include/llvm/IR/Attributes.h

   1 //===-- llvm/Attributes.h - Container for Attributes ------------*- 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 /// \brief This file contains the simple types necessary to represent the
  12 /// attributes associated with functions and their calls.
  13 ///
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef LLVM_IR_ATTRIBUTES_H
  17 #define LLVM_IR_ATTRIBUTES_H
  18
  19 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
  20 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
  21 #include "llvm/Support/PointerLikeTypeTraits.h"
  22 #include <bitset>
  23 #include <cassert>
  24 #include <map>
  25 #include <string>
  26
  27 namespace llvm {
  28
  29 class AttrBuilder;
  30 class AttributeImpl;
  31 class AttributeSetImpl;
  32 class AttributeSetNode;
  33 class Constant;
  34 template<typename T> struct DenseMapInfo;
  35 class LLVMContext;
  36 class Type;
  37
  38 //===----------------------------------------------------------------------===//
  39 /// \class
  40 /// \brief Functions, function parameters, and return types can have attributes
  41 /// to indicate how they should be treated by optimizations and code
  42 /// generation. This class represents one of those attributes. It's light-weight
  43 /// and should be passed around by-value.
  44 class Attribute {
  45 public:
  46   /// This enumeration lists the attributes that can be associated with
  47   /// parameters, function results, or the function itself.
  48   ///
  49   /// Note: The `uwtable' attribute is about the ABI or the user mandating an
  50   /// entry in the unwind table. The `nounwind' attribute is about an exception
  51   /// passing by the function.
  52   ///
  53   /// In a theoretical system that uses tables for profiling and SjLj for
  54   /// exceptions, they would be fully independent. In a normal system that uses
  55   /// tables for both, the semantics are:
  56   ///
  57   /// nil                = Needs an entry because an exception might pass by.
  58   /// nounwind           = No need for an entry
  59   /// uwtable            = Needs an entry because the ABI says so and because
  60   ///                      an exception might pass by.
  61   /// uwtable + nounwind = Needs an entry because the ABI says so.
  62
  63   enum AttrKind {
  64     // IR-Level Attributes
  65     None,                  ///< No attributes have been set
  66     AddressSafety,         ///< Address safety checking is on.
  67     Alignment,             ///< Alignment of parameter (5 bits)
  68                            ///< stored as log2 of alignment with +1 bias
  69                            ///< 0 means unaligned (different from align(1))
  70     AlwaysInline,          ///< inline=always
  71     ByVal,                 ///< Pass structure by value
  72     InlineHint,            ///< Source said inlining was desirable
  73     InReg,                 ///< Force argument to be passed in register
  74     MinSize,               ///< Function must be optimized for size first
  75     Naked,                 ///< Naked function
  76     Nest,                  ///< Nested function static chain
  77     NoAlias,               ///< Considered to not alias after call
  78     NoBuiltin,             ///< Callee isn't recognized as a builtin
  79     NoCapture,             ///< Function creates no aliases of pointer
  80     NoDuplicate,           ///< Call cannot be duplicated
  81     NoImplicitFloat,       ///< Disable implicit floating point insts
  82     NoInline,              ///< inline=never
  83     NonLazyBind,           ///< Function is called early and/or
  84                            ///< often, so lazy binding isn't worthwhile
  85     NoRedZone,             ///< Disable redzone
  86     NoReturn,              ///< Mark the function as not returning
  87     NoUnwind,              ///< Function doesn't unwind stack
  88     OptimizeForSize,       ///< opt_size
  89     ReadNone,              ///< Function does not access memory
  90     ReadOnly,              ///< Function only reads from memory
  91     ReturnsTwice,          ///< Function can return twice
  92     SExt,                  ///< Sign extended before/after call
  93     StackAlignment,        ///< Alignment of stack for function (3 bits)
  94                            ///< stored as log2 of alignment with +1 bias 0
  95                            ///< means unaligned (different from
  96                            ///< alignstack=(1))
  97     StackProtect,          ///< Stack protection.
  98     StackProtectReq,       ///< Stack protection required.
  99     StackProtectStrong,    ///< Strong Stack protection.
 100     StructRet,             ///< Hidden pointer to structure to return
 101     ThreadSafety,          ///< Thread safety checking is on.
 102     UninitializedChecks,   ///< Checking for uses of uninitialized memory is on.
 103     UWTable,               ///< Function must be in a unwind table
 104     ZExt,                  ///< Zero extended before/after call
 105
 106     EndAttrKinds           ///< Sentinal value useful for loops
 107   };
 108 private:
 109   AttributeImpl *pImpl;
 110   Attribute(AttributeImpl *A) : pImpl(A) {}
 111 public:
 112   Attribute() : pImpl(0) {}
 113
 114   //===--------------------------------------------------------------------===//
 115   // Attribute Construction
 116   //===--------------------------------------------------------------------===//
 117
 118   /// \brief Return a uniquified Attribute object.
 119   static Attribute get(LLVMContext &Context, AttrKind Kind, uint64_t Val = 0);
 120   static Attribute get(LLVMContext &Context, StringRef Kind,
 121                        StringRef Val = StringRef());
 122
 123   /// \brief Return a uniquified Attribute object that has the specific
 124   /// alignment set.
 125   static Attribute getWithAlignment(LLVMContext &Context, uint64_t Align);
 126   static Attribute getWithStackAlignment(LLVMContext &Context, uint64_t Align);
 127
 128   //===--------------------------------------------------------------------===//
 129   // Attribute Accessors
 130   //===--------------------------------------------------------------------===//
 131
 132   /// \brief Return true if the attribute is an Attribute::AttrKind type.
 133   bool isEnumAttribute() const;
 134
 135   /// \brief Return true if the attribute is an alignment attribute.
 136   bool isAlignAttribute() const;
 137
 138   /// \brief Return true if the attribute is a string (target-dependent)
 139   /// attribute.
 140   bool isStringAttribute() const;
 141
 142   /// \brief Return true if the attribute is present.
 143   bool hasAttribute(AttrKind Val) const;
 144
 145   /// \brief Return true if the target-dependent attribute is present.
 146   bool hasAttribute(StringRef Val) const;
 147
 148   /// \brief Return the attribute's kind as an enum (Attribute::AttrKind). This
 149   /// requires the attribute to be an enum or alignment attribute.
 150   Attribute::AttrKind getKindAsEnum() const;
 151
 152   /// \brief Return the attribute's value as an integer. This requires that the
 153   /// attribute be an alignment attribute.
 154   uint64_t getValueAsInt() const;
 155
 156   /// \brief Return the attribute's kind as a string. This requires the
 157   /// attribute to be a string attribute.
 158   StringRef getKindAsString() const;
 159
 160   /// \brief Return the attribute's value as a string. This requires the
 161   /// attribute to be a string attribute.
 162   StringRef getValueAsString() const;
 163
 164   /// \brief Returns the alignment field of an attribute as a byte alignment
 165   /// value.
 166   unsigned getAlignment() const;
 167
 168   /// \brief Returns the stack alignment field of an attribute as a byte
 169   /// alignment value.
 170   unsigned getStackAlignment() const;
 171
 172   /// \brief The Attribute is converted to a string of equivalent mnemonic. This
 173   /// is, presumably, for writing out the mnemonics for the assembly writer.
 174   std::string getAsString(bool InAttrGrp = false) const;
 175
 176   /// \brief Equality and non-equality operators.
 177   bool operator==(Attribute A) const { return pImpl == A.pImpl; }
 178   bool operator!=(Attribute A) const { return pImpl != A.pImpl; }
 179
 180   /// \brief Less-than operator. Useful for sorting the attributes list.
 181   bool operator<(Attribute A) const;
 182
 183   void Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
 184     ID.AddPointer(pImpl);
 185   }
 186 };
 187
 188 //===----------------------------------------------------------------------===//
 189 /// \class
 190 /// \brief This class holds the attributes for a function, its return value, and
 191 /// its parameters. You access the attributes for each of them via an index into
 192 /// the AttributeSet object. The function attributes are at index
 193 /// `AttributeSet::FunctionIndex', the return value is at index
 194 /// `AttributeSet::ReturnIndex', and the attributes for the parameters start at
 195 /// index `1'.
 196 class AttributeSet {
 197 public:
 198   enum AttrIndex {
 199     ReturnIndex = 0U,
 200     FunctionIndex = ~0U
 201   };
 202 private:
 203   friend class AttrBuilder;
 204   friend class AttributeSetImpl;
 205   template <typename Ty> friend struct DenseMapInfo;
 206
 207   /// \brief The attributes that we are managing. This can be null to represent
 208   /// the empty attributes list.
 209   AttributeSetImpl *pImpl;
 210
 211   /// \brief The attributes for the specified index are returned.
 212   AttributeSetNode *getAttributes(unsigned Idx) const;
 213
 214   /// \brief Create an AttributeSet with the specified parameters in it.
 215   static AttributeSet get(LLVMContext &C,
 216                           ArrayRef<std::pair<unsigned, Attribute> > Attrs);
 217   static AttributeSet get(LLVMContext &C,
 218                           ArrayRef<std::pair<unsigned,
 219                                              AttributeSetNode*> > Attrs);
 220
 221   static AttributeSet getImpl(LLVMContext &C,
 222                               ArrayRef<std::pair<unsigned,
 223                                                  AttributeSetNode*> > Attrs);
 224
 225
 226   explicit AttributeSet(AttributeSetImpl *LI) : pImpl(LI) {}
 227 public:
 228   AttributeSet() : pImpl(0) {}
 229   AttributeSet(const AttributeSet &P) : pImpl(P.pImpl) {}
 230   const AttributeSet &operator=(const AttributeSet &RHS) {
 231     pImpl = RHS.pImpl;
 232     return *this;
 233   }
 234
 235   //===--------------------------------------------------------------------===//
 236   // AttributeSet Construction and Mutation
 237   //===--------------------------------------------------------------------===//
 238
 239   /// \brief Return an AttributeSet with the specified parameters in it.
 240   static AttributeSet get(LLVMContext &C, ArrayRef<AttributeSet> Attrs);
 241   static AttributeSet get(LLVMContext &C, unsigned Idx,
 242                           ArrayRef<Attribute::AttrKind> Kind);
 243   static AttributeSet get(LLVMContext &C, unsigned Idx, AttrBuilder &B);
 244
 245   /// \brief Add an attribute to the attribute set at the given index. Since
 246   /// attribute sets are immutable, this returns a new set.
 247   AttributeSet addAttribute(LLVMContext &C, unsigned Idx,
 248                             Attribute::AttrKind Attr) const;
 249
 250   /// \brief Add attributes to the attribute set at the given index. Since
 251   /// attribute sets are immutable, this returns a new set.
 252   AttributeSet addAttributes(LLVMContext &C, unsigned Idx,
 253                              AttributeSet Attrs) const;
 254
 255   /// \brief Remove the specified attribute at the specified index from this
 256   /// attribute list. Since attribute lists are immutable, this returns the new
 257   /// list.
 258   AttributeSet removeAttribute(LLVMContext &C, unsigned Idx,
 259                                Attribute::AttrKind Attr) const;
 260
 261   /// \brief Remove the specified attributes at the specified index from this
 262   /// attribute list. Since attribute lists are immutable, this returns the new
 263   /// list.
 264   AttributeSet removeAttributes(LLVMContext &C, unsigned Idx,
 265                                 AttributeSet Attrs) const;
 266
 267   //===--------------------------------------------------------------------===//
 268   // AttributeSet Accessors
 269   //===--------------------------------------------------------------------===//
 270
 271   /// \brief Retrieve the LLVM context.
 272   LLVMContext &getContext() const;
 273
 274   /// \brief The attributes for the specified index are returned.
 275   AttributeSet getParamAttributes(unsigned Idx) const;
 276
 277   /// \brief The attributes for the ret value are returned.
 278   AttributeSet getRetAttributes() const;
 279
 280   /// \brief The function attributes are returned.
 281   AttributeSet getFnAttributes() const;
 282
 283   /// \brief Return true if the attribute exists at the given index.
 284   bool hasAttribute(unsigned Index, Attribute::AttrKind Kind) const;
 285
 286   /// \brief Return true if the attribute exists at the given index.
 287   bool hasAttribute(unsigned Index, StringRef Kind) const;
 288
 289   /// \brief Return true if attribute exists at the given index.
 290   bool hasAttributes(unsigned Index) const;
 291
 292   /// \brief Return true if the specified attribute is set for at least one
 293   /// parameter or for the return value.
 294   bool hasAttrSomewhere(Attribute::AttrKind Attr) const;
 295
 296   /// \brief Return the attribute object that exists at the given index.
 297   Attribute getAttribute(unsigned Index, Attribute::AttrKind Kind) const;
 298
 299   /// \brief Return the attribute object that exists at the given index.
 300   Attribute getAttribute(unsigned Index, StringRef Kind) const;
 301
 302   /// \brief Return the alignment for the specified function parameter.
 303   unsigned getParamAlignment(unsigned Idx) const;
 304
 305   /// \brief Get the stack alignment.
 306   unsigned getStackAlignment(unsigned Index) const;
 307
 308   /// \brief Return the attributes at the index as a string.
 309   std::string getAsString(unsigned Index, bool InAttrGrp = false) const;
 310
 311   typedef ArrayRef<Attribute>::iterator iterator;
 312
 313   iterator begin(unsigned Idx) const;
 314   iterator end(unsigned Idx) const;
 315
 316   /// operator==/!= - Provide equality predicates.
 317   bool operator==(const AttributeSet &RHS) const {
 318     return pImpl == RHS.pImpl;
 319   }
 320   bool operator!=(const AttributeSet &RHS) const {
 321     return pImpl != RHS.pImpl;
 322   }
 323
 324   //===--------------------------------------------------------------------===//
 325   // AttributeSet Introspection
 326   //===--------------------------------------------------------------------===//
 327
 328   // FIXME: Remove this.
 329   uint64_t Raw(unsigned Index) const;
 330
 331   /// \brief Return a raw pointer that uniquely identifies this attribute list.
 332   void *getRawPointer() const {
 333     return pImpl;
 334   }
 335
 336   /// \brief Return true if there are no attributes.
 337   bool isEmpty() const {
 338     return getNumSlots() == 0;
 339   }
 340
 341   /// \brief Return the number of slots used in this attribute list.  This is
 342   /// the number of arguments that have an attribute set on them (including the
 343   /// function itself).
 344   unsigned getNumSlots() const;
 345
 346   /// \brief Return the index for the given slot.
 347   uint64_t getSlotIndex(unsigned Slot) const;
 348
 349   /// \brief Return the attributes at the given slot.
 350   AttributeSet getSlotAttributes(unsigned Slot) const;
 351
 352   void dump() const;
 353 };
 354
 355 //===----------------------------------------------------------------------===//
 356 /// \class
 357 /// \brief Provide DenseMapInfo for AttributeSet.
 358 template<> struct DenseMapInfo<AttributeSet> {
 359   static inline AttributeSet getEmptyKey() {
 360     uintptr_t Val = static_cast<uintptr_t>(-1);
 361     Val <<= PointerLikeTypeTraits<void*>::NumLowBitsAvailable;
 362     return AttributeSet(reinterpret_cast<AttributeSetImpl*>(Val));
 363   }
 364   static inline AttributeSet getTombstoneKey() {
 365     uintptr_t Val = static_cast<uintptr_t>(-2);
 366     Val <<= PointerLikeTypeTraits<void*>::NumLowBitsAvailable;
 367     return AttributeSet(reinterpret_cast<AttributeSetImpl*>(Val));
 368   }
 369   static unsigned getHashValue(AttributeSet AS) {
 370     return (unsigned((uintptr_t)AS.pImpl) >> 4) ^
 371            (unsigned((uintptr_t)AS.pImpl) >> 9);
 372   }
 373   static bool isEqual(AttributeSet LHS, AttributeSet RHS) { return LHS == RHS; }
 374 };
 375
 376 //===----------------------------------------------------------------------===//
 377 /// \class
 378 /// \brief This class is used in conjunction with the Attribute::get method to
 379 /// create an Attribute object. The object itself is uniquified. The Builder's
 380 /// value, however, is not. So this can be used as a quick way to test for
 381 /// equality, presence of attributes, etc.
 382 class AttrBuilder {
 383   std::bitset<Attribute::EndAttrKinds> Attrs;
 384   std::map<std::string, std::string> TargetDepAttrs;
 385   uint64_t Alignment;
 386   uint64_t StackAlignment;
 387 public:
 388   AttrBuilder() : Attrs(0), Alignment(0), StackAlignment(0) {}
 389   explicit AttrBuilder(uint64_t Val)
 390     : Attrs(0), Alignment(0), StackAlignment(0) {
 391     addRawValue(Val);
 392   }
 393   AttrBuilder(const Attribute &A) : Attrs(0), Alignment(0), StackAlignment(0) {
 394     addAttribute(A);
 395   }
 396   AttrBuilder(AttributeSet AS, unsigned Idx);
 397   AttrBuilder(const AttrBuilder &B)
 398     : Attrs(B.Attrs),
 399       TargetDepAttrs(B.TargetDepAttrs.begin(), B.TargetDepAttrs.end()),
 400       Alignment(B.Alignment), StackAlignment(B.StackAlignment) {}
 401
 402   void clear();
 403
 404   /// \brief Add an attribute to the builder.
 405   AttrBuilder &addAttribute(Attribute::AttrKind Val);
 406
 407   /// \brief Add the Attribute object to the builder.
 408   AttrBuilder &addAttribute(Attribute A);
 409
 410   /// \brief Add the target-dependent attribute to the builder.
 411   AttrBuilder &addAttribute(StringRef A, StringRef V = StringRef());
 412
 413   /// \brief Remove an attribute from the builder.
 414   AttrBuilder &removeAttribute(Attribute::AttrKind Val);
 415
 416   /// \brief Remove the attributes from the builder.
 417   AttrBuilder &removeAttributes(AttributeSet A, uint64_t Index);
 418
 419   /// \brief Remove the target-dependent attribute to the builder.
 420   AttrBuilder &removeAttribute(StringRef A);
 421
 422   /// \brief Add the attributes from the builder.
 423   AttrBuilder &merge(const AttrBuilder &B);
 424
 425   /// \brief Return true if the builder has the specified attribute.
 426   bool contains(Attribute::AttrKind A) const {
 427     assert((unsigned)A < Attribute::EndAttrKinds && "Attribute out of range!");
 428     return Attrs[A];
 429   }
 430
 431   /// \brief Return true if the builder has the specified target-dependent
 432   /// attribute.
 433   bool contains(StringRef A) const;
 434
 435   /// \brief Return true if the builder has IR-level attributes.
 436   bool hasAttributes() const;
 437
 438   /// \brief Return true if the builder has any attribute that's in the
 439   /// specified attribute.
 440   bool hasAttributes(AttributeSet A, uint64_t Index) const;
 441
 442   /// \brief Return true if the builder has an alignment attribute.
 443   bool hasAlignmentAttr() const;
 444
 445   /// \brief Retrieve the alignment attribute, if it exists.
 446   uint64_t getAlignment() const { return Alignment; }
 447
 448   /// \brief Retrieve the stack alignment attribute, if it exists.
 449   uint64_t getStackAlignment() const { return StackAlignment; }
 450
 451   /// \brief This turns an int alignment (which must be a power of 2) into the
 452   /// form used internally in Attribute.
 453   AttrBuilder &addAlignmentAttr(unsigned Align);
 454
 455   /// \brief This turns an int stack alignment (which must be a power of 2) into
 456   /// the form used internally in Attribute.
 457   AttrBuilder &addStackAlignmentAttr(unsigned Align);
 458
 459   /// \brief Return true if the builder contains no target-independent
 460   /// attributes.
 461   bool empty() const { return Attrs.none(); }
 462
 463   // Iterators for target-dependent attributes.
 464   typedef std::pair<std::string, std::string>                td_type;
 465   typedef std::map<std::string, std::string>::iterator       td_iterator;
 466   typedef std::map<std::string, std::string>::const_iterator td_const_iterator;
 467
 468   td_iterator td_begin()             { return TargetDepAttrs.begin(); }
 469   td_iterator td_end()               { return TargetDepAttrs.end(); }
 470
 471   td_const_iterator td_begin() const { return TargetDepAttrs.begin(); }
 472   td_const_iterator td_end() const   { return TargetDepAttrs.end(); }
 473
 474   bool td_empty() const              { return TargetDepAttrs.empty(); }
 475
 476   /// \brief Remove attributes that are used on functions only.
 477   void removeFunctionOnlyAttrs();
 478
 479   bool operator==(const AttrBuilder &B);
 480   bool operator!=(const AttrBuilder &B) {
 481     return !(*this == B);
 482   }
 483
 484   // FIXME: Remove this in 4.0.
 485
 486   /// \brief Add the raw value to the internal representation.
 487   AttrBuilder &addRawValue(uint64_t Val);
 488 };
 489
 490 namespace AttributeFuncs {
 491
 492 /// \brief Which attributes cannot be applied to a type.
 493 AttributeSet typeIncompatible(Type *Ty, uint64_t Index);
 494
 495 } // end AttributeFuncs namespace
 496
 497 } // end llvm namespace
 498
 499 #endif