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