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