include/llvm/IR/CallSite.h

   1 //===- CallSite.h - Abstract Call & Invoke instrs ---------------*- 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 defines the CallSite class, which is a handy wrapper for code that
  11 // wants to treat Call and Invoke instructions in a generic way. When in non-
  12 // mutation context (e.g. an analysis) ImmutableCallSite should be used.
  13 // Finally, when some degree of customization is necessary between these two
  14 // extremes, CallSiteBase<> can be supplied with fine-tuned parameters.
  15 //
  16 // NOTE: These classes are supposed to have "value semantics". So they should be
  17 // passed by value, not by reference; they should not be "new"ed or "delete"d.
  18 // They are efficiently copyable, assignable and constructable, with cost
  19 // equivalent to copying a pointer (notice that they have only a single data
  20 // member). The internal representation carries a flag which indicates which of
  21 // the two variants is enclosed. This allows for cheaper checks when various
  22 // accessors of CallSite are employed.
  23 //
  24 //===----------------------------------------------------------------------===//
  25
  26 #ifndef LLVM_IR_CALLSITE_H
  27 #define LLVM_IR_CALLSITE_H
  28
  29 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  30 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
  31 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  32 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  33 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  34
  35 namespace llvm {
  36
  37 class CallInst;
  38 class InvokeInst;
  39
  40 template <typename FunTy = const Function,
  41           typename BBTy = const BasicBlock,
  42           typename ValTy = const Value,
  43           typename UserTy = const User,
  44           typename InstrTy = const Instruction,
  45           typename CallTy = const CallInst,
  46           typename InvokeTy = const InvokeInst,
  47           typename IterTy = User::const_op_iterator>
  48 class CallSiteBase {
  49 protected:
  50   PointerIntPair<InstrTy*, 1, bool> I;
  51
  52   CallSiteBase() : I(nullptr, false) {}
  53   CallSiteBase(CallTy *CI) : I(CI, true) { assert(CI); }
  54   CallSiteBase(InvokeTy *II) : I(II, false) { assert(II); }
  55   explicit CallSiteBase(ValTy *II) { *this = get(II); }
  56
  57 private:
  58   /// CallSiteBase::get - This static method is sort of like a constructor.  It
  59   /// will create an appropriate call site for a Call or Invoke instruction, but
  60   /// it can also create a null initialized CallSiteBase object for something
  61   /// which is NOT a call site.
  62   ///
  63   static CallSiteBase get(ValTy *V) {
  64     if (InstrTy *II = dyn_cast<InstrTy>(V)) {
  65       if (II->getOpcode() == Instruction::Call)
  66         return CallSiteBase(static_cast<CallTy*>(II));
  67       else if (II->getOpcode() == Instruction::Invoke)
  68         return CallSiteBase(static_cast<InvokeTy*>(II));
  69     }
  70     return CallSiteBase();
  71   }
  72 public:
  73   /// isCall - true if a CallInst is enclosed.
  74   /// Note that !isCall() does not mean it is an InvokeInst enclosed,
  75   /// it also could signify a NULL Instruction pointer.
  76   bool isCall() const { return I.getInt(); }
  77
  78   /// isInvoke - true if a InvokeInst is enclosed.
  79   ///
  80   bool isInvoke() const { return getInstruction() && !I.getInt(); }
  81
  82   InstrTy *getInstruction() const { return I.getPointer(); }
  83   InstrTy *operator->() const { return I.getPointer(); }
  84   explicit operator bool() const { return I.getPointer(); }
  85
  86   /// Get the basic block containing the call site
  87   BBTy* getParent() const { return getInstruction()->getParent(); }
  88
  89   /// getCalledValue - Return the pointer to function that is being called.
  90   ///
  91   ValTy *getCalledValue() const {
  92     assert(getInstruction() && "Not a call or invoke instruction!");
  93     return *getCallee();
  94   }
  95
  96   /// getCalledFunction - Return the function being called if this is a direct
  97   /// call, otherwise return null (if it's an indirect call).
  98   ///
  99   FunTy *getCalledFunction() const {
 100     return dyn_cast<FunTy>(getCalledValue());
 101   }
 102
 103   /// setCalledFunction - Set the callee to the specified value.
 104   ///
 105   void setCalledFunction(Value *V) {
 106     assert(getInstruction() && "Not a call or invoke instruction!");
 107     *getCallee() = V;
 108   }
 109
 110   /// isCallee - Determine whether the passed iterator points to the
 111   /// callee operand's Use.
 112   bool isCallee(Value::const_user_iterator UI) const {
 113     return isCallee(&UI.getUse());
 114   }
 115
 116   /// Determine whether this Use is the callee operand's Use.
 117   bool isCallee(const Use *U) const { return getCallee() == U; }
 118
 119   ValTy *getArgument(unsigned ArgNo) const {
 120     assert(arg_begin() + ArgNo < arg_end() && "Argument # out of range!");
 121     return *(arg_begin() + ArgNo);
 122   }
 123
 124   void setArgument(unsigned ArgNo, Value* newVal) {
 125     assert(getInstruction() && "Not a call or invoke instruction!");
 126     assert(arg_begin() + ArgNo < arg_end() && "Argument # out of range!");
 127     getInstruction()->setOperand(ArgNo, newVal);
 128   }
 129
 130   /// Given a value use iterator, returns the argument that corresponds to it.
 131   /// Iterator must actually correspond to an argument.
 132   unsigned getArgumentNo(Value::const_user_iterator I) const {
 133     return getArgumentNo(&I.getUse());
 134   }
 135
 136   /// Given a use for an argument, get the argument number that corresponds to
 137   /// it.
 138   unsigned getArgumentNo(const Use *U) const {
 139     assert(getInstruction() && "Not a call or invoke instruction!");
 140     assert(arg_begin() <= U && U < arg_end()
 141            && "Argument # out of range!");
 142     return U - arg_begin();
 143   }
 144
 145   /// arg_iterator - The type of iterator to use when looping over actual
 146   /// arguments at this call site.
 147   typedef IterTy arg_iterator;
 148
 149   /// arg_begin/arg_end - Return iterators corresponding to the actual argument
 150   /// list for a call site.
 151   IterTy arg_begin() const {
 152     assert(getInstruction() && "Not a call or invoke instruction!");
 153     // Skip non-arguments
 154     return (*this)->op_begin();
 155   }
 156
 157   IterTy arg_end() const { return (*this)->op_end() - getArgumentEndOffset(); }
 158   iterator_range<IterTy> args() const {
 159     return iterator_range<IterTy>(arg_begin(), arg_end());
 160   }
 161   bool arg_empty() const { return arg_end() == arg_begin(); }
 162   unsigned arg_size() const { return unsigned(arg_end() - arg_begin()); }
 163
 164   /// getType - Return the type of the instruction that generated this call site
 165   ///
 166   Type *getType() const { return (*this)->getType(); }
 167
 168   /// getCaller - Return the caller function for this call site
 169   ///
 170   FunTy *getCaller() const { return (*this)->getParent()->getParent(); }
 171
 172   /// \brief Tests if this call site must be tail call optimized.  Only a
 173   /// CallInst can be tail call optimized.
 174   bool isMustTailCall() const {
 175     return isCall() && cast<CallInst>(getInstruction())->isMustTailCall();
 176   }
 177
 178   /// \brief Tests if this call site is marked as a tail call.
 179   bool isTailCall() const {
 180     return isCall() && cast<CallInst>(getInstruction())->isTailCall();
 181   }
 182
 183 #define CALLSITE_DELEGATE_GETTER(METHOD) \
 184   InstrTy *II = getInstruction();    \
 185   return isCall()                        \
 186     ? cast<CallInst>(II)->METHOD         \
 187     : cast<InvokeInst>(II)->METHOD
 188
 189 #define CALLSITE_DELEGATE_SETTER(METHOD) \
 190   InstrTy *II = getInstruction();    \
 191   if (isCall())                          \
 192     cast<CallInst>(II)->METHOD;          \
 193   else                                   \
 194     cast<InvokeInst>(II)->METHOD
 195
 196   unsigned getNumArgOperands() const {
 197     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getNumArgOperands());
 198   }
 199
 200   ValTy *getArgOperand(unsigned i) const {
 201     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getArgOperand(i));
 202   }
 203
 204   bool isInlineAsm() const {
 205     if (isCall())
 206       return cast<CallInst>(getInstruction())->isInlineAsm();
 207     return false;
 208   }
 209
 210   /// getCallingConv/setCallingConv - get or set the calling convention of the
 211   /// call.
 212   CallingConv::ID getCallingConv() const {
 213     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getCallingConv());
 214   }
 215   void setCallingConv(CallingConv::ID CC) {
 216     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setCallingConv(CC));
 217   }
 218
 219   FunctionType *getFunctionType() const {
 220     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getFunctionType());
 221   }
 222
 223   void mutateFunctionType(FunctionType *Ty) const {
 224     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(mutateFunctionType(Ty));
 225   }
 226
 227   /// getAttributes/setAttributes - get or set the parameter attributes of
 228   /// the call.
 229   const AttributeSet &getAttributes() const {
 230     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getAttributes());
 231   }
 232   void setAttributes(const AttributeSet &PAL) {
 233     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setAttributes(PAL));
 234   }
 235
 236   /// \brief Return true if this function has the given attribute.
 237   bool hasFnAttr(Attribute::AttrKind A) const {
 238     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(hasFnAttr(A));
 239   }
 240
 241   /// \brief Return true if the call or the callee has the given attribute.
 242   bool paramHasAttr(unsigned i, Attribute::AttrKind A) const {
 243     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(paramHasAttr(i, A));
 244   }
 245
 246   /// @brief Extract the alignment for a call or parameter (0=unknown).
 247   uint16_t getParamAlignment(uint16_t i) const {
 248     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getParamAlignment(i));
 249   }
 250
 251   /// @brief Extract the number of dereferenceable bytes for a call or
 252   /// parameter (0=unknown).
 253   uint64_t getDereferenceableBytes(uint16_t i) const {
 254     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getDereferenceableBytes(i));
 255   }
 256
 257   /// @brief Extract the number of dereferenceable_or_null bytes for a call or
 258   /// parameter (0=unknown).
 259   uint64_t getDereferenceableOrNullBytes(uint16_t i) const {
 260     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(getDereferenceableOrNullBytes(i));
 261   }
 262
 263   /// \brief Return true if the call should not be treated as a call to a
 264   /// builtin.
 265   bool isNoBuiltin() const {
 266     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(isNoBuiltin());
 267   }
 268
 269   /// @brief Return true if the call should not be inlined.
 270   bool isNoInline() const {
 271     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(isNoInline());
 272   }
 273   void setIsNoInline(bool Value = true) {
 274     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setIsNoInline(Value));
 275   }
 276
 277   /// @brief Determine if the call does not access memory.
 278   bool doesNotAccessMemory() const {
 279     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(doesNotAccessMemory());
 280   }
 281   void setDoesNotAccessMemory() {
 282     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setDoesNotAccessMemory());
 283   }
 284
 285   /// @brief Determine if the call does not access or only reads memory.
 286   bool onlyReadsMemory() const {
 287     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(onlyReadsMemory());
 288   }
 289   void setOnlyReadsMemory() {
 290     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setOnlyReadsMemory());
 291   }
 292
 293   /// @brief Determine if the call can access memmory only using pointers based
 294   /// on its arguments.
 295   bool onlyAccessesArgMemory() const {
 296     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(onlyAccessesArgMemory());
 297   }
 298   void setOnlyAccessesArgMemory() {
 299     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setOnlyAccessesArgMemory());
 300   }
 301
 302   /// @brief Determine if the call cannot return.
 303   bool doesNotReturn() const {
 304     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(doesNotReturn());
 305   }
 306   void setDoesNotReturn() {
 307     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setDoesNotReturn());
 308   }
 309
 310   /// @brief Determine if the call cannot unwind.
 311   bool doesNotThrow() const {
 312     CALLSITE_DELEGATE_GETTER(doesNotThrow());
 313   }
 314   void setDoesNotThrow() {
 315     CALLSITE_DELEGATE_SETTER(setDoesNotThrow());
 316   }
 317
 318 #undef CALLSITE_DELEGATE_GETTER
 319 #undef CALLSITE_DELEGATE_SETTER
 320
 321   /// @brief Determine whether this argument is not captured.
 322   bool doesNotCapture(unsigned ArgNo) const {
 323     return paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::NoCapture);
 324   }
 325
 326   /// @brief Determine whether this argument is passed by value.
 327   bool isByValArgument(unsigned ArgNo) const {
 328     return paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::ByVal);
 329   }
 330
 331   /// @brief Determine whether this argument is passed in an alloca.
 332   bool isInAllocaArgument(unsigned ArgNo) const {
 333     return paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::InAlloca);
 334   }
 335
 336   /// @brief Determine whether this argument is passed by value or in an alloca.
 337   bool isByValOrInAllocaArgument(unsigned ArgNo) const {
 338     return paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::ByVal) ||
 339            paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::InAlloca);
 340   }
 341
 342   /// @brief Determine if there are is an inalloca argument.  Only the last
 343   /// argument can have the inalloca attribute.
 344   bool hasInAllocaArgument() const {
 345     return paramHasAttr(arg_size(), Attribute::InAlloca);
 346   }
 347
 348   bool doesNotAccessMemory(unsigned ArgNo) const {
 349     return paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::ReadNone);
 350   }
 351
 352   bool onlyReadsMemory(unsigned ArgNo) const {
 353     return paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::ReadOnly) ||
 354            paramHasAttr(ArgNo + 1, Attribute::ReadNone);
 355   }
 356
 357   /// @brief Return true if the return value is known to be not null.
 358   /// This may be because it has the nonnull attribute, or because at least
 359   /// one byte is dereferenceable and the pointer is in addrspace(0).
 360   bool isReturnNonNull() const {
 361     if (paramHasAttr(0, Attribute::NonNull))
 362       return true;
 363     else if (getDereferenceableBytes(0) > 0 &&
 364              getType()->getPointerAddressSpace() == 0)
 365       return true;
 366
 367     return false;
 368   }
 369
 370   /// hasArgument - Returns true if this CallSite passes the given Value* as an
 371   /// argument to the called function.
 372   bool hasArgument(const Value *Arg) const {
 373     for (arg_iterator AI = this->arg_begin(), E = this->arg_end(); AI != E;
 374          ++AI)
 375       if (AI->get() == Arg)
 376         return true;
 377     return false;
 378   }
 379
 380 private:
 381   unsigned getArgumentEndOffset() const {
 382     if (isCall())
 383       return 1; // Skip Callee
 384     else
 385       return 3; // Skip BB, BB, Callee
 386   }
 387
 388   IterTy getCallee() const {
 389     if (isCall()) // Skip Callee
 390       return cast<CallInst>(getInstruction())->op_end() - 1;
 391     else // Skip BB, BB, Callee
 392       return cast<InvokeInst>(getInstruction())->op_end() - 3;
 393   }
 394 };
 395
 396 class CallSite : public CallSiteBase<Function, BasicBlock, Value, User,
 397                                      Instruction, CallInst, InvokeInst,
 398                                      User::op_iterator> {
 399 public:
 400   CallSite() {}
 401   CallSite(CallSiteBase B) : CallSiteBase(B) {}
 402   CallSite(CallInst *CI) : CallSiteBase(CI) {}
 403   CallSite(InvokeInst *II) : CallSiteBase(II) {}
 404   explicit CallSite(Instruction *II) : CallSiteBase(II) {}
 405   explicit CallSite(Value *V) : CallSiteBase(V) {}
 406
 407   bool operator==(const CallSite &CS) const { return I == CS.I; }
 408   bool operator!=(const CallSite &CS) const { return I != CS.I; }
 409   bool operator<(const CallSite &CS) const {
 410     return getInstruction() < CS.getInstruction();
 411   }
 412
 413 private:
 414   User::op_iterator getCallee() const;
 415 };
 416
 417 /// ImmutableCallSite - establish a view to a call site for examination
 418 class ImmutableCallSite : public CallSiteBase<> {
 419 public:
 420   ImmutableCallSite() {}
 421   ImmutableCallSite(const CallInst *CI) : CallSiteBase(CI) {}
 422   ImmutableCallSite(const InvokeInst *II) : CallSiteBase(II) {}
 423   explicit ImmutableCallSite(const Instruction *II) : CallSiteBase(II) {}
 424   explicit ImmutableCallSite(const Value *V) : CallSiteBase(V) {}
 425   ImmutableCallSite(CallSite CS) : CallSiteBase(CS.getInstruction()) {}
 426 };
 427
 428 } // End llvm namespace
 429
 430 #endif