include/llvm/Value.h

   1 //===-- llvm/Value.h - Definition of the Value class ------------*- 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 declares the Value class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_VALUE_H
  15 #define LLVM_VALUE_H
  16
  17 #include "llvm/Use.h"
  18 #include "llvm/Support/Casting.h"
  19 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  20
  21 namespace llvm {
  22
  23 class Constant;
  24 class Argument;
  25 class Instruction;
  26 class BasicBlock;
  27 class GlobalValue;
  28 class Function;
  29 class GlobalVariable;
  30 class GlobalAlias;
  31 class InlineAsm;
  32 class ValueSymbolTable;
  33 template<typename ValueTy> class StringMapEntry;
  34 typedef StringMapEntry<Value*> ValueName;
  35 class raw_ostream;
  36 class AssemblyAnnotationWriter;
  37 class ValueHandleBase;
  38 class LLVMContext;
  39 class Twine;
  40 class MDNode;
  41 class Type;
  42 class StringRef;
  43
  44 //===----------------------------------------------------------------------===//
  45 //                                 Value Class
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 /// This is a very important LLVM class. It is the base class of all values
  49 /// computed by a program that may be used as operands to other values. Value is
  50 /// the super class of other important classes such as Instruction and Function.
  51 /// All Values have a Type. Type is not a subclass of Value. Some values can
  52 /// have a name and they belong to some Module.  Setting the name on the Value
  53 /// automatically updates the module's symbol table.
  54 ///
  55 /// Every value has a "use list" that keeps track of which other Values are
  56 /// using this Value.  A Value can also have an arbitrary number of ValueHandle
  57 /// objects that watch it and listen to RAUW and Destroy events.  See
  58 /// llvm/Support/ValueHandle.h for details.
  59 ///
  60 /// @brief LLVM Value Representation
  61 class Value {
  62   const unsigned char SubclassID;   // Subclass identifier (for isa/dyn_cast)
  63   unsigned char HasValueHandle : 1; // Has a ValueHandle pointing to this?
  64 protected:
  65   /// SubclassOptionalData - This member is similar to SubclassData, however it
  66   /// is for holding information which may be used to aid optimization, but
  67   /// which may be cleared to zero without affecting conservative
  68   /// interpretation.
  69   unsigned char SubclassOptionalData : 7;
  70
  71 private:
  72   /// SubclassData - This member is defined by this class, but is not used for
  73   /// anything.  Subclasses can use it to hold whatever state they find useful.
  74   /// This field is initialized to zero by the ctor.
  75   unsigned short SubclassData;
  76
  77   Type *VTy;
  78   Use *UseList;
  79
  80   friend class ValueSymbolTable; // Allow ValueSymbolTable to directly mod Name.
  81   friend class ValueHandleBase;
  82   ValueName *Name;
  83
  84   void operator=(const Value &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  85   Value(const Value &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  86
  87 protected:
  88   /// printCustom - Value subclasses can override this to implement custom
  89   /// printing behavior.
  90   virtual void printCustom(raw_ostream &O) const;
  91
  92   Value(Type *Ty, unsigned scid);
  93 public:
  94   virtual ~Value();
  95
  96   /// dump - Support for debugging, callable in GDB: V->dump()
  97   //
  98   void dump() const;
  99
 100   /// print - Implement operator<< on Value.
 101   ///
 102   void print(raw_ostream &O, AssemblyAnnotationWriter *AAW = 0) const;
 103
 104   /// All values are typed, get the type of this value.
 105   ///
 106   Type *getType() const { return VTy; }
 107
 108   /// All values hold a context through their type.
 109   LLVMContext &getContext() const;
 110
 111   // All values can potentially be named.
 112   bool hasName() const { return Name != 0 && SubclassID != MDStringVal; }
 113   ValueName *getValueName() const { return Name; }
 114   void setValueName(ValueName *VN) { Name = VN; }
 115
 116   /// getName() - Return a constant reference to the value's name. This is cheap
 117   /// and guaranteed to return the same reference as long as the value is not
 118   /// modified.
 119   StringRef getName() const;
 120
 121   /// setName() - Change the name of the value, choosing a new unique name if
 122   /// the provided name is taken.
 123   ///
 124   /// \param Name The new name; or "" if the value's name should be removed.
 125   void setName(const Twine &Name);
 126
 127
 128   /// takeName - transfer the name from V to this value, setting V's name to
 129   /// empty.  It is an error to call V->takeName(V).
 130   void takeName(Value *V);
 131
 132   /// replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
 133   /// each use point to "V" instead of "this".  After this completes, 'this's
 134   /// use list is guaranteed to be empty.
 135   ///
 136   void replaceAllUsesWith(Value *V);
 137
 138   //----------------------------------------------------------------------
 139   // Methods for handling the chain of uses of this Value.
 140   //
 141   typedef value_use_iterator<User>       use_iterator;
 142   typedef value_use_iterator<const User> const_use_iterator;
 143
 144   bool               use_empty() const { return UseList == 0; }
 145   use_iterator       use_begin()       { return use_iterator(UseList); }
 146   const_use_iterator use_begin() const { return const_use_iterator(UseList); }
 147   use_iterator       use_end()         { return use_iterator(0);   }
 148   const_use_iterator use_end()   const { return const_use_iterator(0);   }
 149   User              *use_back()        { return *use_begin(); }
 150   const User        *use_back()  const { return *use_begin(); }
 151
 152   /// hasOneUse - Return true if there is exactly one user of this value.  This
 153   /// is specialized because it is a common request and does not require
 154   /// traversing the whole use list.
 155   ///
 156   bool hasOneUse() const {
 157     const_use_iterator I = use_begin(), E = use_end();
 158     if (I == E) return false;
 159     return ++I == E;
 160   }
 161
 162   /// hasNUses - Return true if this Value has exactly N users.
 163   ///
 164   bool hasNUses(unsigned N) const;
 165
 166   /// hasNUsesOrMore - Return true if this value has N users or more.  This is
 167   /// logically equivalent to getNumUses() >= N.
 168   ///
 169   bool hasNUsesOrMore(unsigned N) const;
 170
 171   bool isUsedInBasicBlock(const BasicBlock *BB) const;
 172
 173   /// getNumUses - This method computes the number of uses of this Value.  This
 174   /// is a linear time operation.  Use hasOneUse, hasNUses, or hasNUsesOrMore
 175   /// to check for specific values.
 176   unsigned getNumUses() const;
 177
 178   /// addUse - This method should only be used by the Use class.
 179   ///
 180   void addUse(Use &U) { U.addToList(&UseList); }
 181
 182   /// An enumeration for keeping track of the concrete subclass of Value that
 183   /// is actually instantiated. Values of this enumeration are kept in the
 184   /// Value classes SubclassID field. They are used for concrete type
 185   /// identification.
 186   enum ValueTy {
 187     ArgumentVal,              // This is an instance of Argument
 188     BasicBlockVal,            // This is an instance of BasicBlock
 189     FunctionVal,              // This is an instance of Function
 190     GlobalAliasVal,           // This is an instance of GlobalAlias
 191     GlobalVariableVal,        // This is an instance of GlobalVariable
 192     UndefValueVal,            // This is an instance of UndefValue
 193     BlockAddressVal,          // This is an instance of BlockAddress
 194     ConstantExprVal,          // This is an instance of ConstantExpr
 195     ConstantAggregateZeroVal, // This is an instance of ConstantAggregateZero
 196     ConstantDataArrayVal,     // This is an instance of ConstantDataArray
 197     ConstantDataVectorVal,    // This is an instance of ConstantDataVector
 198     ConstantIntVal,           // This is an instance of ConstantInt
 199     ConstantFPVal,            // This is an instance of ConstantFP
 200     ConstantArrayVal,         // This is an instance of ConstantArray
 201     ConstantStructVal,        // This is an instance of ConstantStruct
 202     ConstantVectorVal,        // This is an instance of ConstantVector
 203     ConstantPointerNullVal,   // This is an instance of ConstantPointerNull
 204     MDNodeVal,                // This is an instance of MDNode
 205     MDStringVal,              // This is an instance of MDString
 206     InlineAsmVal,             // This is an instance of InlineAsm
 207     PseudoSourceValueVal,     // This is an instance of PseudoSourceValue
 208     FixedStackPseudoSourceValueVal, // This is an instance of
 209                                     // FixedStackPseudoSourceValue
 210     InstructionVal,           // This is an instance of Instruction
 211     // Enum values starting at InstructionVal are used for Instructions;
 212     // don't add new values here!
 213
 214     // Markers:
 215     ConstantFirstVal = FunctionVal,
 216     ConstantLastVal  = ConstantPointerNullVal
 217   };
 218
 219   /// getValueID - Return an ID for the concrete type of this object.  This is
 220   /// used to implement the classof checks.  This should not be used for any
 221   /// other purpose, as the values may change as LLVM evolves.  Also, note that
 222   /// for instructions, the Instruction's opcode is added to InstructionVal. So
 223   /// this means three things:
 224   /// # there is no value with code InstructionVal (no opcode==0).
 225   /// # there are more possible values for the value type than in ValueTy enum.
 226   /// # the InstructionVal enumerator must be the highest valued enumerator in
 227   ///   the ValueTy enum.
 228   unsigned getValueID() const {
 229     return SubclassID;
 230   }
 231
 232   /// getRawSubclassOptionalData - Return the raw optional flags value
 233   /// contained in this value. This should only be used when testing two
 234   /// Values for equivalence.
 235   unsigned getRawSubclassOptionalData() const {
 236     return SubclassOptionalData;
 237   }
 238
 239   /// clearSubclassOptionalData - Clear the optional flags contained in
 240   /// this value.
 241   void clearSubclassOptionalData() {
 242     SubclassOptionalData = 0;
 243   }
 244
 245   /// hasSameSubclassOptionalData - Test whether the optional flags contained
 246   /// in this value are equal to the optional flags in the given value.
 247   bool hasSameSubclassOptionalData(const Value *V) const {
 248     return SubclassOptionalData == V->SubclassOptionalData;
 249   }
 250
 251   /// intersectOptionalDataWith - Clear any optional flags in this value
 252   /// that are not also set in the given value.
 253   void intersectOptionalDataWith(const Value *V) {
 254     SubclassOptionalData &= V->SubclassOptionalData;
 255   }
 256
 257   /// hasValueHandle - Return true if there is a value handle associated with
 258   /// this value.
 259   bool hasValueHandle() const { return HasValueHandle; }
 260
 261   /// stripPointerCasts - This method strips off any unneeded pointer casts and
 262   /// all-zero GEPs from the specified value, returning the original uncasted
 263   /// value. If this is called on a non-pointer value, it returns 'this'.
 264   Value *stripPointerCasts();
 265   const Value *stripPointerCasts() const {
 266     return const_cast<Value*>(this)->stripPointerCasts();
 267   }
 268
 269   /// stripInBoundsConstantOffsets - This method strips off unneeded pointer casts and
 270   /// all-constant GEPs from the specified value, returning the original
 271   /// pointer value. If this is called on a non-pointer value, it returns
 272   /// 'this'.
 273   Value *stripInBoundsConstantOffsets();
 274   const Value *stripInBoundsConstantOffsets() const {
 275     return const_cast<Value*>(this)->stripInBoundsConstantOffsets();
 276   }
 277
 278   /// stripInBoundsOffsets - This method strips off unneeded pointer casts and
 279   /// any in-bounds Offsets from the specified value, returning the original
 280   /// pointer value. If this is called on a non-pointer value, it returns
 281   /// 'this'.
 282   Value *stripInBoundsOffsets();
 283   const Value *stripInBoundsOffsets() const {
 284     return const_cast<Value*>(this)->stripInBoundsOffsets();
 285   }
 286
 287   /// isDereferenceablePointer - Test if this value is always a pointer to
 288   /// allocated and suitably aligned memory for a simple load or store.
 289   bool isDereferenceablePointer() const;
 290
 291   /// DoPHITranslation - If this value is a PHI node with CurBB as its parent,
 292   /// return the value in the PHI node corresponding to PredBB.  If not, return
 293   /// ourself.  This is useful if you want to know the value something has in a
 294   /// predecessor block.
 295   Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB, const BasicBlock *PredBB);
 296
 297   const Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB,
 298                                 const BasicBlock *PredBB) const{
 299     return const_cast<Value*>(this)->DoPHITranslation(CurBB, PredBB);
 300   }
 301
 302   /// MaximumAlignment - This is the greatest alignment value supported by
 303   /// load, store, and alloca instructions, and global values.
 304   static const unsigned MaximumAlignment = 1u << 29;
 305
 306   /// mutateType - Mutate the type of this Value to be of the specified type.
 307   /// Note that this is an extremely dangerous operation which can create
 308   /// completely invalid IR very easily.  It is strongly recommended that you
 309   /// recreate IR objects with the right types instead of mutating them in
 310   /// place.
 311   void mutateType(Type *Ty) {
 312     VTy = Ty;
 313   }
 314
 315 protected:
 316   unsigned short getSubclassDataFromValue() const { return SubclassData; }
 317   void setValueSubclassData(unsigned short D) { SubclassData = D; }
 318 };
 319
 320 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const Value &V) {
 321   V.print(OS);
 322   return OS;
 323 }
 324
 325 void Use::set(Value *V) {
 326   if (Val) removeFromList();
 327   Val = V;
 328   if (V) V->addUse(*this);
 329 }
 330
 331
 332 // isa - Provide some specializations of isa so that we don't have to include
 333 // the subtype header files to test to see if the value is a subclass...
 334 //
 335 template <> struct isa_impl<Constant, Value> {
 336   static inline bool doit(const Value &Val) {
 337     return Val.getValueID() >= Value::ConstantFirstVal &&
 338       Val.getValueID() <= Value::ConstantLastVal;
 339   }
 340 };
 341
 342 template <> struct isa_impl<Argument, Value> {
 343   static inline bool doit (const Value &Val) {
 344     return Val.getValueID() == Value::ArgumentVal;
 345   }
 346 };
 347
 348 template <> struct isa_impl<InlineAsm, Value> {
 349   static inline bool doit(const Value &Val) {
 350     return Val.getValueID() == Value::InlineAsmVal;
 351   }
 352 };
 353
 354 template <> struct isa_impl<Instruction, Value> {
 355   static inline bool doit(const Value &Val) {
 356     return Val.getValueID() >= Value::InstructionVal;
 357   }
 358 };
 359
 360 template <> struct isa_impl<BasicBlock, Value> {
 361   static inline bool doit(const Value &Val) {
 362     return Val.getValueID() == Value::BasicBlockVal;
 363   }
 364 };
 365
 366 template <> struct isa_impl<Function, Value> {
 367   static inline bool doit(const Value &Val) {
 368     return Val.getValueID() == Value::FunctionVal;
 369   }
 370 };
 371
 372 template <> struct isa_impl<GlobalVariable, Value> {
 373   static inline bool doit(const Value &Val) {
 374     return Val.getValueID() == Value::GlobalVariableVal;
 375   }
 376 };
 377
 378 template <> struct isa_impl<GlobalAlias, Value> {
 379   static inline bool doit(const Value &Val) {
 380     return Val.getValueID() == Value::GlobalAliasVal;
 381   }
 382 };
 383
 384 template <> struct isa_impl<GlobalValue, Value> {
 385   static inline bool doit(const Value &Val) {
 386     return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Function>(Val) ||
 387       isa<GlobalAlias>(Val);
 388   }
 389 };
 390
 391 template <> struct isa_impl<MDNode, Value> {
 392   static inline bool doit(const Value &Val) {
 393     return Val.getValueID() == Value::MDNodeVal;
 394   }
 395 };
 396
 397 // Value* is only 4-byte aligned.
 398 template<>
 399 class PointerLikeTypeTraits<Value*> {
 400   typedef Value* PT;
 401 public:
 402   static inline void *getAsVoidPointer(PT P) { return P; }
 403   static inline PT getFromVoidPointer(void *P) {
 404     return static_cast<PT>(P);
 405   }
 406   enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
 407 };
 408
 409 } // End llvm namespace
 410
 411 #endif