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/AbstractTypeUser.h"
  18 #include "llvm/Use.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
  20 #include "llvm/Support/Casting.h"
  21 #include <string>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class Constant;
  26 class Argument;
  27 class Instruction;
  28 class BasicBlock;
  29 class GlobalValue;
  30 class Function;
  31 class GlobalVariable;
  32 class GlobalAlias;
  33 class InlineAsm;
  34 class ValueSymbolTable;
  35 class TypeSymbolTable;
  36 template<typename ValueTy> class StringMapEntry;
  37 template <typename ValueTy = Value>
  38 class AssertingVH;
  39 typedef StringMapEntry<Value*> ValueName;
  40 class raw_ostream;
  41 class AssemblyAnnotationWriter;
  42 class ValueHandleBase;
  43 class LLVMContext;
  44 class Twine;
  45 class MDNode;
  46
  47 //===----------------------------------------------------------------------===//
  48 //                                 Value Class
  49 //===----------------------------------------------------------------------===//
  50
  51 /// This is a very important LLVM class. It is the base class of all values
  52 /// computed by a program that may be used as operands to other values. Value is
  53 /// the super class of other important classes such as Instruction and Function.
  54 /// All Values have a Type. Type is not a subclass of Value. All types can have
  55 /// a name and they should belong to some Module. Setting the name on the Value
  56 /// automatically updates the module's symbol table.
  57 ///
  58 /// Every value has a "use list" that keeps track of which other Values are
  59 /// using this Value.  A Value can also have an arbitrary number of ValueHandle
  60 /// objects that watch it and listen to RAUW and Destroy events.  See
  61 /// llvm/Support/ValueHandle.h for details.
  62 ///
  63 /// @brief LLVM Value Representation
  64 class Value {
  65   const unsigned char SubclassID;   // Subclass identifier (for isa/dyn_cast)
  66   unsigned char HasValueHandle : 1; // Has a ValueHandle pointing to this?
  67 protected:
  68   /// SubclassOptionalData - This member is similar to SubclassData, however it
  69   /// is for holding information which may be used to aid optimization, but
  70   /// which may be cleared to zero without affecting conservative
  71   /// interpretation.
  72   unsigned char SubclassOptionalData : 7;
  73
  74 private:
  75   /// SubclassData - This member is defined by this class, but is not used for
  76   /// anything.  Subclasses can use it to hold whatever state they find useful.
  77   /// This field is initialized to zero by the ctor.
  78   unsigned short SubclassData;
  79
  80   PATypeHolder VTy;
  81   Use *UseList;
  82
  83   friend class ValueSymbolTable; // Allow ValueSymbolTable to directly mod Name.
  84   friend class ValueHandleBase;
  85   friend class AbstractTypeUser;
  86   ValueName *Name;
  87
  88   void operator=(const Value &);     // Do not implement
  89   Value(const Value &);              // Do not implement
  90
  91 protected:
  92   /// printCustom - Value subclasses can override this to implement custom
  93   /// printing behavior.
  94   virtual void printCustom(raw_ostream &O) const;
  95
  96   Value(const Type *Ty, unsigned scid);
  97 public:
  98   virtual ~Value();
  99
 100   /// dump - Support for debugging, callable in GDB: V->dump()
 101   //
 102   void dump() const;
 103
 104   /// print - Implement operator<< on Value.
 105   ///
 106   void print(raw_ostream &O, AssemblyAnnotationWriter *AAW = 0) const;
 107
 108   /// All values are typed, get the type of this value.
 109   ///
 110   inline const Type *getType() const { return VTy; }
 111
 112   /// All values hold a context through their type.
 113   LLVMContext &getContext() const;
 114
 115   // All values can potentially be named...
 116   inline bool hasName() const { return Name != 0; }
 117   ValueName *getValueName() const { return Name; }
 118
 119   /// getName() - Return a constant reference to the value's name. This is cheap
 120   /// and guaranteed to return the same reference as long as the value is not
 121   /// modified.
 122   ///
 123   /// This is currently guaranteed to return a StringRef for which data() points
 124   /// to a valid null terminated string. The use of StringRef.data() is
 125   /// deprecated here, however, and clients should not rely on it. If such
 126   /// behavior is needed, clients should use expensive getNameStr(), or switch
 127   /// to an interface that does not depend on null termination.
 128   StringRef getName() const;
 129
 130   /// getNameStr() - Return the name of the specified value, *constructing a
 131   /// string* to hold it.  This is guaranteed to construct a string and is very
 132   /// expensive, clients should use getName() unless necessary.
 133   std::string getNameStr() const;
 134
 135   /// setName() - Change the name of the value, choosing a new unique name if
 136   /// the provided name is taken.
 137   ///
 138   /// \arg Name - The new name; or "" if the value's name should be removed.
 139   void setName(const Twine &Name);
 140
 141
 142   /// takeName - transfer the name from V to this value, setting V's name to
 143   /// empty.  It is an error to call V->takeName(V).
 144   void takeName(Value *V);
 145
 146   /// replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
 147   /// each use point to "V" instead of "this".  After this completes, 'this's
 148   /// use list is guaranteed to be empty.
 149   ///
 150   void replaceAllUsesWith(Value *V);
 151
 152   // uncheckedReplaceAllUsesWith - Just like replaceAllUsesWith but dangerous.
 153   // Only use when in type resolution situations!
 154   void uncheckedReplaceAllUsesWith(Value *V);
 155
 156   //----------------------------------------------------------------------
 157   // Methods for handling the chain of uses of this Value.
 158   //
 159   typedef value_use_iterator<User>       use_iterator;
 160   typedef value_use_iterator<const User> const_use_iterator;
 161
 162   bool               use_empty() const { return UseList == 0; }
 163   use_iterator       use_begin()       { return use_iterator(UseList); }
 164   const_use_iterator use_begin() const { return const_use_iterator(UseList); }
 165   use_iterator       use_end()         { return use_iterator(0);   }
 166   const_use_iterator use_end()   const { return const_use_iterator(0);   }
 167   User              *use_back()        { return *use_begin(); }
 168   const User        *use_back()  const { return *use_begin(); }
 169
 170   /// hasOneUse - Return true if there is exactly one user of this value.  This
 171   /// is specialized because it is a common request and does not require
 172   /// traversing the whole use list.
 173   ///
 174   bool hasOneUse() const {
 175     const_use_iterator I = use_begin(), E = use_end();
 176     if (I == E) return false;
 177     return ++I == E;
 178   }
 179
 180   /// hasNUses - Return true if this Value has exactly N users.
 181   ///
 182   bool hasNUses(unsigned N) const;
 183
 184   /// hasNUsesOrMore - Return true if this value has N users or more.  This is
 185   /// logically equivalent to getNumUses() >= N.
 186   ///
 187   bool hasNUsesOrMore(unsigned N) const;
 188
 189   bool isUsedInBasicBlock(const BasicBlock *BB) const;
 190
 191   /// getNumUses - This method computes the number of uses of this Value.  This
 192   /// is a linear time operation.  Use hasOneUse, hasNUses, or hasMoreThanNUses
 193   /// to check for specific values.
 194   unsigned getNumUses() const;
 195
 196   /// addUse - This method should only be used by the Use class.
 197   ///
 198   void addUse(Use &U) { U.addToList(&UseList); }
 199
 200   /// An enumeration for keeping track of the concrete subclass of Value that
 201   /// is actually instantiated. Values of this enumeration are kept in the
 202   /// Value classes SubclassID field. They are used for concrete type
 203   /// identification.
 204   enum ValueTy {
 205     ArgumentVal,              // This is an instance of Argument
 206     BasicBlockVal,            // This is an instance of BasicBlock
 207     FunctionVal,              // This is an instance of Function
 208     GlobalAliasVal,           // This is an instance of GlobalAlias
 209     GlobalVariableVal,        // This is an instance of GlobalVariable
 210     UndefValueVal,            // This is an instance of UndefValue
 211     BlockAddressVal,          // This is an instance of BlockAddress
 212     ConstantExprVal,          // This is an instance of ConstantExpr
 213     ConstantAggregateZeroVal, // This is an instance of ConstantAggregateZero
 214     ConstantIntVal,           // This is an instance of ConstantInt
 215     ConstantFPVal,            // This is an instance of ConstantFP
 216     ConstantArrayVal,         // This is an instance of ConstantArray
 217     ConstantStructVal,        // This is an instance of ConstantStruct
 218     ConstantVectorVal,        // This is an instance of ConstantVector
 219     ConstantPointerNullVal,   // This is an instance of ConstantPointerNull
 220     MDNodeVal,                // This is an instance of MDNode
 221     MDStringVal,              // This is an instance of MDString
 222     InlineAsmVal,             // This is an instance of InlineAsm
 223     PseudoSourceValueVal,     // This is an instance of PseudoSourceValue
 224     FixedStackPseudoSourceValueVal, // This is an instance of
 225                                     // FixedStackPseudoSourceValue
 226     InstructionVal,           // This is an instance of Instruction
 227     // Enum values starting at InstructionVal are used for Instructions;
 228     // don't add new values here!
 229
 230     // Markers:
 231     ConstantFirstVal = FunctionVal,
 232     ConstantLastVal  = ConstantPointerNullVal
 233   };
 234
 235   /// getValueID - Return an ID for the concrete type of this object.  This is
 236   /// used to implement the classof checks.  This should not be used for any
 237   /// other purpose, as the values may change as LLVM evolves.  Also, note that
 238   /// for instructions, the Instruction's opcode is added to InstructionVal. So
 239   /// this means three things:
 240   /// # there is no value with code InstructionVal (no opcode==0).
 241   /// # there are more possible values for the value type than in ValueTy enum.
 242   /// # the InstructionVal enumerator must be the highest valued enumerator in
 243   ///   the ValueTy enum.
 244   unsigned getValueID() const {
 245     return SubclassID;
 246   }
 247
 248   /// getRawSubclassOptionalData - Return the raw optional flags value
 249   /// contained in this value. This should only be used when testing two
 250   /// Values for equivalence.
 251   unsigned getRawSubclassOptionalData() const {
 252     return SubclassOptionalData;
 253   }
 254
 255   /// hasSameSubclassOptionalData - Test whether the optional flags contained
 256   /// in this value are equal to the optional flags in the given value.
 257   bool hasSameSubclassOptionalData(const Value *V) const {
 258     return SubclassOptionalData == V->SubclassOptionalData;
 259   }
 260
 261   /// intersectOptionalDataWith - Clear any optional flags in this value
 262   /// that are not also set in the given value.
 263   void intersectOptionalDataWith(const Value *V) {
 264     SubclassOptionalData &= V->SubclassOptionalData;
 265   }
 266
 267   /// hasValueHandle - Return true if there is a value handle associated with
 268   /// this value.
 269   bool hasValueHandle() const { return HasValueHandle; }
 270
 271   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 272   static inline bool classof(const Value *) {
 273     return true; // Values are always values.
 274   }
 275
 276   /// getRawType - This should only be used to implement the vmcore library.
 277   ///
 278   const Type *getRawType() const { return VTy.getRawType(); }
 279
 280   /// stripPointerCasts - This method strips off any unneeded pointer
 281   /// casts from the specified value, returning the original uncasted value.
 282   /// Note that the returned value has pointer type if the specified value does.
 283   Value *stripPointerCasts();
 284   const Value *stripPointerCasts() const {
 285     return const_cast<Value*>(this)->stripPointerCasts();
 286   }
 287
 288   /// getUnderlyingObject - This method strips off any GEP address adjustments
 289   /// and pointer casts from the specified value, returning the original object
 290   /// being addressed.  Note that the returned value has pointer type if the
 291   /// specified value does.  If the MaxLookup value is non-zero, it limits the
 292   /// number of instructions to be stripped off.
 293   Value *getUnderlyingObject(unsigned MaxLookup = 6);
 294   const Value *getUnderlyingObject(unsigned MaxLookup = 6) const {
 295     return const_cast<Value*>(this)->getUnderlyingObject(MaxLookup);
 296   }
 297
 298   /// isDereferenceablePointer - Test if this value is always a pointer to
 299   /// allocated and suitably aligned memory for a simple load or store.
 300   bool isDereferenceablePointer() const;
 301
 302   /// DoPHITranslation - If this value is a PHI node with CurBB as its parent,
 303   /// return the value in the PHI node corresponding to PredBB.  If not, return
 304   /// ourself.  This is useful if you want to know the value something has in a
 305   /// predecessor block.
 306   Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB, const BasicBlock *PredBB);
 307
 308   const Value *DoPHITranslation(const BasicBlock *CurBB,
 309                                 const BasicBlock *PredBB) const{
 310     return const_cast<Value*>(this)->DoPHITranslation(CurBB, PredBB);
 311   }
 312
 313   /// MaximumAlignment - This is the greatest alignment value supported by
 314   /// load, store, and alloca instructions, and global values.
 315   static const unsigned MaximumAlignment = 1u << 29;
 316
 317 protected:
 318   unsigned short getSubclassDataFromValue() const { return SubclassData; }
 319   void setValueSubclassData(unsigned short D) { SubclassData = D; }
 320 };
 321
 322 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const Value &V) {
 323   V.print(OS);
 324   return OS;
 325 }
 326
 327 void Use::set(Value *V) {
 328   if (Val) removeFromList();
 329   Val = V;
 330   if (V) V->addUse(*this);
 331 }
 332
 333
 334 // isa - Provide some specializations of isa so that we don't have to include
 335 // the subtype header files to test to see if the value is a subclass...
 336 //
 337 template <> struct isa_impl<Constant, Value> {
 338   static inline bool doit(const Value &Val) {
 339     return Val.getValueID() >= Value::ConstantFirstVal &&
 340       Val.getValueID() <= Value::ConstantLastVal;
 341   }
 342 };
 343
 344 template <> struct isa_impl<Argument, Value> {
 345   static inline bool doit (const Value &Val) {
 346     return Val.getValueID() == Value::ArgumentVal;
 347   }
 348 };
 349
 350 template <> struct isa_impl<InlineAsm, Value> {
 351   static inline bool doit(const Value &Val) {
 352     return Val.getValueID() == Value::InlineAsmVal;
 353   }
 354 };
 355
 356 template <> struct isa_impl<Instruction, Value> {
 357   static inline bool doit(const Value &Val) {
 358     return Val.getValueID() >= Value::InstructionVal;
 359   }
 360 };
 361
 362 template <> struct isa_impl<BasicBlock, Value> {
 363   static inline bool doit(const Value &Val) {
 364     return Val.getValueID() == Value::BasicBlockVal;
 365   }
 366 };
 367
 368 template <> struct isa_impl<Function, Value> {
 369   static inline bool doit(const Value &Val) {
 370     return Val.getValueID() == Value::FunctionVal;
 371   }
 372 };
 373
 374 template <> struct isa_impl<GlobalVariable, Value> {
 375   static inline bool doit(const Value &Val) {
 376     return Val.getValueID() == Value::GlobalVariableVal;
 377   }
 378 };
 379
 380 template <> struct isa_impl<GlobalAlias, Value> {
 381   static inline bool doit(const Value &Val) {
 382     return Val.getValueID() == Value::GlobalAliasVal;
 383   }
 384 };
 385
 386 template <> struct isa_impl<GlobalValue, Value> {
 387   static inline bool doit(const Value &Val) {
 388     return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Function>(Val) ||
 389       isa<GlobalAlias>(Val);
 390   }
 391 };
 392
 393 template <> struct isa_impl<MDNode, Value> {
 394   static inline bool doit(const Value &Val) {
 395     return Val.getValueID() == Value::MDNodeVal;
 396   }
 397 };
 398
 399 // Value* is only 4-byte aligned.
 400 template<>
 401 class PointerLikeTypeTraits<Value*> {
 402   typedef Value* PT;
 403 public:
 404   static inline void *getAsVoidPointer(PT P) { return P; }
 405   static inline PT getFromVoidPointer(void *P) {
 406     return static_cast<PT>(P);
 407   }
 408   enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
 409 };
 410
 411 } // End llvm namespace
 412
 413 #endif