include/llvm/IR/Function.h

   1 //===-- llvm/Function.h - Class to represent a single function --*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the declaration of the Function class, which represents a
  11 // single function/procedure in LLVM.
  12 //
  13 // A function basically consists of a list of basic blocks, a list of arguments,
  14 // and a symbol table.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #ifndef LLVM_IR_FUNCTION_H
  19 #define LLVM_IR_FUNCTION_H
  20
  21 #include "llvm/IR/Argument.h"
  22 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  23 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
  24 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  25 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  26 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  27
  28 namespace llvm {
  29
  30 class FunctionType;
  31 class LLVMContext;
  32
  33 // Traits for intrusive list of basic blocks...
  34 template<> struct ilist_traits<BasicBlock>
  35   : public SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function> {
  36
  37   // createSentinel is used to get hold of the node that marks the end of the
  38   // list... (same trick used here as in ilist_traits<Instruction>)
  39   BasicBlock *createSentinel() const {
  40     return static_cast<BasicBlock*>(&Sentinel);
  41   }
  42   static void destroySentinel(BasicBlock*) {}
  43
  44   BasicBlock *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  45   BasicBlock *ensureHead(BasicBlock*) const { return createSentinel(); }
  46   static void noteHead(BasicBlock*, BasicBlock*) {}
  47
  48   static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
  49 private:
  50   mutable ilist_half_node<BasicBlock> Sentinel;
  51 };
  52
  53 template<> struct ilist_traits<Argument>
  54   : public SymbolTableListTraits<Argument, Function> {
  55
  56   Argument *createSentinel() const {
  57     return static_cast<Argument*>(&Sentinel);
  58   }
  59   static void destroySentinel(Argument*) {}
  60
  61   Argument *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
  62   Argument *ensureHead(Argument*) const { return createSentinel(); }
  63   static void noteHead(Argument*, Argument*) {}
  64
  65   static ValueSymbolTable *getSymTab(Function *ItemParent);
  66 private:
  67   mutable ilist_half_node<Argument> Sentinel;
  68 };
  69
  70 class Function : public GlobalValue,
  71                  public ilist_node<Function> {
  72 public:
  73   typedef iplist<Argument> ArgumentListType;
  74   typedef iplist<BasicBlock> BasicBlockListType;
  75
  76   // BasicBlock iterators...
  77   typedef BasicBlockListType::iterator iterator;
  78   typedef BasicBlockListType::const_iterator const_iterator;
  79
  80   typedef ArgumentListType::iterator arg_iterator;
  81   typedef ArgumentListType::const_iterator const_arg_iterator;
  82
  83 private:
  84   // Important things that make up a function!
  85   BasicBlockListType  BasicBlocks;        ///< The basic blocks
  86   mutable ArgumentListType ArgumentList;  ///< The formal arguments
  87   ValueSymbolTable *SymTab;               ///< Symbol table of args/instructions
  88   AttributeSet AttributeList;              ///< Parameter attributes
  89
  90   // HasLazyArguments is stored in Value::SubclassData.
  91   /*bool HasLazyArguments;*/
  92
  93   // The Calling Convention is stored in Value::SubclassData.
  94   /*CallingConv::ID CallingConvention;*/
  95
  96   friend class SymbolTableListTraits<Function, Module>;
  97
  98   void setParent(Module *parent);
  99
 100   /// hasLazyArguments/CheckLazyArguments - The argument list of a function is
 101   /// built on demand, so that the list isn't allocated until the first client
 102   /// needs it.  The hasLazyArguments predicate returns true if the arg list
 103   /// hasn't been set up yet.
 104   bool hasLazyArguments() const {
 105     return getSubclassDataFromValue() & 1;
 106   }
 107   void CheckLazyArguments() const {
 108     if (hasLazyArguments())
 109       BuildLazyArguments();
 110   }
 111   void BuildLazyArguments() const;
 112
 113   Function(const Function&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 114   void operator=(const Function&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 115
 116   /// Function ctor - If the (optional) Module argument is specified, the
 117   /// function is automatically inserted into the end of the function list for
 118   /// the module.
 119   ///
 120   Function(FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 121            const Twine &N = "", Module *M = 0);
 122
 123 public:
 124   static Function *Create(FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 125                           const Twine &N = "", Module *M = 0) {
 126     return new(0) Function(Ty, Linkage, N, M);
 127   }
 128
 129   ~Function();
 130
 131   Type *getReturnType() const;           // Return the type of the ret val
 132   FunctionType *getFunctionType() const; // Return the FunctionType for me
 133
 134   /// getContext - Return a pointer to the LLVMContext associated with this
 135   /// function, or NULL if this function is not bound to a context yet.
 136   LLVMContext &getContext() const;
 137
 138   /// isVarArg - Return true if this function takes a variable number of
 139   /// arguments.
 140   bool isVarArg() const;
 141
 142   /// getIntrinsicID - This method returns the ID number of the specified
 143   /// function, or Intrinsic::not_intrinsic if the function is not an
 144   /// instrinsic, or if the pointer is null.  This value is always defined to be
 145   /// zero to allow easy checking for whether a function is intrinsic or not.
 146   /// The particular intrinsic functions which correspond to this value are
 147   /// defined in llvm/Intrinsics.h.
 148   ///
 149   unsigned getIntrinsicID() const LLVM_READONLY;
 150   bool isIntrinsic() const { return getName().startswith("llvm."); }
 151
 152   /// getCallingConv()/setCallingConv(CC) - These method get and set the
 153   /// calling convention of this function.  The enum values for the known
 154   /// calling conventions are defined in CallingConv.h.
 155   CallingConv::ID getCallingConv() const {
 156     return static_cast<CallingConv::ID>(getSubclassDataFromValue() >> 1);
 157   }
 158   void setCallingConv(CallingConv::ID CC) {
 159     setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & 1) |
 160                          (static_cast<unsigned>(CC) << 1));
 161   }
 162
 163   /// getAttributes - Return the attribute list for this Function.
 164   ///
 165   const AttributeSet &getAttributes() const { return AttributeList; }
 166
 167   /// setAttributes - Set the attribute list for this Function.
 168   ///
 169   void setAttributes(const AttributeSet &attrs) { AttributeList = attrs; }
 170
 171   /// addFnAttr - Add function attributes to this function.
 172   ///
 173   void addFnAttr(Attribute::AttrKind N) {
 174     addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::get(getContext(), N));
 175   }
 176
 177   /// hasGC/getGC/setGC/clearGC - The name of the garbage collection algorithm
 178   ///                             to use during code generation.
 179   bool hasGC() const;
 180   const char *getGC() const;
 181   void setGC(const char *Str);
 182   void clearGC();
 183
 184   /// addAttribute - adds the attribute to the list of attributes.
 185   void addAttribute(unsigned i, Attribute attr);
 186
 187   /// removeAttribute - removes the attribute from the list of attributes.
 188   void removeAttribute(unsigned i, Attribute attr);
 189
 190   /// @brief Extract the alignment for a call or parameter (0=unknown).
 191   unsigned getParamAlignment(unsigned i) const {
 192     return AttributeList.getParamAlignment(i);
 193   }
 194
 195   /// @brief Determine if the function does not access memory.
 196   bool doesNotAccessMemory() const {
 197     return AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 198                                       Attribute::ReadNone);
 199   }
 200   void setDoesNotAccessMemory() {
 201     addFnAttr(Attribute::ReadNone);
 202   }
 203
 204   /// @brief Determine if the function does not access or only reads memory.
 205   bool onlyReadsMemory() const {
 206     return doesNotAccessMemory() ||
 207       AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 208                                  Attribute::ReadOnly);
 209   }
 210   void setOnlyReadsMemory() {
 211     addFnAttr(Attribute::ReadOnly);
 212   }
 213
 214   /// @brief Determine if the function cannot return.
 215   bool doesNotReturn() const {
 216     return AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 217                                       Attribute::NoReturn);
 218   }
 219   void setDoesNotReturn() {
 220     addFnAttr(Attribute::NoReturn);
 221   }
 222
 223   /// @brief Determine if the function cannot unwind.
 224   bool doesNotThrow() const {
 225     return AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 226                                       Attribute::NoUnwind);
 227   }
 228   void setDoesNotThrow() {
 229     addFnAttr(Attribute::NoUnwind);
 230   }
 231
 232   /// @brief Determine if the call cannot be duplicated.
 233   bool cannotDuplicate() const {
 234     return AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 235                                       Attribute::NoDuplicate);
 236   }
 237   void setCannotDuplicate() {
 238     addFnAttr(Attribute::NoDuplicate);
 239   }
 240
 241   /// @brief True if the ABI mandates (or the user requested) that this
 242   /// function be in a unwind table.
 243   bool hasUWTable() const {
 244     return AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 245                                       Attribute::UWTable);
 246   }
 247   void setHasUWTable() {
 248     addFnAttr(Attribute::UWTable);
 249   }
 250
 251   /// @brief True if this function needs an unwind table.
 252   bool needsUnwindTableEntry() const {
 253     return hasUWTable() || !doesNotThrow();
 254   }
 255
 256   /// @brief Determine if the function returns a structure through first
 257   /// pointer argument.
 258   bool hasStructRetAttr() const {
 259     return AttributeList.hasAttribute(1, Attribute::StructRet);
 260   }
 261
 262   /// @brief Determine if the parameter does not alias other parameters.
 263   /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
 264   bool doesNotAlias(unsigned n) const {
 265     return AttributeList.hasAttribute(n, Attribute::NoAlias);
 266   }
 267   void setDoesNotAlias(unsigned n) {
 268     addAttribute(n, Attribute::get(getContext(), Attribute::NoAlias));
 269   }
 270
 271   /// @brief Determine if the parameter can be captured.
 272   /// @param n The parameter to check. 1 is the first parameter, 0 is the return
 273   bool doesNotCapture(unsigned n) const {
 274     return AttributeList.hasAttribute(n, Attribute::NoCapture);
 275   }
 276   void setDoesNotCapture(unsigned n) {
 277     addAttribute(n, Attribute::get(getContext(), Attribute::NoCapture));
 278   }
 279
 280   /// copyAttributesFrom - copy all additional attributes (those not needed to
 281   /// create a Function) from the Function Src to this one.
 282   void copyAttributesFrom(const GlobalValue *Src);
 283
 284   /// deleteBody - This method deletes the body of the function, and converts
 285   /// the linkage to external.
 286   ///
 287   void deleteBody() {
 288     dropAllReferences();
 289     setLinkage(ExternalLinkage);
 290   }
 291
 292   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module,
 293   /// but does not delete it.
 294   ///
 295   virtual void removeFromParent();
 296
 297   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing module
 298   /// and deletes it.
 299   ///
 300   virtual void eraseFromParent();
 301
 302
 303   /// Get the underlying elements of the Function... the basic block list is
 304   /// empty for external functions.
 305   ///
 306   const ArgumentListType &getArgumentList() const {
 307     CheckLazyArguments();
 308     return ArgumentList;
 309   }
 310   ArgumentListType &getArgumentList() {
 311     CheckLazyArguments();
 312     return ArgumentList;
 313   }
 314   static iplist<Argument> Function::*getSublistAccess(Argument*) {
 315     return &Function::ArgumentList;
 316   }
 317
 318   const BasicBlockListType &getBasicBlockList() const { return BasicBlocks; }
 319         BasicBlockListType &getBasicBlockList()       { return BasicBlocks; }
 320   static iplist<BasicBlock> Function::*getSublistAccess(BasicBlock*) {
 321     return &Function::BasicBlocks;
 322   }
 323
 324   const BasicBlock       &getEntryBlock() const   { return front(); }
 325         BasicBlock       &getEntryBlock()         { return front(); }
 326
 327   //===--------------------------------------------------------------------===//
 328   // Symbol Table Accessing functions...
 329
 330   /// getSymbolTable() - Return the symbol table...
 331   ///
 332   inline       ValueSymbolTable &getValueSymbolTable()       { return *SymTab; }
 333   inline const ValueSymbolTable &getValueSymbolTable() const { return *SymTab; }
 334
 335
 336   //===--------------------------------------------------------------------===//
 337   // BasicBlock iterator forwarding functions
 338   //
 339   iterator                begin()       { return BasicBlocks.begin(); }
 340   const_iterator          begin() const { return BasicBlocks.begin(); }
 341   iterator                end  ()       { return BasicBlocks.end();   }
 342   const_iterator          end  () const { return BasicBlocks.end();   }
 343
 344   size_t                   size() const { return BasicBlocks.size();  }
 345   bool                    empty() const { return BasicBlocks.empty(); }
 346   const BasicBlock       &front() const { return BasicBlocks.front(); }
 347         BasicBlock       &front()       { return BasicBlocks.front(); }
 348   const BasicBlock        &back() const { return BasicBlocks.back();  }
 349         BasicBlock        &back()       { return BasicBlocks.back();  }
 350
 351   //===--------------------------------------------------------------------===//
 352   // Argument iterator forwarding functions
 353   //
 354   arg_iterator arg_begin() {
 355     CheckLazyArguments();
 356     return ArgumentList.begin();
 357   }
 358   const_arg_iterator arg_begin() const {
 359     CheckLazyArguments();
 360     return ArgumentList.begin();
 361   }
 362   arg_iterator arg_end() {
 363     CheckLazyArguments();
 364     return ArgumentList.end();
 365   }
 366   const_arg_iterator arg_end() const {
 367     CheckLazyArguments();
 368     return ArgumentList.end();
 369   }
 370
 371   size_t arg_size() const;
 372   bool arg_empty() const;
 373
 374   /// viewCFG - This function is meant for use from the debugger.  You can just
 375   /// say 'call F->viewCFG()' and a ghostview window should pop up from the
 376   /// program, displaying the CFG of the current function with the code for each
 377   /// basic block inside.  This depends on there being a 'dot' and 'gv' program
 378   /// in your path.
 379   ///
 380   void viewCFG() const;
 381
 382   /// viewCFGOnly - This function is meant for use from the debugger.  It works
 383   /// just like viewCFG, but it does not include the contents of basic blocks
 384   /// into the nodes, just the label.  If you are only interested in the CFG
 385   /// this can make the graph smaller.
 386   ///
 387   void viewCFGOnly() const;
 388
 389   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 390   static inline bool classof(const Value *V) {
 391     return V->getValueID() == Value::FunctionVal;
 392   }
 393
 394   /// dropAllReferences() - This method causes all the subinstructions to "let
 395   /// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
 396   /// 'delete' a whole module at a time, even though there may be circular
 397   /// references... first all references are dropped, and all use counts go to
 398   /// zero.  Then everything is deleted for real.  Note that no operations are
 399   /// valid on an object that has "dropped all references", except operator
 400   /// delete.
 401   ///
 402   /// Since no other object in the module can have references into the body of a
 403   /// function, dropping all references deletes the entire body of the function,
 404   /// including any contained basic blocks.
 405   ///
 406   void dropAllReferences();
 407
 408   /// hasAddressTaken - returns true if there are any uses of this function
 409   /// other than direct calls or invokes to it, or blockaddress expressions.
 410   /// Optionally passes back an offending user for diagnostic purposes.
 411   ///
 412   bool hasAddressTaken(const User** = 0) const;
 413
 414   /// isDefTriviallyDead - Return true if it is trivially safe to remove
 415   /// this function definition from the module (because it isn't externally
 416   /// visible, does not have its address taken, and has no callers).  To make
 417   /// this more accurate, call removeDeadConstantUsers first.
 418   bool isDefTriviallyDead() const;
 419
 420   /// callsFunctionThatReturnsTwice - Return true if the function has a call to
 421   /// setjmp or other function that gcc recognizes as "returning twice".
 422   bool callsFunctionThatReturnsTwice() const;
 423
 424 private:
 425   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
 426   // subclasses cannot accidentally use it.
 427   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
 428     Value::setValueSubclassData(D);
 429   }
 430 };
 431
 432 inline ValueSymbolTable *
 433 ilist_traits<BasicBlock>::getSymTab(Function *F) {
 434   return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
 435 }
 436
 437 inline ValueSymbolTable *
 438 ilist_traits<Argument>::getSymTab(Function *F) {
 439   return F ? &F->getValueSymbolTable() : 0;
 440 }
 441
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