Fix spacing, forward declare order.
[oota-llvm.git] / include / llvm / IR / Constants.h
1 //===-- llvm/Constants.h - Constant class subclass definitions --*- 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 /// This file contains the declarations for the subclasses of Constant,
12 /// which represent the different flavors of constant values that live in LLVM.
13 /// Note that Constants are immutable (once created they never change) and are
14 /// fully shared by structural equivalence.  This means that two structurally
15 /// equivalent constants will always have the same address.  Constant's are
16 /// created on demand as needed and never deleted: thus clients don't have to
17 /// worry about the lifetime of the objects.
18 //
19 //===----------------------------------------------------------------------===//
20
21 #ifndef LLVM_IR_CONSTANTS_H
22 #define LLVM_IR_CONSTANTS_H
23
24 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
25 #include "llvm/ADT/APInt.h"
26 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
27 #include "llvm/IR/Constant.h"
28 #include "llvm/IR/OperandTraits.h"
29 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
30
31 namespace llvm {
32
33 class ArrayType;
34 class IntegerType;
35 class StructType;
36 class PointerType;
37 class VectorType;
38 class SequentialType;
39
40 template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
41 struct ConstantCreator;
42 template<class ConstantClass, class TypeClass>
43 struct ConstantArrayCreator;
44 template<class ConstantClass, class TypeClass>
45 struct ConvertConstantType;
46
47 //===----------------------------------------------------------------------===//
48 /// This is the shared class of boolean and integer constants. This class
49 /// represents both boolean and integral constants.
50 /// @brief Class for constant integers.
51 class ConstantInt : public Constant {
52   virtual void anchor();
53   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
54   ConstantInt(const ConstantInt &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
55   ConstantInt(IntegerType *Ty, const APInt& V);
56   APInt Val;
57 protected:
58   // allocate space for exactly zero operands
59   void *operator new(size_t s) {
60     return User::operator new(s, 0);
61   }
62 public:
63   static ConstantInt *getTrue(LLVMContext &Context);
64   static ConstantInt *getFalse(LLVMContext &Context);
65   static Constant *getTrue(Type *Ty);
66   static Constant *getFalse(Type *Ty);
67
68   /// If Ty is a vector type, return a Constant with a splat of the given
69   /// value. Otherwise return a ConstantInt for the given value.
70   static Constant *get(Type *Ty, uint64_t V, bool isSigned = false);
71
72   /// Return a ConstantInt with the specified integer value for the specified
73   /// type. If the type is wider than 64 bits, the value will be zero-extended
74   /// to fit the type, unless isSigned is true, in which case the value will
75   /// be interpreted as a 64-bit signed integer and sign-extended to fit
76   /// the type.
77   /// @brief Get a ConstantInt for a specific value.
78   static ConstantInt *get(IntegerType *Ty, uint64_t V,
79                           bool isSigned = false);
80
81   /// Return a ConstantInt with the specified value for the specified type. The
82   /// value V will be canonicalized to a an unsigned APInt. Accessing it with
83   /// either getSExtValue() or getZExtValue() will yield a correctly sized and
84   /// signed value for the type Ty.
85   /// @brief Get a ConstantInt for a specific signed value.
86   static ConstantInt *getSigned(IntegerType *Ty, int64_t V);
87   static Constant *getSigned(Type *Ty, int64_t V);
88
89   /// Return a ConstantInt with the specified value and an implied Type. The
90   /// type is the integer type that corresponds to the bit width of the value.
91   static ConstantInt *get(LLVMContext &Context, const APInt &V);
92
93   /// Return a ConstantInt constructed from the string strStart with the given
94   /// radix.
95   static ConstantInt *get(IntegerType *Ty, StringRef Str,
96                           uint8_t radix);
97
98   /// If Ty is a vector type, return a Constant with a splat of the given
99   /// value. Otherwise return a ConstantInt for the given value.
100   static Constant *get(Type* Ty, const APInt& V);
101
102   /// Return the constant as an APInt value reference. This allows clients to
103   /// obtain a copy of the value, with all its precision in tact.
104   /// @brief Return the constant's value.
105   inline const APInt &getValue() const {
106     return Val;
107   }
108
109   /// getBitWidth - Return the bitwidth of this constant.
110   unsigned getBitWidth() const { return Val.getBitWidth(); }
111
112   /// Return the constant as a 64-bit unsigned integer value after it
113   /// has been zero extended as appropriate for the type of this constant. Note
114   /// that this method can assert if the value does not fit in 64 bits.
115   /// @brief Return the zero extended value.
116   inline uint64_t getZExtValue() const {
117     return Val.getZExtValue();
118   }
119
120   /// Return the constant as a 64-bit integer value after it has been sign
121   /// extended as appropriate for the type of this constant. Note that
122   /// this method can assert if the value does not fit in 64 bits.
123   /// @brief Return the sign extended value.
124   inline int64_t getSExtValue() const {
125     return Val.getSExtValue();
126   }
127
128   /// A helper method that can be used to determine if the constant contained
129   /// within is equal to a constant.  This only works for very small values,
130   /// because this is all that can be represented with all types.
131   /// @brief Determine if this constant's value is same as an unsigned char.
132   bool equalsInt(uint64_t V) const {
133     return Val == V;
134   }
135
136   /// getType - Specialize the getType() method to always return an IntegerType,
137   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
138   ///
139   inline IntegerType *getType() const {
140     return cast<IntegerType>(Value::getType());
141   }
142
143   /// This static method returns true if the type Ty is big enough to
144   /// represent the value V. This can be used to avoid having the get method
145   /// assert when V is larger than Ty can represent. Note that there are two
146   /// versions of this method, one for unsigned and one for signed integers.
147   /// Although ConstantInt canonicalizes everything to an unsigned integer,
148   /// the signed version avoids callers having to convert a signed quantity
149   /// to the appropriate unsigned type before calling the method.
150   /// @returns true if V is a valid value for type Ty
151   /// @brief Determine if the value is in range for the given type.
152   static bool isValueValidForType(Type *Ty, uint64_t V);
153   static bool isValueValidForType(Type *Ty, int64_t V);
154
155   bool isNegative() const { return Val.isNegative(); }
156
157   /// This is just a convenience method to make client code smaller for a
158   /// common code. It also correctly performs the comparison without the
159   /// potential for an assertion from getZExtValue().
160   bool isZero() const {
161     return Val == 0;
162   }
163
164   /// This is just a convenience method to make client code smaller for a
165   /// common case. It also correctly performs the comparison without the
166   /// potential for an assertion from getZExtValue().
167   /// @brief Determine if the value is one.
168   bool isOne() const {
169     return Val == 1;
170   }
171
172   /// This function will return true iff every bit in this constant is set
173   /// to true.
174   /// @returns true iff this constant's bits are all set to true.
175   /// @brief Determine if the value is all ones.
176   bool isMinusOne() const {
177     return Val.isAllOnesValue();
178   }
179
180   /// This function will return true iff this constant represents the largest
181   /// value that may be represented by the constant's type.
182   /// @returns true iff this is the largest value that may be represented
183   /// by this type.
184   /// @brief Determine if the value is maximal.
185   bool isMaxValue(bool isSigned) const {
186     if (isSigned)
187       return Val.isMaxSignedValue();
188     else
189       return Val.isMaxValue();
190   }
191
192   /// This function will return true iff this constant represents the smallest
193   /// value that may be represented by this constant's type.
194   /// @returns true if this is the smallest value that may be represented by
195   /// this type.
196   /// @brief Determine if the value is minimal.
197   bool isMinValue(bool isSigned) const {
198     if (isSigned)
199       return Val.isMinSignedValue();
200     else
201       return Val.isMinValue();
202   }
203
204   /// This function will return true iff this constant represents a value with
205   /// active bits bigger than 64 bits or a value greater than the given uint64_t
206   /// value.
207   /// @returns true iff this constant is greater or equal to the given number.
208   /// @brief Determine if the value is greater or equal to the given number.
209   bool uge(uint64_t Num) const {
210     return Val.getActiveBits() > 64 || Val.getZExtValue() >= Num;
211   }
212
213   /// getLimitedValue - If the value is smaller than the specified limit,
214   /// return it, otherwise return the limit value.  This causes the value
215   /// to saturate to the limit.
216   /// @returns the min of the value of the constant and the specified value
217   /// @brief Get the constant's value with a saturation limit
218   uint64_t getLimitedValue(uint64_t Limit = ~0ULL) const {
219     return Val.getLimitedValue(Limit);
220   }
221
222   /// @brief Methods to support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast.
223   static bool classof(const Value *V) {
224     return V->getValueID() == ConstantIntVal;
225   }
226 };
227
228
229 //===----------------------------------------------------------------------===//
230 /// ConstantFP - Floating Point Values [float, double]
231 ///
232 class ConstantFP : public Constant {
233   APFloat Val;
234   virtual void anchor();
235   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
236   ConstantFP(const ConstantFP &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
237   friend class LLVMContextImpl;
238 protected:
239   ConstantFP(Type *Ty, const APFloat& V);
240 protected:
241   // allocate space for exactly zero operands
242   void *operator new(size_t s) {
243     return User::operator new(s, 0);
244   }
245 public:
246   /// Floating point negation must be implemented with f(x) = -0.0 - x. This
247   /// method returns the negative zero constant for floating point or vector
248   /// floating point types; for all other types, it returns the null value.
249   static Constant *getZeroValueForNegation(Type *Ty);
250
251   /// get() - This returns a ConstantFP, or a vector containing a splat of a
252   /// ConstantFP, for the specified value in the specified type.  This should
253   /// only be used for simple constant values like 2.0/1.0 etc, that are
254   /// known-valid both as host double and as the target format.
255   static Constant *get(Type* Ty, double V);
256   static Constant *get(Type* Ty, StringRef Str);
257   static ConstantFP *get(LLVMContext &Context, const APFloat &V);
258   static ConstantFP *getNegativeZero(Type* Ty);
259   static ConstantFP *getInfinity(Type *Ty, bool Negative = false);
260
261   /// isValueValidForType - return true if Ty is big enough to represent V.
262   static bool isValueValidForType(Type *Ty, const APFloat &V);
263   inline const APFloat &getValueAPF() const { return Val; }
264
265   /// isZero - Return true if the value is positive or negative zero.
266   bool isZero() const { return Val.isZero(); }
267
268   /// isNegative - Return true if the sign bit is set.
269   bool isNegative() const { return Val.isNegative(); }
270
271   /// isNaN - Return true if the value is a NaN.
272   bool isNaN() const { return Val.isNaN(); }
273
274   /// isExactlyValue - We don't rely on operator== working on double values, as
275   /// it returns true for things that are clearly not equal, like -0.0 and 0.0.
276   /// As such, this method can be used to do an exact bit-for-bit comparison of
277   /// two floating point values.  The version with a double operand is retained
278   /// because it's so convenient to write isExactlyValue(2.0), but please use
279   /// it only for simple constants.
280   bool isExactlyValue(const APFloat &V) const;
281
282   bool isExactlyValue(double V) const {
283     bool ignored;
284     APFloat FV(V);
285     FV.convert(Val.getSemantics(), APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
286     return isExactlyValue(FV);
287   }
288   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
289   static bool classof(const Value *V) {
290     return V->getValueID() == ConstantFPVal;
291   }
292 };
293
294 //===----------------------------------------------------------------------===//
295 /// ConstantAggregateZero - All zero aggregate value
296 ///
297 class ConstantAggregateZero : public Constant {
298   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
299   ConstantAggregateZero(const ConstantAggregateZero &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
300 protected:
301   explicit ConstantAggregateZero(Type *ty)
302     : Constant(ty, ConstantAggregateZeroVal, 0, 0) {}
303 protected:
304   // allocate space for exactly zero operands
305   void *operator new(size_t s) {
306     return User::operator new(s, 0);
307   }
308 public:
309   static ConstantAggregateZero *get(Type *Ty);
310
311   virtual void destroyConstant();
312
313   /// getSequentialElement - If this CAZ has array or vector type, return a zero
314   /// with the right element type.
315   Constant *getSequentialElement() const;
316
317   /// getStructElement - If this CAZ has struct type, return a zero with the
318   /// right element type for the specified element.
319   Constant *getStructElement(unsigned Elt) const;
320
321   /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
322   /// index.
323   Constant *getElementValue(Constant *C) const;
324
325   /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
326   /// index.
327   Constant *getElementValue(unsigned Idx) const;
328
329   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
330   ///
331   static bool classof(const Value *V) {
332     return V->getValueID() == ConstantAggregateZeroVal;
333   }
334 };
335
336
337 //===----------------------------------------------------------------------===//
338 /// ConstantArray - Constant Array Declarations
339 ///
340 class ConstantArray : public Constant {
341   friend struct ConstantArrayCreator<ConstantArray, ArrayType>;
342   ConstantArray(const ConstantArray &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
343 protected:
344   ConstantArray(ArrayType *T, ArrayRef<Constant *> Val);
345 public:
346   // ConstantArray accessors
347   static Constant *get(ArrayType *T, ArrayRef<Constant*> V);
348
349   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
350   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
351
352   /// getType - Specialize the getType() method to always return an ArrayType,
353   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
354   ///
355   inline ArrayType *getType() const {
356     return cast<ArrayType>(Value::getType());
357   }
358
359   virtual void destroyConstant();
360   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
361
362   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
363   static bool classof(const Value *V) {
364     return V->getValueID() == ConstantArrayVal;
365   }
366 };
367
368 template <>
369 struct OperandTraits<ConstantArray> :
370   public VariadicOperandTraits<ConstantArray> {
371 };
372
373 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantArray, Constant)
374
375 //===----------------------------------------------------------------------===//
376 // ConstantStruct - Constant Struct Declarations
377 //
378 class ConstantStruct : public Constant {
379   friend struct ConstantArrayCreator<ConstantStruct, StructType>;
380   ConstantStruct(const ConstantStruct &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
381 protected:
382   ConstantStruct(StructType *T, ArrayRef<Constant *> Val);
383 public:
384   // ConstantStruct accessors
385   static Constant *get(StructType *T, ArrayRef<Constant*> V);
386   static Constant *get(StructType *T, ...) END_WITH_NULL;
387
388   /// getAnon - Return an anonymous struct that has the specified
389   /// elements.  If the struct is possibly empty, then you must specify a
390   /// context.
391   static Constant *getAnon(ArrayRef<Constant*> V, bool Packed = false) {
392     return get(getTypeForElements(V, Packed), V);
393   }
394   static Constant *getAnon(LLVMContext &Ctx,
395                            ArrayRef<Constant*> V, bool Packed = false) {
396     return get(getTypeForElements(Ctx, V, Packed), V);
397   }
398
399   /// getTypeForElements - Return an anonymous struct type to use for a constant
400   /// with the specified set of elements.  The list must not be empty.
401   static StructType *getTypeForElements(ArrayRef<Constant*> V,
402                                         bool Packed = false);
403   /// getTypeForElements - This version of the method allows an empty list.
404   static StructType *getTypeForElements(LLVMContext &Ctx,
405                                         ArrayRef<Constant*> V,
406                                         bool Packed = false);
407
408   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
409   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
410
411   /// getType() specialization - Reduce amount of casting...
412   ///
413   inline StructType *getType() const {
414     return cast<StructType>(Value::getType());
415   }
416
417   virtual void destroyConstant();
418   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
419
420   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
421   static bool classof(const Value *V) {
422     return V->getValueID() == ConstantStructVal;
423   }
424 };
425
426 template <>
427 struct OperandTraits<ConstantStruct> :
428   public VariadicOperandTraits<ConstantStruct> {
429 };
430
431 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantStruct, Constant)
432
433
434 //===----------------------------------------------------------------------===//
435 /// ConstantVector - Constant Vector Declarations
436 ///
437 class ConstantVector : public Constant {
438   friend struct ConstantArrayCreator<ConstantVector, VectorType>;
439   ConstantVector(const ConstantVector &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
440 protected:
441   ConstantVector(VectorType *T, ArrayRef<Constant *> Val);
442 public:
443   // ConstantVector accessors
444   static Constant *get(ArrayRef<Constant*> V);
445
446   /// getSplat - Return a ConstantVector with the specified constant in each
447   /// element.
448   static Constant *getSplat(unsigned NumElts, Constant *Elt);
449
450   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
451   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
452
453   /// getType - Specialize the getType() method to always return a VectorType,
454   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
455   ///
456   inline VectorType *getType() const {
457     return cast<VectorType>(Value::getType());
458   }
459
460   /// getSplatValue - If this is a splat constant, meaning that all of the
461   /// elements have the same value, return that value. Otherwise return NULL.
462   Constant *getSplatValue() const;
463
464   virtual void destroyConstant();
465   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
466
467   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
468   static bool classof(const Value *V) {
469     return V->getValueID() == ConstantVectorVal;
470   }
471 };
472
473 template <>
474 struct OperandTraits<ConstantVector> :
475   public VariadicOperandTraits<ConstantVector> {
476 };
477
478 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantVector, Constant)
479
480 //===----------------------------------------------------------------------===//
481 /// ConstantPointerNull - a constant pointer value that points to null
482 ///
483 class ConstantPointerNull : public Constant {
484   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
485   ConstantPointerNull(const ConstantPointerNull &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
486 protected:
487   explicit ConstantPointerNull(PointerType *T)
488     : Constant(T,
489                Value::ConstantPointerNullVal, 0, 0) {}
490
491 protected:
492   // allocate space for exactly zero operands
493   void *operator new(size_t s) {
494     return User::operator new(s, 0);
495   }
496 public:
497   /// get() - Static factory methods - Return objects of the specified value
498   static ConstantPointerNull *get(PointerType *T);
499
500   virtual void destroyConstant();
501
502   /// getType - Specialize the getType() method to always return an PointerType,
503   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
504   ///
505   inline PointerType *getType() const {
506     return cast<PointerType>(Value::getType());
507   }
508
509   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
510   static bool classof(const Value *V) {
511     return V->getValueID() == ConstantPointerNullVal;
512   }
513 };
514
515 //===----------------------------------------------------------------------===//
516 /// ConstantDataSequential - A vector or array constant whose element type is a
517 /// simple 1/2/4/8-byte integer or float/double, and whose elements are just
518 /// simple data values (i.e. ConstantInt/ConstantFP).  This Constant node has no
519 /// operands because it stores all of the elements of the constant as densely
520 /// packed data, instead of as Value*'s.
521 ///
522 /// This is the common base class of ConstantDataArray and ConstantDataVector.
523 ///
524 class ConstantDataSequential : public Constant {
525   friend class LLVMContextImpl;
526   /// DataElements - A pointer to the bytes underlying this constant (which is
527   /// owned by the uniquing StringMap).
528   const char *DataElements;
529
530   /// Next - This forms a link list of ConstantDataSequential nodes that have
531   /// the same value but different type.  For example, 0,0,0,1 could be a 4
532   /// element array of i8, or a 1-element array of i32.  They'll both end up in
533   /// the same StringMap bucket, linked up.
534   ConstantDataSequential *Next;
535   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
536   ConstantDataSequential(const ConstantDataSequential &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
537 protected:
538   explicit ConstantDataSequential(Type *ty, ValueTy VT, const char *Data)
539     : Constant(ty, VT, 0, 0), DataElements(Data), Next(0) {}
540   ~ConstantDataSequential() { delete Next; }
541
542   static Constant *getImpl(StringRef Bytes, Type *Ty);
543
544 protected:
545   // allocate space for exactly zero operands.
546   void *operator new(size_t s) {
547     return User::operator new(s, 0);
548   }
549 public:
550
551   /// isElementTypeCompatible - Return true if a ConstantDataSequential can be
552   /// formed with a vector or array of the specified element type.
553   /// ConstantDataArray only works with normal float and int types that are
554   /// stored densely in memory, not with things like i42 or x86_f80.
555   static bool isElementTypeCompatible(const Type *Ty);
556
557   /// getElementAsInteger - If this is a sequential container of integers (of
558   /// any size), return the specified element in the low bits of a uint64_t.
559   uint64_t getElementAsInteger(unsigned i) const;
560
561   /// getElementAsAPFloat - If this is a sequential container of floating point
562   /// type, return the specified element as an APFloat.
563   APFloat getElementAsAPFloat(unsigned i) const;
564
565   /// getElementAsFloat - If this is an sequential container of floats, return
566   /// the specified element as a float.
567   float getElementAsFloat(unsigned i) const;
568
569   /// getElementAsDouble - If this is an sequential container of doubles, return
570   /// the specified element as a double.
571   double getElementAsDouble(unsigned i) const;
572
573   /// getElementAsConstant - Return a Constant for a specified index's element.
574   /// Note that this has to compute a new constant to return, so it isn't as
575   /// efficient as getElementAsInteger/Float/Double.
576   Constant *getElementAsConstant(unsigned i) const;
577
578   /// getType - Specialize the getType() method to always return a
579   /// SequentialType, which reduces the amount of casting needed in parts of the
580   /// compiler.
581   inline SequentialType *getType() const {
582     return cast<SequentialType>(Value::getType());
583   }
584
585   /// getElementType - Return the element type of the array/vector.
586   Type *getElementType() const;
587
588   /// getNumElements - Return the number of elements in the array or vector.
589   unsigned getNumElements() const;
590
591   /// getElementByteSize - Return the size (in bytes) of each element in the
592   /// array/vector.  The size of the elements is known to be a multiple of one
593   /// byte.
594   uint64_t getElementByteSize() const;
595
596
597   /// isString - This method returns true if this is an array of i8.
598   bool isString() const;
599
600   /// isCString - This method returns true if the array "isString", ends with a
601   /// nul byte, and does not contains any other nul bytes.
602   bool isCString() const;
603
604   /// getAsString - If this array is isString(), then this method returns the
605   /// array as a StringRef.  Otherwise, it asserts out.
606   ///
607   StringRef getAsString() const {
608     assert(isString() && "Not a string");
609     return getRawDataValues();
610   }
611
612   /// getAsCString - If this array is isCString(), then this method returns the
613   /// array (without the trailing null byte) as a StringRef. Otherwise, it
614   /// asserts out.
615   ///
616   StringRef getAsCString() const {
617     assert(isCString() && "Isn't a C string");
618     StringRef Str = getAsString();
619     return Str.substr(0, Str.size()-1);
620   }
621
622   /// getRawDataValues - Return the raw, underlying, bytes of this data.  Note
623   /// that this is an extremely tricky thing to work with, as it exposes the
624   /// host endianness of the data elements.
625   StringRef getRawDataValues() const;
626
627   virtual void destroyConstant();
628
629   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
630   ///
631   static bool classof(const Value *V) {
632     return V->getValueID() == ConstantDataArrayVal ||
633            V->getValueID() == ConstantDataVectorVal;
634   }
635 private:
636   const char *getElementPointer(unsigned Elt) const;
637 };
638
639 //===----------------------------------------------------------------------===//
640 /// ConstantDataArray - An array constant whose element type is a simple
641 /// 1/2/4/8-byte integer or float/double, and whose elements are just simple
642 /// data values (i.e. ConstantInt/ConstantFP).  This Constant node has no
643 /// operands because it stores all of the elements of the constant as densely
644 /// packed data, instead of as Value*'s.
645 class ConstantDataArray : public ConstantDataSequential {
646   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
647   ConstantDataArray(const ConstantDataArray &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
648   virtual void anchor();
649   friend class ConstantDataSequential;
650   explicit ConstantDataArray(Type *ty, const char *Data)
651     : ConstantDataSequential(ty, ConstantDataArrayVal, Data) {}
652 protected:
653   // allocate space for exactly zero operands.
654   void *operator new(size_t s) {
655     return User::operator new(s, 0);
656   }
657 public:
658
659   /// get() constructors - Return a constant with array type with an element
660   /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
661   /// can return a ConstantAggregateZero object.
662   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts);
663   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts);
664   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts);
665   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts);
666   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts);
667   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts);
668
669   /// getString - This method constructs a CDS and initializes it with a text
670   /// string. The default behavior (AddNull==true) causes a null terminator to
671   /// be placed at the end of the array (increasing the length of the string by
672   /// one more than the StringRef would normally indicate.  Pass AddNull=false
673   /// to disable this behavior.
674   static Constant *getString(LLVMContext &Context, StringRef Initializer,
675                              bool AddNull = true);
676
677   /// getType - Specialize the getType() method to always return an ArrayType,
678   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
679   ///
680   inline ArrayType *getType() const {
681     return cast<ArrayType>(Value::getType());
682   }
683
684   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
685   ///
686   static bool classof(const Value *V) {
687     return V->getValueID() == ConstantDataArrayVal;
688   }
689 };
690
691 //===----------------------------------------------------------------------===//
692 /// ConstantDataVector - A vector constant whose element type is a simple
693 /// 1/2/4/8-byte integer or float/double, and whose elements are just simple
694 /// data values (i.e. ConstantInt/ConstantFP).  This Constant node has no
695 /// operands because it stores all of the elements of the constant as densely
696 /// packed data, instead of as Value*'s.
697 class ConstantDataVector : public ConstantDataSequential {
698   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
699   ConstantDataVector(const ConstantDataVector &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
700   virtual void anchor();
701   friend class ConstantDataSequential;
702   explicit ConstantDataVector(Type *ty, const char *Data)
703   : ConstantDataSequential(ty, ConstantDataVectorVal, Data) {}
704 protected:
705   // allocate space for exactly zero operands.
706   void *operator new(size_t s) {
707     return User::operator new(s, 0);
708   }
709 public:
710
711   /// get() constructors - Return a constant with vector type with an element
712   /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
713   /// can return a ConstantAggregateZero object.
714   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts);
715   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts);
716   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts);
717   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts);
718   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts);
719   static Constant *get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts);
720
721   /// getSplat - Return a ConstantVector with the specified constant in each
722   /// element.  The specified constant has to be a of a compatible type (i8/i16/
723   /// i32/i64/float/double) and must be a ConstantFP or ConstantInt.
724   static Constant *getSplat(unsigned NumElts, Constant *Elt);
725
726   /// getSplatValue - If this is a splat constant, meaning that all of the
727   /// elements have the same value, return that value. Otherwise return NULL.
728   Constant *getSplatValue() const;
729
730   /// getType - Specialize the getType() method to always return a VectorType,
731   /// which reduces the amount of casting needed in parts of the compiler.
732   ///
733   inline VectorType *getType() const {
734     return cast<VectorType>(Value::getType());
735   }
736
737   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
738   ///
739   static bool classof(const Value *V) {
740     return V->getValueID() == ConstantDataVectorVal;
741   }
742 };
743
744
745
746 /// BlockAddress - The address of a basic block.
747 ///
748 class BlockAddress : public Constant {
749   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
750   void *operator new(size_t s) { return User::operator new(s, 2); }
751   BlockAddress(Function *F, BasicBlock *BB);
752 public:
753   /// get - Return a BlockAddress for the specified function and basic block.
754   static BlockAddress *get(Function *F, BasicBlock *BB);
755
756   /// get - Return a BlockAddress for the specified basic block.  The basic
757   /// block must be embedded into a function.
758   static BlockAddress *get(BasicBlock *BB);
759
760   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
761   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
762
763   Function *getFunction() const { return (Function*)Op<0>().get(); }
764   BasicBlock *getBasicBlock() const { return (BasicBlock*)Op<1>().get(); }
765
766   virtual void destroyConstant();
767   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
768
769   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
770   static inline bool classof(const Value *V) {
771     return V->getValueID() == BlockAddressVal;
772   }
773 };
774
775 template <>
776 struct OperandTraits<BlockAddress> :
777   public FixedNumOperandTraits<BlockAddress, 2> {
778 };
779
780 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(BlockAddress, Value)
781
782
783 //===----------------------------------------------------------------------===//
784 /// ConstantExpr - a constant value that is initialized with an expression using
785 /// other constant values.
786 ///
787 /// This class uses the standard Instruction opcodes to define the various
788 /// constant expressions.  The Opcode field for the ConstantExpr class is
789 /// maintained in the Value::SubclassData field.
790 class ConstantExpr : public Constant {
791   friend struct ConstantCreator<ConstantExpr,Type,
792                             std::pair<unsigned, std::vector<Constant*> > >;
793   friend struct ConvertConstantType<ConstantExpr, Type>;
794
795 protected:
796   ConstantExpr(Type *ty, unsigned Opcode, Use *Ops, unsigned NumOps)
797     : Constant(ty, ConstantExprVal, Ops, NumOps) {
798     // Operation type (an Instruction opcode) is stored as the SubclassData.
799     setValueSubclassData(Opcode);
800   }
801
802 public:
803   // Static methods to construct a ConstantExpr of different kinds.  Note that
804   // these methods may return a object that is not an instance of the
805   // ConstantExpr class, because they will attempt to fold the constant
806   // expression into something simpler if possible.
807
808   /// getAlignOf constant expr - computes the alignment of a type in a target
809   /// independent way (Note: the return type is an i64).
810   static Constant *getAlignOf(Type *Ty);
811
812   /// getSizeOf constant expr - computes the (alloc) size of a type (in
813   /// address-units, not bits) in a target independent way (Note: the return
814   /// type is an i64).
815   ///
816   static Constant *getSizeOf(Type *Ty);
817
818   /// getOffsetOf constant expr - computes the offset of a struct field in a
819   /// target independent way (Note: the return type is an i64).
820   ///
821   static Constant *getOffsetOf(StructType *STy, unsigned FieldNo);
822
823   /// getOffsetOf constant expr - This is a generalized form of getOffsetOf,
824   /// which supports any aggregate type, and any Constant index.
825   ///
826   static Constant *getOffsetOf(Type *Ty, Constant *FieldNo);
827
828   static Constant *getNeg(Constant *C, bool HasNUW = false, bool HasNSW =false);
829   static Constant *getFNeg(Constant *C);
830   static Constant *getNot(Constant *C);
831   static Constant *getAdd(Constant *C1, Constant *C2,
832                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
833   static Constant *getFAdd(Constant *C1, Constant *C2);
834   static Constant *getSub(Constant *C1, Constant *C2,
835                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
836   static Constant *getFSub(Constant *C1, Constant *C2);
837   static Constant *getMul(Constant *C1, Constant *C2,
838                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
839   static Constant *getFMul(Constant *C1, Constant *C2);
840   static Constant *getUDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
841   static Constant *getSDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
842   static Constant *getFDiv(Constant *C1, Constant *C2);
843   static Constant *getURem(Constant *C1, Constant *C2);
844   static Constant *getSRem(Constant *C1, Constant *C2);
845   static Constant *getFRem(Constant *C1, Constant *C2);
846   static Constant *getAnd(Constant *C1, Constant *C2);
847   static Constant *getOr(Constant *C1, Constant *C2);
848   static Constant *getXor(Constant *C1, Constant *C2);
849   static Constant *getShl(Constant *C1, Constant *C2,
850                           bool HasNUW = false, bool HasNSW = false);
851   static Constant *getLShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
852   static Constant *getAShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact = false);
853   static Constant *getTrunc   (Constant *C, Type *Ty);
854   static Constant *getSExt    (Constant *C, Type *Ty);
855   static Constant *getZExt    (Constant *C, Type *Ty);
856   static Constant *getFPTrunc (Constant *C, Type *Ty);
857   static Constant *getFPExtend(Constant *C, Type *Ty);
858   static Constant *getUIToFP  (Constant *C, Type *Ty);
859   static Constant *getSIToFP  (Constant *C, Type *Ty);
860   static Constant *getFPToUI  (Constant *C, Type *Ty);
861   static Constant *getFPToSI  (Constant *C, Type *Ty);
862   static Constant *getPtrToInt(Constant *C, Type *Ty);
863   static Constant *getIntToPtr(Constant *C, Type *Ty);
864   static Constant *getBitCast (Constant *C, Type *Ty);
865   static Constant *getAddrSpaceCast(Constant *C, Type *Ty);
866
867   static Constant *getNSWNeg(Constant *C) { return getNeg(C, false, true); }
868   static Constant *getNUWNeg(Constant *C) { return getNeg(C, true, false); }
869   static Constant *getNSWAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
870     return getAdd(C1, C2, false, true);
871   }
872   static Constant *getNUWAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
873     return getAdd(C1, C2, true, false);
874   }
875   static Constant *getNSWSub(Constant *C1, Constant *C2) {
876     return getSub(C1, C2, false, true);
877   }
878   static Constant *getNUWSub(Constant *C1, Constant *C2) {
879     return getSub(C1, C2, true, false);
880   }
881   static Constant *getNSWMul(Constant *C1, Constant *C2) {
882     return getMul(C1, C2, false, true);
883   }
884   static Constant *getNUWMul(Constant *C1, Constant *C2) {
885     return getMul(C1, C2, true, false);
886   }
887   static Constant *getNSWShl(Constant *C1, Constant *C2) {
888     return getShl(C1, C2, false, true);
889   }
890   static Constant *getNUWShl(Constant *C1, Constant *C2) {
891     return getShl(C1, C2, true, false);
892   }
893   static Constant *getExactSDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
894     return getSDiv(C1, C2, true);
895   }
896   static Constant *getExactUDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
897     return getUDiv(C1, C2, true);
898   }
899   static Constant *getExactAShr(Constant *C1, Constant *C2) {
900     return getAShr(C1, C2, true);
901   }
902   static Constant *getExactLShr(Constant *C1, Constant *C2) {
903     return getLShr(C1, C2, true);
904   }
905
906   /// getBinOpIdentity - Return the identity for the given binary operation,
907   /// i.e. a constant C such that X op C = X and C op X = X for every X.  It
908   /// returns null if the operator doesn't have an identity.
909   static Constant *getBinOpIdentity(unsigned Opcode, Type *Ty);
910
911   /// getBinOpAbsorber - Return the absorbing element for the given binary
912   /// operation, i.e. a constant C such that X op C = C and C op X = C for
913   /// every X.  For example, this returns zero for integer multiplication.
914   /// It returns null if the operator doesn't have an absorbing element.
915   static Constant *getBinOpAbsorber(unsigned Opcode, Type *Ty);
916
917   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
918   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Constant);
919
920   // @brief Convenience function for getting one of the casting operations
921   // using a CastOps opcode.
922   static Constant *getCast(
923     unsigned ops,  ///< The opcode for the conversion
924     Constant *C,   ///< The constant to be converted
925     Type *Ty ///< The type to which the constant is converted
926   );
927
928   // @brief Create a ZExt or BitCast cast constant expression
929   static Constant *getZExtOrBitCast(
930     Constant *C,   ///< The constant to zext or bitcast
931     Type *Ty ///< The type to zext or bitcast C to
932   );
933
934   // @brief Create a SExt or BitCast cast constant expression
935   static Constant *getSExtOrBitCast(
936     Constant *C,   ///< The constant to sext or bitcast
937     Type *Ty ///< The type to sext or bitcast C to
938   );
939
940   // @brief Create a Trunc or BitCast cast constant expression
941   static Constant *getTruncOrBitCast(
942     Constant *C,   ///< The constant to trunc or bitcast
943     Type *Ty ///< The type to trunc or bitcast C to
944   );
945
946   /// @brief Create a BitCast or a PtrToInt cast constant expression
947   static Constant *getPointerCast(
948     Constant *C,   ///< The pointer value to be casted (operand 0)
949     Type *Ty ///< The type to which cast should be made
950   );
951
952   /// @brief Create a ZExt, Bitcast or Trunc for integer -> integer casts
953   static Constant *getIntegerCast(
954     Constant *C,    ///< The integer constant to be casted
955     Type *Ty, ///< The integer type to cast to
956     bool isSigned   ///< Whether C should be treated as signed or not
957   );
958
959   /// @brief Create a FPExt, Bitcast or FPTrunc for fp -> fp casts
960   static Constant *getFPCast(
961     Constant *C,    ///< The integer constant to be casted
962     Type *Ty ///< The integer type to cast to
963   );
964
965   /// @brief Return true if this is a convert constant expression
966   bool isCast() const;
967
968   /// @brief Return true if this is a compare constant expression
969   bool isCompare() const;
970
971   /// @brief Return true if this is an insertvalue or extractvalue expression,
972   /// and the getIndices() method may be used.
973   bool hasIndices() const;
974
975   /// @brief Return true if this is a getelementptr expression and all
976   /// the index operands are compile-time known integers within the
977   /// corresponding notional static array extents. Note that this is
978   /// not equivalant to, a subset of, or a superset of the "inbounds"
979   /// property.
980   bool isGEPWithNoNotionalOverIndexing() const;
981
982   /// Select constant expr
983   ///
984   static Constant *getSelect(Constant *C, Constant *V1, Constant *V2);
985
986   /// get - Return a binary or shift operator constant expression,
987   /// folding if possible.
988   ///
989   static Constant *get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2,
990                        unsigned Flags = 0);
991
992   /// @brief Return an ICmp or FCmp comparison operator constant expression.
993   static Constant *getCompare(unsigned short pred, Constant *C1, Constant *C2);
994
995   /// get* - Return some common constants without having to
996   /// specify the full Instruction::OPCODE identifier.
997   ///
998   static Constant *getICmp(unsigned short pred, Constant *LHS, Constant *RHS);
999   static Constant *getFCmp(unsigned short pred, Constant *LHS, Constant *RHS);
1000
1001   /// Getelementptr form.  Value* is only accepted for convenience;
1002   /// all elements must be Constant's.
1003   ///
1004   static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
1005                                     ArrayRef<Constant *> IdxList,
1006                                     bool InBounds = false) {
1007     return getGetElementPtr(C, makeArrayRef((Value * const *)IdxList.data(),
1008                                             IdxList.size()),
1009                             InBounds);
1010   }
1011   static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
1012                                     Constant *Idx,
1013                                     bool InBounds = false) {
1014     // This form of the function only exists to avoid ambiguous overload
1015     // warnings about whether to convert Idx to ArrayRef<Constant *> or
1016     // ArrayRef<Value *>.
1017     return getGetElementPtr(C, cast<Value>(Idx), InBounds);
1018   }
1019   static Constant *getGetElementPtr(Constant *C,
1020                                     ArrayRef<Value *> IdxList,
1021                                     bool InBounds = false);
1022
1023   /// Create an "inbounds" getelementptr. See the documentation for the
1024   /// "inbounds" flag in LangRef.html for details.
1025   static Constant *getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1026                                             ArrayRef<Constant *> IdxList) {
1027     return getGetElementPtr(C, IdxList, true);
1028   }
1029   static Constant *getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1030                                             Constant *Idx) {
1031     // This form of the function only exists to avoid ambiguous overload
1032     // warnings about whether to convert Idx to ArrayRef<Constant *> or
1033     // ArrayRef<Value *>.
1034     return getGetElementPtr(C, Idx, true);
1035   }
1036   static Constant *getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1037                                             ArrayRef<Value *> IdxList) {
1038     return getGetElementPtr(C, IdxList, true);
1039   }
1040
1041   static Constant *getExtractElement(Constant *Vec, Constant *Idx);
1042   static Constant *getInsertElement(Constant *Vec, Constant *Elt,Constant *Idx);
1043   static Constant *getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, Constant *Mask);
1044   static Constant *getExtractValue(Constant *Agg, ArrayRef<unsigned> Idxs);
1045   static Constant *getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
1046                                   ArrayRef<unsigned> Idxs);
1047
1048   /// getOpcode - Return the opcode at the root of this constant expression
1049   unsigned getOpcode() const { return getSubclassDataFromValue(); }
1050
1051   /// getPredicate - Return the ICMP or FCMP predicate value. Assert if this is
1052   /// not an ICMP or FCMP constant expression.
1053   unsigned getPredicate() const;
1054
1055   /// getIndices - Assert that this is an insertvalue or exactvalue
1056   /// expression and return the list of indices.
1057   ArrayRef<unsigned> getIndices() const;
1058
1059   /// getOpcodeName - Return a string representation for an opcode.
1060   const char *getOpcodeName() const;
1061
1062   /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
1063   /// one, but with the specified operand set to the specified value.
1064   Constant *getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const;
1065
1066   /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
1067   /// operands replaced with the specified values.  The specified array must
1068   /// have the same number of operands as our current one.
1069   Constant *getWithOperands(ArrayRef<Constant*> Ops) const {
1070     return getWithOperands(Ops, getType());
1071   }
1072
1073   /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
1074   /// operands replaced with the specified values and with the specified result
1075   /// type.  The specified array must have the same number of operands as our
1076   /// current one.
1077   Constant *getWithOperands(ArrayRef<Constant*> Ops, Type *Ty) const;
1078
1079   /// getAsInstruction - Returns an Instruction which implements the same operation
1080   /// as this ConstantExpr. The instruction is not linked to any basic block.
1081   ///
1082   /// A better approach to this could be to have a constructor for Instruction
1083   /// which would take a ConstantExpr parameter, but that would have spread
1084   /// implementation details of ConstantExpr outside of Constants.cpp, which
1085   /// would make it harder to remove ConstantExprs altogether.
1086   Instruction *getAsInstruction();
1087
1088   virtual void destroyConstant();
1089   virtual void replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U);
1090
1091   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1092   static inline bool classof(const Value *V) {
1093     return V->getValueID() == ConstantExprVal;
1094   }
1095
1096 private:
1097   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
1098   // subclasses cannot accidentally use it.
1099   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
1100     Value::setValueSubclassData(D);
1101   }
1102 };
1103
1104 template <>
1105 struct OperandTraits<ConstantExpr> :
1106   public VariadicOperandTraits<ConstantExpr, 1> {
1107 };
1108
1109 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ConstantExpr, Constant)
1110
1111 //===----------------------------------------------------------------------===//
1112 /// UndefValue - 'undef' values are things that do not have specified contents.
1113 /// These are used for a variety of purposes, including global variable
1114 /// initializers and operands to instructions.  'undef' values can occur with
1115 /// any first-class type.
1116 ///
1117 /// Undef values aren't exactly constants; if they have multiple uses, they
1118 /// can appear to have different bit patterns at each use. See
1119 /// LangRef.html#undefvalues for details.
1120 ///
1121 class UndefValue : public Constant {
1122   void *operator new(size_t, unsigned) LLVM_DELETED_FUNCTION;
1123   UndefValue(const UndefValue &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
1124 protected:
1125   explicit UndefValue(Type *T) : Constant(T, UndefValueVal, 0, 0) {}
1126 protected:
1127   // allocate space for exactly zero operands
1128   void *operator new(size_t s) {
1129     return User::operator new(s, 0);
1130   }
1131 public:
1132   /// get() - Static factory methods - Return an 'undef' object of the specified
1133   /// type.
1134   ///
1135   static UndefValue *get(Type *T);
1136
1137   /// getSequentialElement - If this Undef has array or vector type, return a
1138   /// undef with the right element type.
1139   UndefValue *getSequentialElement() const;
1140
1141   /// getStructElement - If this undef has struct type, return a undef with the
1142   /// right element type for the specified element.
1143   UndefValue *getStructElement(unsigned Elt) const;
1144
1145   /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
1146   /// index.
1147   UndefValue *getElementValue(Constant *C) const;
1148
1149   /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
1150   /// index.
1151   UndefValue *getElementValue(unsigned Idx) const;
1152
1153   virtual void destroyConstant();
1154
1155   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1156   static bool classof(const Value *V) {
1157     return V->getValueID() == UndefValueVal;
1158   }
1159 };
1160
1161 } // End llvm namespace
1162
1163 #endif