include/llvm/IR/User.h

   1 //===-- llvm/User.h - User class definition ---------------------*- 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 class defines the interface that one who uses a Value must implement.
  11 // Each instance of the Value class keeps track of what User's have handles
  12 // to it.
  13 //
  14 //  * Instructions are the largest class of Users.
  15 //  * Constants may be users of other constants (think arrays and stuff)
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #ifndef LLVM_IR_USER_H
  20 #define LLVM_IR_USER_H
  21
  22 #include "llvm/ADT/iterator.h"
  23 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
  24 #include "llvm/IR/Value.h"
  25 #include "llvm/Support/AlignOf.h"
  26 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  27
  28 namespace llvm {
  29
  30 /// \brief Compile-time customization of User operands.
  31 ///
  32 /// Customizes operand-related allocators and accessors.
  33 template <class>
  34 struct OperandTraits;
  35
  36 class User : public Value {
  37   User(const User &) = delete;
  38   template <unsigned>
  39   friend struct HungoffOperandTraits;
  40   virtual void anchor();
  41
  42 protected:
  43   /// Allocate a User with an operand pointer co-allocated.
  44   ///
  45   /// This is used for subclasses which need to allocate a variable number
  46   /// of operands, ie, 'hung off uses'.
  47   void *operator new(size_t Size);
  48
  49   /// Allocate a User with the operands co-allocated.
  50   ///
  51   /// This is used for subclasses which have a fixed number of operands.
  52   void *operator new(size_t Size, unsigned Us);
  53
  54   User(Type *ty, unsigned vty, Use *OpList, unsigned NumOps)
  55       : Value(ty, vty) {
  56     assert(NumOps < (1u << NumUserOperandsBits) && "Too many operands");
  57     NumUserOperands = NumOps;
  58     // If we have hung off uses, then the operand list should initially be
  59     // null.
  60     assert((!HasHungOffUses || !getOperandList()) &&
  61            "Error in initializing hung off uses for User");
  62   }
  63
  64   /// \brief Allocate the array of Uses, followed by a pointer
  65   /// (with bottom bit set) to the User.
  66   /// \param IsPhi identifies callers which are phi nodes and which need
  67   /// N BasicBlock* allocated along with N
  68   void allocHungoffUses(unsigned N, bool IsPhi = false);
  69
  70   /// \brief Grow the number of hung off uses.  Note that allocHungoffUses
  71   /// should be called if there are no uses.
  72   void growHungoffUses(unsigned N, bool IsPhi = false);
  73
  74 public:
  75   ~User() override {}
  76   /// \brief Free memory allocated for User and Use objects.
  77   void operator delete(void *Usr);
  78   /// \brief Placement delete - required by std, but never called.
  79   void operator delete(void*, unsigned) {
  80     llvm_unreachable("Constructor throws?");
  81   }
  82   /// \brief Placement delete - required by std, but never called.
  83   void operator delete(void*, unsigned, bool) {
  84     llvm_unreachable("Constructor throws?");
  85   }
  86 protected:
  87   template <int Idx, typename U> static Use &OpFrom(const U *that) {
  88     return Idx < 0
  89       ? OperandTraits<U>::op_end(const_cast<U*>(that))[Idx]
  90       : OperandTraits<U>::op_begin(const_cast<U*>(that))[Idx];
  91   }
  92   template <int Idx> Use &Op() {
  93     return OpFrom<Idx>(this);
  94   }
  95   template <int Idx> const Use &Op() const {
  96     return OpFrom<Idx>(this);
  97   }
  98 private:
  99   Use *&getHungOffOperands() { return *(reinterpret_cast<Use **>(this) - 1); }
 100
 101   Use *getIntrusiveOperands() {
 102     return reinterpret_cast<Use *>(this) - NumUserOperands;
 103   }
 104
 105   void setOperandList(Use *NewList) {
 106     assert(HasHungOffUses &&
 107            "Setting operand list only required for hung off uses");
 108     getHungOffOperands() = NewList;
 109   }
 110 public:
 111   Use *getOperandList() {
 112     return HasHungOffUses ? getHungOffOperands() : getIntrusiveOperands();
 113   }
 114   const Use *getOperandList() const {
 115     return const_cast<User *>(this)->getOperandList();
 116   }
 117   Value *getOperand(unsigned i) const {
 118     assert(i < NumUserOperands && "getOperand() out of range!");
 119     return getOperandList()[i];
 120   }
 121   void setOperand(unsigned i, Value *Val) {
 122     assert(i < NumUserOperands && "setOperand() out of range!");
 123     assert((!isa<Constant>((const Value*)this) ||
 124             isa<GlobalValue>((const Value*)this)) &&
 125            "Cannot mutate a constant with setOperand!");
 126     getOperandList()[i] = Val;
 127   }
 128   const Use &getOperandUse(unsigned i) const {
 129     assert(i < NumUserOperands && "getOperandUse() out of range!");
 130     return getOperandList()[i];
 131   }
 132   Use &getOperandUse(unsigned i) {
 133     assert(i < NumUserOperands && "getOperandUse() out of range!");
 134     return getOperandList()[i];
 135   }
 136
 137   unsigned getNumOperands() const { return NumUserOperands; }
 138
 139   /// Set the number of operands on a GlobalVariable.
 140   ///
 141   /// GlobalVariable always allocates space for a single operands, but
 142   /// doesn't always use it.
 143   ///
 144   /// FIXME: As that the number of operands is used to find the start of
 145   /// the allocated memory in operator delete, we need to always think we have
 146   /// 1 operand before delete.
 147   void setGlobalVariableNumOperands(unsigned NumOps) {
 148     assert(NumOps <= 1 && "GlobalVariable can only have 0 or 1 operands");
 149     NumUserOperands = NumOps;
 150   }
 151
 152   /// Set the number of operands on a Function.
 153   ///
 154   /// Function always allocates space for a single operands, but
 155   /// doesn't always use it.
 156   ///
 157   /// FIXME: As that the number of operands is used to find the start of
 158   /// the allocated memory in operator delete, we need to always think we have
 159   /// 1 operand before delete.
 160   void setFunctionNumOperands(unsigned NumOps) {
 161     assert(NumOps <= 1 && "Function can only have 0 or 1 operands");
 162     NumUserOperands = NumOps;
 163   }
 164
 165   /// \brief Subclasses with hung off uses need to manage the operand count
 166   /// themselves.  In these instances, the operand count isn't used to find the
 167   /// OperandList, so there's no issue in having the operand count change.
 168   void setNumHungOffUseOperands(unsigned NumOps) {
 169     assert(HasHungOffUses && "Must have hung off uses to use this method");
 170     assert(NumOps < (1u << NumUserOperandsBits) && "Too many operands");
 171     NumUserOperands = NumOps;
 172   }
 173
 174   // ---------------------------------------------------------------------------
 175   // Operand Iterator interface...
 176   //
 177   typedef Use*       op_iterator;
 178   typedef const Use* const_op_iterator;
 179   typedef iterator_range<op_iterator> op_range;
 180   typedef iterator_range<const_op_iterator> const_op_range;
 181
 182   op_iterator       op_begin()       { return getOperandList(); }
 183   const_op_iterator op_begin() const { return getOperandList(); }
 184   op_iterator       op_end()         {
 185     return getOperandList() + NumUserOperands;
 186   }
 187   const_op_iterator op_end()   const {
 188     return getOperandList() + NumUserOperands;
 189   }
 190   op_range operands() {
 191     return op_range(op_begin(), op_end());
 192   }
 193   const_op_range operands() const {
 194     return const_op_range(op_begin(), op_end());
 195   }
 196
 197   /// \brief Iterator for directly iterating over the operand Values.
 198   struct value_op_iterator
 199       : iterator_adaptor_base<value_op_iterator, op_iterator,
 200                               std::random_access_iterator_tag, Value *,
 201                               ptrdiff_t, Value *, Value *> {
 202     explicit value_op_iterator(Use *U = nullptr) : iterator_adaptor_base(U) {}
 203
 204     Value *operator*() const { return *I; }
 205     Value *operator->() const { return operator*(); }
 206   };
 207
 208   value_op_iterator value_op_begin() {
 209     return value_op_iterator(op_begin());
 210   }
 211   value_op_iterator value_op_end() {
 212     return value_op_iterator(op_end());
 213   }
 214   iterator_range<value_op_iterator> operand_values() {
 215     return iterator_range<value_op_iterator>(value_op_begin(), value_op_end());
 216   }
 217
 218   /// \brief Drop all references to operands.
 219   ///
 220   /// This function is in charge of "letting go" of all objects that this User
 221   /// refers to.  This allows one to 'delete' a whole class at a time, even
 222   /// though there may be circular references...  First all references are
 223   /// dropped, and all use counts go to zero.  Then everything is deleted for
 224   /// real.  Note that no operations are valid on an object that has "dropped
 225   /// all references", except operator delete.
 226   void dropAllReferences() {
 227     for (Use &U : operands())
 228       U.set(nullptr);
 229   }
 230
 231   /// \brief Replace uses of one Value with another.
 232   ///
 233   /// Replaces all references to the "From" definition with references to the
 234   /// "To" definition.
 235   void replaceUsesOfWith(Value *From, Value *To);
 236
 237   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 238   static inline bool classof(const Value *V) {
 239     return isa<Instruction>(V) || isa<Constant>(V);
 240   }
 241 };
 242 // Either Use objects, or a Use pointer can be prepended to User.
 243 static_assert(AlignOf<Use>::Alignment >= AlignOf<User>::Alignment,
 244               "Alignment is insufficient after objects prepended to User");
 245 static_assert(AlignOf<Use *>::Alignment >= AlignOf<User>::Alignment,
 246               "Alignment is insufficient after objects prepended to User");
 247
 248 template<> struct simplify_type<User::op_iterator> {
 249   typedef Value* SimpleType;
 250   static SimpleType getSimplifiedValue(User::op_iterator &Val) {
 251     return Val->get();
 252   }
 253 };
 254 template<> struct simplify_type<User::const_op_iterator> {
 255   typedef /*const*/ Value* SimpleType;
 256   static SimpleType getSimplifiedValue(User::const_op_iterator &Val) {
 257     return Val->get();
 258   }
 259 };
 260
 261 } // End llvm namespace
 262
 263 #endif