
 356   // BasicBlock iterator forwarding functions
 357   //
 358   iterator                begin()       { return BasicBlocks.begin(); }
 359   const_iterator          begin() const { return BasicBlocks.begin(); }
 360   iterator                end  ()       { return BasicBlocks.end();   }
 361   const_iterator          end  () const { return BasicBlocks.end();   }
 362
 363   size_t                   size() const { return BasicBlocks.size();  }
 364   bool                    empty() const { return BasicBlocks.empty(); }
 365   const BasicBlock       &front() const { return BasicBlocks.front(); }
 366         BasicBlock       &front()       { return BasicBlocks.front(); }
 367   const BasicBlock        &back() const { return BasicBlocks.back();  }
 368         BasicBlock        &back()       { return BasicBlocks.back();  }
 369
 370   //===--------------------------------------------------------------------===//
 371   // Argument iterator forwarding functions
 372   //
 373   arg_iterator arg_begin() {
 374     CheckLazyArguments();
 375     return ArgumentList.begin();
 376   }
 377   const_arg_iterator arg_begin() const {
 378     CheckLazyArguments();
 379     return ArgumentList.begin();
 380   }
 381   arg_iterator arg_end() {
 382     CheckLazyArguments();
 383     return ArgumentList.end();
 384   }
 385   const_arg_iterator arg_end() const {
 386     CheckLazyArguments();
 387     return ArgumentList.end();
 388   }
 389
 390   size_t arg_size() const;
 391   bool arg_empty() const;
 392
 393   /// viewCFG - This function is meant for use from the debugger.  You can just
 394   /// say 'call F->viewCFG()' and a ghostview window should pop up from the
 395   /// program, displaying the CFG of the current function with the code for each
 396   /// basic block inside.  This depends on there being a 'dot' and 'gv' program
 397   /// in your path.
 398   ///
 399   void viewCFG() const;
 400
 401   /// viewCFGOnly - This function is meant for use from the debugger.  It works
 402   /// just like viewCFG, but it does not include the contents of basic blocks
 403   /// into the nodes, just the label.  If you are only interested in the CFG
 404   /// this can make the graph smaller.
 405   ///
 406   void viewCFGOnly() const;
 407
 408   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 409   static inline bool classof(const Function *) { return true; }
 410   static inline bool classof(const Value *V) {
 411     return V->getValueID() == Value::FunctionVal;
 412   }
 413
 414   /// dropAllReferences() - This method causes all the subinstructions to "let
 415   /// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
 416   /// 'delete' a whole module at a time, even though there may be circular
 417   /// references... first all references are dropped, and all use counts go to
 418   /// zero.  Then everything is deleted for real.  Note that no operations are
 419   /// valid on an object that has "dropped all references", except operator
 420   /// delete.
 421   ///
 422   /// Since no other object in the module can have references into the body of a
 423   /// function, dropping all references deletes the entire body of the function,
 424   /// including any contained basic blocks.
 425   ///
 426   void dropAllReferences();
 427
 428   /// hasAddressTaken - returns true if there are any uses of this function
 429   /// other than direct calls or invokes to it. Optionally passes back the
 430   /// offending user for diagnostic purposes.
 431   ///
 432   bool hasAddressTaken(const User** = 0) const;
 433
 434   /// callsFunctionThatReturnsTwice - Return true if the function has a call to
 435   /// setjmp or other function that gcc recognizes as "returning twice".
 436   bool callsFunctionThatReturnsTwice() const;
 437
 438 private:
 439   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
 440   // subclasses cannot accidentally use it.
 441   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
 442     Value::setValueSubclassData(D);
 443   }
 444 };
 445
 446 inline ValueSymbolTable *
 447 ilist_traits<BasicBlock>::getSymTab(Function *F) {
 448   return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
 449 }
 450
 451 inline ValueSymbolTable *
 452 ilist_traits<Argument>::getSymTab(Function *F) {
 453   return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
 454 }
 455
 456 } // End llvm namespace
 457
 458 #endif