lib/Analysis/ConstantFolding.cpp

   1 //===-- ConstantFolding.cpp - Fold instructions into constants ------------===//
   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 defines routines for folding instructions into constants.
  11 //
  12 // Also, to supplement the basic IR ConstantExpr simplifications,
  13 // this file defines some additional folding routines that can make use of
  14 // DataLayout information. These functions cannot go in IR due to library
  15 // dependency issues.
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  21 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  22 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  23 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  24 #include "llvm/IR/Constants.h"
  25 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  26 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  27 #include "llvm/IR/Function.h"
  28 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  29 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  30 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
  31 #include "llvm/IR/Operator.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/FEnv.h"
  34 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  35 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  37 #include <cerrno>
  38 #include <cmath>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42 // Constant Folding internal helper functions
  43 //===----------------------------------------------------------------------===//
  44
  45 /// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with
  46 /// DataLayout.  This always returns a non-null constant, but it may be a
  47 /// ConstantExpr if unfoldable.
  48 static Constant *FoldBitCast(Constant *C, Type *DestTy,
  49                              const DataLayout &TD) {
  50   // Catch the obvious splat cases.
  51   if (C->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
  52     return Constant::getNullValue(DestTy);
  53   if (C->isAllOnesValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
  54     return Constant::getAllOnesValue(DestTy);
  55
  56   // Handle a vector->integer cast.
  57   if (IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(DestTy)) {
  58     VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
  59     if (VTy == 0)
  60       return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
  61
  62     unsigned NumSrcElts = VTy->getNumElements();
  63     Type *SrcEltTy = VTy->getElementType();
  64
  65     // If the vector is a vector of floating point, convert it to vector of int
  66     // to simplify things.
  67     if (SrcEltTy->isFloatingPointTy()) {
  68       unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
  69       Type *SrcIVTy =
  70         VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElts);
  71       // Ask IR to do the conversion now that #elts line up.
  72       C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
  73     }
  74
  75     ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
  76     if (CDV == 0)
  77       return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
  78
  79     // Now that we know that the input value is a vector of integers, just shift
  80     // and insert them into our result.
  81     unsigned BitShift = TD.getTypeAllocSizeInBits(SrcEltTy);
  82     APInt Result(IT->getBitWidth(), 0);
  83     for (unsigned i = 0; i != NumSrcElts; ++i) {
  84       Result <<= BitShift;
  85       if (TD.isLittleEndian())
  86         Result |= CDV->getElementAsInteger(NumSrcElts-i-1);
  87       else
  88         Result |= CDV->getElementAsInteger(i);
  89     }
  90
  91     return ConstantInt::get(IT, Result);
  92   }
  93
  94   // The code below only handles casts to vectors currently.
  95   VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
  96   if (DestVTy == 0)
  97     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
  98
  99   // If this is a scalar -> vector cast, convert the input into a <1 x scalar>
 100   // vector so the code below can handle it uniformly.
 101   if (isa<ConstantFP>(C) || isa<ConstantInt>(C)) {
 102     Constant *Ops = C; // don't take the address of C!
 103     return FoldBitCast(ConstantVector::get(Ops), DestTy, TD);
 104   }
 105
 106   // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
 107   if (!isa<ConstantDataVector>(C) && !isa<ConstantVector>(C))
 108     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
 109
 110   // If the element types match, IR can fold it.
 111   unsigned NumDstElt = DestVTy->getNumElements();
 112   unsigned NumSrcElt = C->getType()->getVectorNumElements();
 113   if (NumDstElt == NumSrcElt)
 114     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
 115
 116   Type *SrcEltTy = C->getType()->getVectorElementType();
 117   Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
 118
 119   // Otherwise, we're changing the number of elements in a vector, which
 120   // requires endianness information to do the right thing.  For example,
 121   //    bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
 122   // folds to (little endian):
 123   //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 1, i32 0>
 124   // and to (big endian):
 125   //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 0, i32 1>
 126
 127   // First thing is first.  We only want to think about integer here, so if
 128   // we have something in FP form, recast it as integer.
 129   if (DstEltTy->isFloatingPointTy()) {
 130     // Fold to an vector of integers with same size as our FP type.
 131     unsigned FPWidth = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 132     Type *DestIVTy =
 133       VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumDstElt);
 134     // Recursively handle this integer conversion, if possible.
 135     C = FoldBitCast(C, DestIVTy, TD);
 136
 137     // Finally, IR can handle this now that #elts line up.
 138     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
 139   }
 140
 141   // Okay, we know the destination is integer, if the input is FP, convert
 142   // it to integer first.
 143   if (SrcEltTy->isFloatingPointTy()) {
 144     unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 145     Type *SrcIVTy =
 146       VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElt);
 147     // Ask IR to do the conversion now that #elts line up.
 148     C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
 149     // If IR wasn't able to fold it, bail out.
 150     if (!isa<ConstantVector>(C) &&  // FIXME: Remove ConstantVector.
 151         !isa<ConstantDataVector>(C))
 152       return C;
 153   }
 154
 155   // Now we know that the input and output vectors are both integer vectors
 156   // of the same size, and that their #elements is not the same.  Do the
 157   // conversion here, which depends on whether the input or output has
 158   // more elements.
 159   bool isLittleEndian = TD.isLittleEndian();
 160
 161   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 162   if (NumDstElt < NumSrcElt) {
 163     // Handle: bitcast (<4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3> to <2 x i64>)
 164     Constant *Zero = Constant::getNullValue(DstEltTy);
 165     unsigned Ratio = NumSrcElt/NumDstElt;
 166     unsigned SrcBitSize = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 167     unsigned SrcElt = 0;
 168     for (unsigned i = 0; i != NumDstElt; ++i) {
 169       // Build each element of the result.
 170       Constant *Elt = Zero;
 171       unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : SrcBitSize*(Ratio-1);
 172       for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
 173         Constant *Src =dyn_cast<ConstantInt>(C->getAggregateElement(SrcElt++));
 174         if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
 175           return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
 176
 177         // Zero extend the element to the right size.
 178         Src = ConstantExpr::getZExt(Src, Elt->getType());
 179
 180         // Shift it to the right place, depending on endianness.
 181         Src = ConstantExpr::getShl(Src,
 182                                    ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
 183         ShiftAmt += isLittleEndian ? SrcBitSize : -SrcBitSize;
 184
 185         // Mix it in.
 186         Elt = ConstantExpr::getOr(Elt, Src);
 187       }
 188       Result.push_back(Elt);
 189     }
 190     return ConstantVector::get(Result);
 191   }
 192
 193   // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
 194   unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
 195   unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 196
 197   // Loop over each source value, expanding into multiple results.
 198   for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
 199     Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(C->getAggregateElement(i));
 200     if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
 201       return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
 202
 203     unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
 204     for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
 205       // Shift the piece of the value into the right place, depending on
 206       // endianness.
 207       Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src,
 208                                   ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
 209       ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
 210
 211       // Truncate and remember this piece.
 212       Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
 213     }
 214   }
 215
 216   return ConstantVector::get(Result);
 217 }
 218
 219
 220 /// IsConstantOffsetFromGlobal - If this constant is actually a constant offset
 221 /// from a global, return the global and the constant.  Because of
 222 /// constantexprs, this function is recursive.
 223 static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
 224                                        APInt &Offset, const DataLayout &TD) {
 225   // Trivial case, constant is the global.
 226   if ((GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))) {
 227     Offset.clearAllBits();
 228     return true;
 229   }
 230
 231   // Otherwise, if this isn't a constant expr, bail out.
 232   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 233   if (!CE) return false;
 234
 235   // Look through ptr->int and ptr->ptr casts.
 236   if (CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ||
 237       CE->getOpcode() == Instruction::BitCast)
 238     return IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD);
 239
 240   // i32* getelementptr ([5 x i32]* @a, i32 0, i32 5)
 241   if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(CE)) {
 242     // If the base isn't a global+constant, we aren't either.
 243     if (!IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD))
 244       return false;
 245
 246     // Otherwise, add any offset that our operands provide.
 247     return GEP->accumulateConstantOffset(TD, Offset);
 248   }
 249
 250   return false;
 251 }
 252
 253 /// ReadDataFromGlobal - Recursive helper to read bits out of global.  C is the
 254 /// constant being copied out of. ByteOffset is an offset into C.  CurPtr is the
 255 /// pointer to copy results into and BytesLeft is the number of bytes left in
 256 /// the CurPtr buffer.  TD is the target data.
 257 static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
 258                                unsigned char *CurPtr, unsigned BytesLeft,
 259                                const DataLayout &TD) {
 260   assert(ByteOffset <= TD.getTypeAllocSize(C->getType()) &&
 261          "Out of range access");
 262
 263   // If this element is zero or undefined, we can just return since *CurPtr is
 264   // zero initialized.
 265   if (isa<ConstantAggregateZero>(C) || isa<UndefValue>(C))
 266     return true;
 267
 268   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 269     if (CI->getBitWidth() > 64 ||
 270         (CI->getBitWidth() & 7) != 0)
 271       return false;
 272
 273     uint64_t Val = CI->getZExtValue();
 274     unsigned IntBytes = unsigned(CI->getBitWidth()/8);
 275
 276     for (unsigned i = 0; i != BytesLeft && ByteOffset != IntBytes; ++i) {
 277       int n = ByteOffset;
 278       if (!TD.isLittleEndian())
 279         n = IntBytes - n - 1;
 280       CurPtr[i] = (unsigned char)(Val >> (n * 8));
 281       ++ByteOffset;
 282     }
 283     return true;
 284   }
 285
 286   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 287     if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
 288       C = FoldBitCast(C, Type::getInt64Ty(C->getContext()), TD);
 289       return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
 290     }
 291     if (CFP->getType()->isFloatTy()){
 292       C = FoldBitCast(C, Type::getInt32Ty(C->getContext()), TD);
 293       return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
 294     }
 295     if (CFP->getType()->isHalfTy()){
 296       C = FoldBitCast(C, Type::getInt16Ty(C->getContext()), TD);
 297       return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
 298     }
 299     return false;
 300   }
 301
 302   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
 303     const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
 304     unsigned Index = SL->getElementContainingOffset(ByteOffset);
 305     uint64_t CurEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
 306     ByteOffset -= CurEltOffset;
 307
 308     while (1) {
 309       // If the element access is to the element itself and not to tail padding,
 310       // read the bytes from the element.
 311       uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CS->getOperand(Index)->getType());
 312
 313       if (ByteOffset < EltSize &&
 314           !ReadDataFromGlobal(CS->getOperand(Index), ByteOffset, CurPtr,
 315                               BytesLeft, TD))
 316         return false;
 317
 318       ++Index;
 319
 320       // Check to see if we read from the last struct element, if so we're done.
 321       if (Index == CS->getType()->getNumElements())
 322         return true;
 323
 324       // If we read all of the bytes we needed from this element we're done.
 325       uint64_t NextEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
 326
 327       if (BytesLeft <= NextEltOffset - CurEltOffset - ByteOffset)
 328         return true;
 329
 330       // Move to the next element of the struct.
 331       CurPtr += NextEltOffset - CurEltOffset - ByteOffset;
 332       BytesLeft -= NextEltOffset - CurEltOffset - ByteOffset;
 333       ByteOffset = 0;
 334       CurEltOffset = NextEltOffset;
 335     }
 336     // not reached.
 337   }
 338
 339   if (isa<ConstantArray>(C) || isa<ConstantVector>(C) ||
 340       isa<ConstantDataSequential>(C)) {
 341     Type *EltTy = C->getType()->getSequentialElementType();
 342     uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(EltTy);
 343     uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
 344     uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
 345     uint64_t NumElts;
 346     if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(C->getType()))
 347       NumElts = AT->getNumElements();
 348     else
 349       NumElts = C->getType()->getVectorNumElements();
 350
 351     for (; Index != NumElts; ++Index) {
 352       if (!ReadDataFromGlobal(C->getAggregateElement(Index), Offset, CurPtr,
 353                               BytesLeft, TD))
 354         return false;
 355
 356       uint64_t BytesWritten = EltSize - Offset;
 357       assert(BytesWritten <= EltSize && "Not indexing into this element?");
 358       if (BytesWritten >= BytesLeft)
 359         return true;
 360
 361       Offset = 0;
 362       BytesLeft -= BytesWritten;
 363       CurPtr += BytesWritten;
 364     }
 365     return true;
 366   }
 367
 368   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 369     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr &&
 370         CE->getOperand(0)->getType() == TD.getIntPtrType(CE->getType())) {
 371       return ReadDataFromGlobal(CE->getOperand(0), ByteOffset, CurPtr,
 372                                 BytesLeft, TD);
 373     }
 374   }
 375
 376   // Otherwise, unknown initializer type.
 377   return false;
 378 }
 379
 380 static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
 381                                                  const DataLayout &TD) {
 382   PointerType *PTy = cast<PointerType>(C->getType());
 383   Type *LoadTy = PTy->getElementType();
 384   IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
 385
 386   // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
 387   if (!IntType) {
 388     unsigned AS = PTy->getAddressSpace();
 389
 390     // If this is a float/double load, we can try folding it as an int32/64 load
 391     // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.  Note
 392     // that address spaces don't matter here since we're not going to result in
 393     // an actual new load.
 394     Type *MapTy;
 395     if (LoadTy->isHalfTy())
 396       MapTy = Type::getInt16PtrTy(C->getContext(), AS);
 397     else if (LoadTy->isFloatTy())
 398       MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext(), AS);
 399     else if (LoadTy->isDoubleTy())
 400       MapTy = Type::getInt64PtrTy(C->getContext(), AS);
 401     else if (LoadTy->isVectorTy()) {
 402       MapTy = PointerType::getIntNPtrTy(C->getContext(),
 403                                         TD.getTypeAllocSizeInBits(LoadTy),
 404                                         AS);
 405     } else
 406       return 0;
 407
 408     C = FoldBitCast(C, MapTy, TD);
 409     if (Constant *Res = FoldReinterpretLoadFromConstPtr(C, TD))
 410       return FoldBitCast(Res, LoadTy, TD);
 411     return 0;
 412   }
 413
 414   unsigned BytesLoaded = (IntType->getBitWidth() + 7) / 8;
 415   if (BytesLoaded > 32 || BytesLoaded == 0)
 416     return 0;
 417
 418   GlobalValue *GVal;
 419   APInt Offset(TD.getPointerTypeSizeInBits(PTy), 0);
 420   if (!IsConstantOffsetFromGlobal(C, GVal, Offset, TD))
 421     return 0;
 422
 423   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GVal);
 424   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
 425       !GV->getInitializer()->getType()->isSized())
 426     return 0;
 427
 428   // If we're loading off the beginning of the global, some bytes may be valid,
 429   // but we don't try to handle this.
 430   if (Offset.isNegative())
 431     return 0;
 432
 433   // If we're not accessing anything in this constant, the result is undefined.
 434   if (Offset.getZExtValue() >=
 435       TD.getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType()))
 436     return UndefValue::get(IntType);
 437
 438   unsigned char RawBytes[32] = {0};
 439   if (!ReadDataFromGlobal(GV->getInitializer(), Offset.getZExtValue(), RawBytes,
 440                           BytesLoaded, TD))
 441     return 0;
 442
 443   APInt ResultVal = APInt(IntType->getBitWidth(), 0);
 444   if (TD.isLittleEndian()) {
 445     ResultVal = RawBytes[BytesLoaded - 1];
 446     for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
 447       ResultVal <<= 8;
 448       ResultVal |= RawBytes[BytesLoaded - 1 - i];
 449     }
 450   } else {
 451     ResultVal = RawBytes[0];
 452     for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
 453       ResultVal <<= 8;
 454       ResultVal |= RawBytes[i];
 455     }
 456   }
 457
 458   return ConstantInt::get(IntType->getContext(), ResultVal);
 459 }
 460
 461 /// ConstantFoldLoadFromConstPtr - Return the value that a load from C would
 462 /// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
 463 /// return null.
 464 Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
 465                                              const DataLayout *TD) {
 466   // First, try the easy cases:
 467   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 468     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
 469       return GV->getInitializer();
 470
 471   // If the loaded value isn't a constant expr, we can't handle it.
 472   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 473   if (!CE)
 474     return 0;
 475
 476   if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 477     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0))) {
 478       if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 479         if (Constant *V =
 480              ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE))
 481           return V;
 482       }
 483     }
 484   }
 485
 486   // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
 487   // directly if string length is small enough.
 488   StringRef Str;
 489   if (TD && getConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
 490     unsigned StrLen = Str.size();
 491     Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
 492     unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 493     // Replace load with immediate integer if the result is an integer or fp
 494     // value.
 495     if ((NumBits >> 3) == StrLen + 1 && (NumBits & 7) == 0 &&
 496         (isa<IntegerType>(Ty) || Ty->isFloatingPointTy())) {
 497       APInt StrVal(NumBits, 0);
 498       APInt SingleChar(NumBits, 0);
 499       if (TD->isLittleEndian()) {
 500         for (signed i = StrLen-1; i >= 0; i--) {
 501           SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
 502           StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 503         }
 504       } else {
 505         for (unsigned i = 0; i < StrLen; i++) {
 506           SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
 507           StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 508         }
 509         // Append NULL at the end.
 510         SingleChar = 0;
 511         StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 512       }
 513
 514       Constant *Res = ConstantInt::get(CE->getContext(), StrVal);
 515       if (Ty->isFloatingPointTy())
 516         Res = ConstantExpr::getBitCast(Res, Ty);
 517       return Res;
 518     }
 519   }
 520
 521   // If this load comes from anywhere in a constant global, and if the global
 522   // is all undef or zero, we know what it loads.
 523   if (GlobalVariable *GV =
 524         dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(CE, TD))) {
 525     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 526       Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
 527       if (GV->getInitializer()->isNullValue())
 528         return Constant::getNullValue(ResTy);
 529       if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
 530         return UndefValue::get(ResTy);
 531     }
 532   }
 533
 534   // Try hard to fold loads from bitcasted strange and non-type-safe things.
 535   if (TD)
 536     return FoldReinterpretLoadFromConstPtr(CE, *TD);
 537   return 0;
 538 }
 539
 540 static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const DataLayout *TD){
 541   if (LI->isVolatile()) return 0;
 542
 543   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
 544     return ConstantFoldLoadFromConstPtr(C, TD);
 545
 546   return 0;
 547 }
 548
 549 /// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
 550 /// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
 551 /// these together.  If target data info is available, it is provided as DL,
 552 /// otherwise DL is null.
 553 static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
 554                                            Constant *Op1, const DataLayout *DL){
 555   // SROA
 556
 557   // Fold (and 0xffffffff00000000, (shl x, 32)) -> shl.
 558   // Fold (lshr (or X, Y), 32) -> (lshr [X/Y], 32) if one doesn't contribute
 559   // bits.
 560
 561
 562   if (Opc == Instruction::And && DL) {
 563     unsigned BitWidth = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType()->getScalarType());
 564     APInt KnownZero0(BitWidth, 0), KnownOne0(BitWidth, 0);
 565     APInt KnownZero1(BitWidth, 0), KnownOne1(BitWidth, 0);
 566     ComputeMaskedBits(Op0, KnownZero0, KnownOne0, DL);
 567     ComputeMaskedBits(Op1, KnownZero1, KnownOne1, DL);
 568     if ((KnownOne1 | KnownZero0).isAllOnesValue()) {
 569       // All the bits of Op0 that the 'and' could be masking are already zero.
 570       return Op0;
 571     }
 572     if ((KnownOne0 | KnownZero1).isAllOnesValue()) {
 573       // All the bits of Op1 that the 'and' could be masking are already zero.
 574       return Op1;
 575     }
 576
 577     APInt KnownZero = KnownZero0 | KnownZero1;
 578     APInt KnownOne = KnownOne0 & KnownOne1;
 579     if ((KnownZero | KnownOne).isAllOnesValue()) {
 580       return ConstantInt::get(Op0->getType(), KnownOne);
 581     }
 582   }
 583
 584   // If the constant expr is something like &A[123] - &A[4].f, fold this into a
 585   // constant.  This happens frequently when iterating over a global array.
 586   if (Opc == Instruction::Sub && DL) {
 587     GlobalValue *GV1, *GV2;
 588     unsigned PtrSize = DL->getPointerSizeInBits();
 589     APInt Offs1(PtrSize, 0), Offs2(PtrSize, 0);
 590
 591     if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op0, GV1, Offs1, *DL))
 592       if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op1, GV2, Offs2, *DL) &&
 593           GV1 == GV2) {
 594         unsigned OpSize = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 595
 596         // (&GV+C1) - (&GV+C2) -> C1-C2, pointer arithmetic cannot overflow.
 597         // PtrToInt may change the bitwidth so we have convert to the right size
 598         // first.
 599         return ConstantInt::get(Op0->getType(), Offs1.zextOrTrunc(OpSize) -
 600                                                 Offs2.zextOrTrunc(OpSize));
 601       }
 602   }
 603
 604   return 0;
 605 }
 606
 607 /// CastGEPIndices - If array indices are not pointer-sized integers,
 608 /// explicitly cast them so that they aren't implicitly casted by the
 609 /// getelementptr.
 610 static Constant *CastGEPIndices(ArrayRef<Constant *> Ops,
 611                                 Type *ResultTy, const DataLayout *TD,
 612                                 const TargetLibraryInfo *TLI) {
 613   if (!TD)
 614     return 0;
 615
 616   Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy);
 617
 618   bool Any = false;
 619   SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
 620   for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
 621     if ((i == 1 ||
 622          !isa<StructType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(
 623                             Ops[0]->getType(),
 624                             Ops.slice(1, i - 1)))) &&
 625         Ops[i]->getType() != IntPtrTy) {
 626       Any = true;
 627       NewIdxs.push_back(ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Ops[i],
 628                                                                       true,
 629                                                                       IntPtrTy,
 630                                                                       true),
 631                                               Ops[i], IntPtrTy));
 632     } else
 633       NewIdxs.push_back(Ops[i]);
 634   }
 635
 636   if (!Any)
 637     return 0;
 638
 639   Constant *C = ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], NewIdxs);
 640   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 641     if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI))
 642       C = Folded;
 643   }
 644
 645   return C;
 646 }
 647
 648 /// Strip the pointer casts, but preserve the address space information.
 649 static Constant* StripPtrCastKeepAS(Constant* Ptr) {
 650   assert(Ptr->getType()->isPointerTy() && "Not a pointer type");
 651   PointerType *OldPtrTy = cast<PointerType>(Ptr->getType());
 652   Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
 653   PointerType *NewPtrTy = cast<PointerType>(Ptr->getType());
 654
 655   // Preserve the address space number of the pointer.
 656   if (NewPtrTy->getAddressSpace() != OldPtrTy->getAddressSpace()) {
 657     NewPtrTy = NewPtrTy->getElementType()->getPointerTo(
 658       OldPtrTy->getAddressSpace());
 659     Ptr = ConstantExpr::getBitCast(Ptr, NewPtrTy);
 660   }
 661   return Ptr;
 662 }
 663
 664 /// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
 665 /// constant expression, do so.
 666 static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(ArrayRef<Constant *> Ops,
 667                                          Type *ResultTy, const DataLayout *TD,
 668                                          const TargetLibraryInfo *TLI) {
 669   Constant *Ptr = Ops[0];
 670   if (!TD || !Ptr->getType()->getPointerElementType()->isSized() ||
 671       !Ptr->getType()->isPointerTy())
 672     return 0;
 673
 674   Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ptr->getType());
 675   Type *ResultElementTy = ResultTy->getPointerElementType();
 676
 677   // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
 678   // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
 679   for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
 680     if (!isa<ConstantInt>(Ops[i])) {
 681
 682       // If this is "gep i8* Ptr, (sub 0, V)", fold this as:
 683       // "inttoptr (sub (ptrtoint Ptr), V)"
 684       if (Ops.size() == 2 && ResultElementTy->isIntegerTy(8)) {
 685         ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[1]);
 686         assert((CE == 0 || CE->getType() == IntPtrTy) &&
 687                "CastGEPIndices didn't canonicalize index types!");
 688         if (CE && CE->getOpcode() == Instruction::Sub &&
 689             CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
 690           Constant *Res = ConstantExpr::getPtrToInt(Ptr, CE->getType());
 691           Res = ConstantExpr::getSub(Res, CE->getOperand(1));
 692           Res = ConstantExpr::getIntToPtr(Res, ResultTy);
 693           if (ConstantExpr *ResCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Res))
 694             Res = ConstantFoldConstantExpression(ResCE, TD, TLI);
 695           return Res;
 696         }
 697       }
 698       return 0;
 699     }
 700
 701   unsigned BitWidth = TD->getTypeSizeInBits(IntPtrTy);
 702   APInt Offset =
 703     APInt(BitWidth, TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
 704                                          makeArrayRef((Value *const*)
 705                                                         Ops.data() + 1,
 706                                                       Ops.size() - 1)));
 707   Ptr = StripPtrCastKeepAS(Ptr);
 708
 709   // If this is a GEP of a GEP, fold it all into a single GEP.
 710   while (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Ptr)) {
 711     SmallVector<Value *, 4> NestedOps(GEP->op_begin() + 1, GEP->op_end());
 712
 713     // Do not try the incorporate the sub-GEP if some index is not a number.
 714     bool AllConstantInt = true;
 715     for (unsigned i = 0, e = NestedOps.size(); i != e; ++i)
 716       if (!isa<ConstantInt>(NestedOps[i])) {
 717         AllConstantInt = false;
 718         break;
 719       }
 720     if (!AllConstantInt)
 721       break;
 722
 723     Ptr = cast<Constant>(GEP->getOperand(0));
 724     Offset += APInt(BitWidth,
 725                     TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(), NestedOps));
 726     Ptr = StripPtrCastKeepAS(Ptr);
 727   }
 728
 729   // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
 730   // getelementptr to the resulting integer value casted to the pointer type.
 731   APInt BasePtr(BitWidth, 0);
 732   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr)) {
 733     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 734       if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0)))
 735         BasePtr = Base->getValue().zextOrTrunc(BitWidth);
 736     }
 737   }
 738
 739   if (Ptr->isNullValue() || BasePtr != 0) {
 740     Constant *C = ConstantInt::get(Ptr->getContext(), Offset + BasePtr);
 741     return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
 742   }
 743
 744   // Otherwise form a regular getelementptr. Recompute the indices so that
 745   // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
 746   // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
 747   // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
 748   Type *Ty = Ptr->getType();
 749   assert(Ty->isPointerTy() && "Forming regular GEP of non-pointer type");
 750   SmallVector<Constant *, 32> NewIdxs;
 751
 752   do {
 753     if (SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
 754       if (ATy->isPointerTy()) {
 755         // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
 756         if (!NewIdxs.empty())
 757           break;
 758
 759         // Only handle pointers to sized types, not pointers to functions.
 760         if (!ATy->getElementType()->isSized())
 761           return 0;
 762       }
 763
 764       // Determine which element of the array the offset points into.
 765       APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
 766       if (ElemSize == 0)
 767         // The element size is 0. This may be [0 x Ty]*, so just use a zero
 768         // index for this level and proceed to the next level to see if it can
 769         // accommodate the offset.
 770         NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(IntPtrTy, 0));
 771       else {
 772         // The element size is non-zero divide the offset by the element
 773         // size (rounding down), to compute the index at this level.
 774         APInt NewIdx = Offset.udiv(ElemSize);
 775         Offset -= NewIdx * ElemSize;
 776         NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(IntPtrTy, NewIdx));
 777       }
 778       Ty = ATy->getElementType();
 779     } else if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 780       // If we end up with an offset that isn't valid for this struct type, we
 781       // can't re-form this GEP in a regular form, so bail out. The pointer
 782       // operand likely went through casts that are necessary to make the GEP
 783       // sensible.
 784       const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
 785       if (Offset.uge(SL.getSizeInBytes()))
 786         break;
 787
 788       // Determine which field of the struct the offset points into. The
 789       // getZExtValue is fine as we've already ensured that the offset is
 790       // within the range representable by the StructLayout API.
 791       unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
 792       NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
 793                                          ElIdx));
 794       Offset -= APInt(BitWidth, SL.getElementOffset(ElIdx));
 795       Ty = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
 796     } else {
 797       // We've reached some non-indexable type.
 798       break;
 799     }
 800   } while (Ty != ResultElementTy);
 801
 802   // If we haven't used up the entire offset by descending the static
 803   // type, then the offset is pointing into the middle of an indivisible
 804   // member, so we can't simplify it.
 805   if (Offset != 0)
 806     return 0;
 807
 808   // Create a GEP.
 809   Constant *C = ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, NewIdxs);
 810   assert(C->getType()->getPointerElementType() == Ty &&
 811          "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
 812
 813   // If we ended up indexing a member with a type that doesn't match
 814   // the type of what the original indices indexed, add a cast.
 815   if (Ty != ResultElementTy)
 816     C = FoldBitCast(C, ResultTy, *TD);
 817
 818   return C;
 819 }
 820
 821
 822
 823 //===----------------------------------------------------------------------===//
 824 // Constant Folding public APIs
 825 //===----------------------------------------------------------------------===//
 826
 827 /// ConstantFoldInstruction - Try to constant fold the specified instruction.
 828 /// If successful, the constant result is returned, if not, null is returned.
 829 /// Note that this fails if not all of the operands are constant.  Otherwise,
 830 /// this function can only fail when attempting to fold instructions like loads
 831 /// and stores, which have no constant expression form.
 832 Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I,
 833                                         const DataLayout *TD,
 834                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {
 835   // Handle PHI nodes quickly here...
 836   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
 837     Constant *CommonValue = 0;
 838
 839     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 840       Value *Incoming = PN->getIncomingValue(i);
 841       // If the incoming value is undef then skip it.  Note that while we could
 842       // skip the value if it is equal to the phi node itself we choose not to
 843       // because that would break the rule that constant folding only applies if
 844       // all operands are constants.
 845       if (isa<UndefValue>(Incoming))
 846         continue;
 847       // If the incoming value is not a constant, then give up.
 848       Constant *C = dyn_cast<Constant>(Incoming);
 849       if (!C)
 850         return 0;
 851       // Fold the PHI's operands.
 852       if (ConstantExpr *NewC = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
 853         C = ConstantFoldConstantExpression(NewC, TD, TLI);
 854       // If the incoming value is a different constant to
 855       // the one we saw previously, then give up.
 856       if (CommonValue && C != CommonValue)
 857         return 0;
 858       CommonValue = C;
 859     }
 860
 861
 862     // If we reach here, all incoming values are the same constant or undef.
 863     return CommonValue ? CommonValue : UndefValue::get(PN->getType());
 864   }
 865
 866   // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
 867   // hand off to ConstantFoldInstOperands.
 868   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
 869   for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i) {
 870     Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i);
 871     if (!Op)
 872       return 0;  // All operands not constant!
 873
 874     // Fold the Instruction's operands.
 875     if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Op))
 876       Op = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD, TLI);
 877
 878     Ops.push_back(Op);
 879   }
 880
 881   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
 882     return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
 883                                            TD, TLI);
 884
 885   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 886     return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
 887
 888   if (InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(I)) {
 889     return ConstantExpr::getInsertValue(
 890                                 cast<Constant>(IVI->getAggregateOperand()),
 891                                 cast<Constant>(IVI->getInsertedValueOperand()),
 892                                 IVI->getIndices());
 893   }
 894
 895   if (ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(I)) {
 896     return ConstantExpr::getExtractValue(
 897                                     cast<Constant>(EVI->getAggregateOperand()),
 898                                     EVI->getIndices());
 899   }
 900
 901   return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(), Ops, TD, TLI);
 902 }
 903
 904 static Constant *
 905 ConstantFoldConstantExpressionImpl(const ConstantExpr *CE, const DataLayout *TD,
 906                                    const TargetLibraryInfo *TLI,
 907                                    SmallPtrSet<ConstantExpr *, 4> &FoldedOps) {
 908   SmallVector<Constant *, 8> Ops;
 909   for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e;
 910        ++i) {
 911     Constant *NewC = cast<Constant>(*i);
 912     // Recursively fold the ConstantExpr's operands. If we have already folded
 913     // a ConstantExpr, we don't have to process it again.
 914     if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(NewC)) {
 915       if (FoldedOps.insert(NewCE))
 916         NewC = ConstantFoldConstantExpressionImpl(NewCE, TD, TLI, FoldedOps);
 917     }
 918     Ops.push_back(NewC);
 919   }
 920
 921   if (CE->isCompare())
 922     return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
 923                                            TD, TLI);
 924   return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(), Ops, TD, TLI);
 925 }
 926
 927 /// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
 928 /// using the specified DataLayout.  If successful, the constant result is
 929 /// result is returned, if not, null is returned.
 930 Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(const ConstantExpr *CE,
 931                                                const DataLayout *TD,
 932                                                const TargetLibraryInfo *TLI) {
 933   SmallPtrSet<ConstantExpr *, 4> FoldedOps;
 934   return ConstantFoldConstantExpressionImpl(CE, TD, TLI, FoldedOps);
 935 }
 936
 937 /// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
 938 /// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
 939 /// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
 940 /// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
 941 /// constant expression form.
 942 ///
 943 /// TODO: This function neither utilizes nor preserves nsw/nuw/inbounds/etc
 944 /// information, due to only being passed an opcode and operands. Constant
 945 /// folding using this function strips this information.
 946 ///
 947 Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, Type *DestTy,
 948                                          ArrayRef<Constant *> Ops,
 949                                          const DataLayout *TD,
 950                                          const TargetLibraryInfo *TLI) {
 951   // Handle easy binops first.
 952   if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
 953     if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1])) {
 954       if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(Opcode, Ops[0], Ops[1], TD))
 955         return C;
 956     }
 957
 958     return ConstantExpr::get(Opcode, Ops[0], Ops[1]);
 959   }
 960
 961   switch (Opcode) {
 962   default: return 0;
 963   case Instruction::ICmp:
 964   case Instruction::FCmp: llvm_unreachable("Invalid for compares");
 965   case Instruction::Call:
 966     if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops.back()))
 967       if (canConstantFoldCallTo(F))
 968         return ConstantFoldCall(F, Ops.slice(0, Ops.size() - 1), TLI);
 969     return 0;
 970   case Instruction::PtrToInt:
 971     // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
 972     // the width of a pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
 973     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
 974       if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 975         Constant *Input = CE->getOperand(0);
 976         unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
 977         if (TD->getPointerTypeSizeInBits(CE->getType()) < InWidth) {
 978           Constant *Mask =
 979             ConstantInt::get(CE->getContext(), APInt::getLowBitsSet(InWidth,
 980                                                   TD->getPointerSizeInBits()));
 981           Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
 982         }
 983         // Do a zext or trunc to get to the dest size.
 984         return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
 985       }
 986     }
 987     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
 988   case Instruction::IntToPtr:
 989     // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
 990     // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
 991     // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
 992     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
 993       if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
 994         Constant *SrcPtr = CE->getOperand(0);
 995         unsigned SrcPtrSize = TD->getPointerTypeSizeInBits(SrcPtr->getType());
 996         unsigned MidIntSize = CE->getType()->getScalarSizeInBits();
 997
 998         if (MidIntSize >= SrcPtrSize) {
 999           unsigned DestPtrSize = TD->getPointerTypeSizeInBits(DestTy);
1000           if (SrcPtrSize == DestPtrSize)
1001             return FoldBitCast(CE->getOperand(0), DestTy, *TD);
1002         }
1003       }
1004     }
1005
1006     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
1007   case Instruction::Trunc:
1008   case Instruction::ZExt:
1009   case Instruction::SExt:
1010   case Instruction::FPTrunc:
1011   case Instruction::FPExt:
1012   case Instruction::UIToFP:
1013   case Instruction::SIToFP:
1014   case Instruction::FPToUI:
1015   case Instruction::FPToSI:
1016       return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
1017   case Instruction::BitCast:
1018     if (TD)
1019       return FoldBitCast(Ops[0], DestTy, *TD);
1020     return ConstantExpr::getBitCast(Ops[0], DestTy);
1021   case Instruction::Select:
1022     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
1023   case Instruction::ExtractElement:
1024     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
1025   case Instruction::InsertElement:
1026     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
1027   case Instruction::ShuffleVector:
1028     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
1029   case Instruction::GetElementPtr:
1030     if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, DestTy, TD, TLI))
1031       return C;
1032     if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, DestTy, TD, TLI))
1033       return C;
1034
1035     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops.slice(1));
1036   }
1037 }
1038
1039 /// ConstantFoldCompareInstOperands - Attempt to constant fold a compare
1040 /// instruction (icmp/fcmp) with the specified operands.  If it fails, it
1041 /// returns a constant expression of the specified operands.
1042 ///
1043 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
1044                                                 Constant *Ops0, Constant *Ops1,
1045                                                 const DataLayout *TD,
1046                                                 const TargetLibraryInfo *TLI) {
1047   // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
1048   // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
1049   // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
1050   // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
1051   //
1052   // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
1053   // around to know if bit truncation is happening.
1054   if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops0)) {
1055     if (TD && Ops1->isNullValue()) {
1056       if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
1057         Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getType());
1058         // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
1059         // proper extension or truncation.
1060         Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
1061                                                    IntPtrTy, false);
1062         Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
1063         return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD, TLI);
1064       }
1065
1066       // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
1067       // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
1068       if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1069         Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getOperand(0)->getType());
1070         if (CE0->getType() == IntPtrTy) {
1071           Constant *C = CE0->getOperand(0);
1072           Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
1073           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD, TLI);
1074         }
1075       }
1076     }
1077
1078     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops1)) {
1079       if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
1080         if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
1081           Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getType());
1082
1083           // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
1084           // proper extension or truncation.
1085           Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
1086                                                       IntPtrTy, false);
1087           Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
1088                                                       IntPtrTy, false);
1089           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD, TLI);
1090         }
1091
1092         // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
1093         // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
1094         if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1095           Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getOperand(0)->getType());
1096           if (CE0->getType() == IntPtrTy &&
1097               CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType()) {
1098             return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate,
1099                                                    CE0->getOperand(0),
1100                                                    CE1->getOperand(0),
1101                                                    TD,
1102                                                    TLI);
1103           }
1104         }
1105       }
1106     }
1107
1108     // icmp eq (or x, y), 0 -> (icmp eq x, 0) & (icmp eq y, 0)
1109     // icmp ne (or x, y), 0 -> (icmp ne x, 0) | (icmp ne y, 0)
1110     if ((Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ || Predicate == ICmpInst::ICMP_NE) &&
1111         CE0->getOpcode() == Instruction::Or && Ops1->isNullValue()) {
1112       Constant *LHS =
1113         ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,
1114                                         TD, TLI);
1115       Constant *RHS =
1116         ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,
1117                                         TD, TLI);
1118       unsigned OpC =
1119         Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ ? Instruction::And : Instruction::Or;
1120       Constant *Ops[] = { LHS, RHS };
1121       return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, TD, TLI);
1122     }
1123   }
1124
1125   return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops0, Ops1);
1126 }
1127
1128
1129 /// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
1130 /// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
1131 /// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
1132 Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C,
1133                                                        ConstantExpr *CE) {
1134   if (!CE->getOperand(1)->isNullValue())
1135     return 0;  // Do not allow stepping over the value!
1136
1137   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
1138   // addressing.
1139   for (unsigned i = 2, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1140     C = C->getAggregateElement(CE->getOperand(i));
1141     if (C == 0)
1142       return 0;
1143   }
1144   return C;
1145 }
1146
1147 /// ConstantFoldLoadThroughGEPIndices - Given a constant and getelementptr
1148 /// indices (with an *implied* zero pointer index that is not in the list),
1149 /// return the constant value being addressed by a virtual load, or null if
1150 /// something is funny and we can't decide.
1151 Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPIndices(Constant *C,
1152                                                   ArrayRef<Constant*> Indices) {
1153   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
1154   // addressing.
1155   for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i) {
1156     C = C->getAggregateElement(Indices[i]);
1157     if (C == 0)
1158       return 0;
1159   }
1160   return C;
1161 }
1162
1163
1164 //===----------------------------------------------------------------------===//
1165 //  Constant Folding for Calls
1166 //
1167
1168 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
1169 /// the specified function.
1170 bool llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
1171   switch (F->getIntrinsicID()) {
1172   case Intrinsic::fabs:
1173   case Intrinsic::log:
1174   case Intrinsic::log2:
1175   case Intrinsic::log10:
1176   case Intrinsic::exp:
1177   case Intrinsic::exp2:
1178   case Intrinsic::floor:
1179   case Intrinsic::sqrt:
1180   case Intrinsic::pow:
1181   case Intrinsic::powi:
1182   case Intrinsic::bswap:
1183   case Intrinsic::ctpop:
1184   case Intrinsic::ctlz:
1185   case Intrinsic::cttz:
1186   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1187   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1188   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1189   case Intrinsic::usub_with_overflow:
1190   case Intrinsic::smul_with_overflow:
1191   case Intrinsic::umul_with_overflow:
1192   case Intrinsic::convert_from_fp16:
1193   case Intrinsic::convert_to_fp16:
1194   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
1195   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
1196   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
1197   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
1198   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
1199   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
1200   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
1201   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
1202     return true;
1203   default:
1204     return false;
1205   case 0: break;
1206   }
1207
1208   if (!F->hasName())
1209     return false;
1210   StringRef Name = F->getName();
1211
1212   // In these cases, the check of the length is required.  We don't want to
1213   // return true for a name like "cos\0blah" which strcmp would return equal to
1214   // "cos", but has length 8.
1215   switch (Name[0]) {
1216   default: return false;
1217   case 'a':
1218     return Name == "acos" || Name == "asin" || Name == "atan" || Name =="atan2";
1219   case 'c':
1220     return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
1221   case 'e':
1222     return Name == "exp" || Name == "exp2";
1223   case 'f':
1224     return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
1225   case 'l':
1226     return Name == "log" || Name == "log10";
1227   case 'p':
1228     return Name == "pow";
1229   case 's':
1230     return Name == "sin" || Name == "sinh" || Name == "sqrt" ||
1231       Name == "sinf" || Name == "sqrtf";
1232   case 't':
1233     return Name == "tan" || Name == "tanh";
1234   }
1235 }
1236
1237 static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
1238                                 Type *Ty) {
1239   sys::llvm_fenv_clearexcept();
1240   V = NativeFP(V);
1241   if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
1242     sys::llvm_fenv_clearexcept();
1243     return 0;
1244   }
1245
1246   if (Ty->isHalfTy()) {
1247     APFloat APF(V);
1248     bool unused;
1249     APF.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1250     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APF);
1251   }
1252   if (Ty->isFloatTy())
1253     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
1254   if (Ty->isDoubleTy())
1255     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
1256   llvm_unreachable("Can only constant fold half/float/double");
1257 }
1258
1259 static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
1260                                       double V, double W, Type *Ty) {
1261   sys::llvm_fenv_clearexcept();
1262   V = NativeFP(V, W);
1263   if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
1264     sys::llvm_fenv_clearexcept();
1265     return 0;
1266   }
1267
1268   if (Ty->isHalfTy()) {
1269     APFloat APF(V);
1270     bool unused;
1271     APF.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1272     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APF);
1273   }
1274   if (Ty->isFloatTy())
1275     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
1276   if (Ty->isDoubleTy())
1277     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
1278   llvm_unreachable("Can only constant fold half/float/double");
1279 }
1280
1281 /// ConstantFoldConvertToInt - Attempt to an SSE floating point to integer
1282 /// conversion of a constant floating point. If roundTowardZero is false, the
1283 /// default IEEE rounding is used (toward nearest, ties to even). This matches
1284 /// the behavior of the non-truncating SSE instructions in the default rounding
1285 /// mode. The desired integer type Ty is used to select how many bits are
1286 /// available for the result. Returns null if the conversion cannot be
1287 /// performed, otherwise returns the Constant value resulting from the
1288 /// conversion.
1289 static Constant *ConstantFoldConvertToInt(const APFloat &Val,
1290                                           bool roundTowardZero, Type *Ty) {
1291   // All of these conversion intrinsics form an integer of at most 64bits.
1292   unsigned ResultWidth = Ty->getIntegerBitWidth();
1293   assert(ResultWidth <= 64 &&
1294          "Can only constant fold conversions to 64 and 32 bit ints");
1295
1296   uint64_t UIntVal;
1297   bool isExact = false;
1298   APFloat::roundingMode mode = roundTowardZero? APFloat::rmTowardZero
1299                                               : APFloat::rmNearestTiesToEven;
1300   APFloat::opStatus status = Val.convertToInteger(&UIntVal, ResultWidth,
1301                                                   /*isSigned=*/true, mode,
1302                                                   &isExact);
1303   if (status != APFloat::opOK && status != APFloat::opInexact)
1304     return 0;
1305   return ConstantInt::get(Ty, UIntVal, /*isSigned=*/true);
1306 }
1307
1308 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
1309 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
1310 Constant *
1311 llvm::ConstantFoldCall(Function *F, ArrayRef<Constant *> Operands,
1312                        const TargetLibraryInfo *TLI) {
1313   if (!F->hasName())
1314     return 0;
1315   StringRef Name = F->getName();
1316
1317   Type *Ty = F->getReturnType();
1318   if (Operands.size() == 1) {
1319     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1320       if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::convert_to_fp16) {
1321         APFloat Val(Op->getValueAPF());
1322
1323         bool lost = false;
1324         Val.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
1325
1326         return ConstantInt::get(F->getContext(), Val.bitcastToAPInt());
1327       }
1328       if (!TLI)
1329         return 0;
1330
1331       if (!Ty->isHalfTy() && !Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1332         return 0;
1333
1334       /// We only fold functions with finite arguments. Folding NaN and inf is
1335       /// likely to be aborted with an exception anyway, and some host libms
1336       /// have known errors raising exceptions.
1337       if (Op->getValueAPF().isNaN() || Op->getValueAPF().isInfinity())
1338         return 0;
1339
1340       /// Currently APFloat versions of these functions do not exist, so we use
1341       /// the host native double versions.  Float versions are not called
1342       /// directly but for all these it is true (float)(f((double)arg)) ==
1343       /// f(arg).  Long double not supported yet.
1344       double V;
1345       if (Ty->isFloatTy())
1346         V = Op->getValueAPF().convertToFloat();
1347       else if (Ty->isDoubleTy())
1348         V = Op->getValueAPF().convertToDouble();
1349       else {
1350         bool unused;
1351         APFloat APF = Op->getValueAPF();
1352         APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1353         V = APF.convertToDouble();
1354       }
1355
1356       switch (F->getIntrinsicID()) {
1357         default: break;
1358         case Intrinsic::fabs:
1359           return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
1360 #if HAVE_LOG2
1361         case Intrinsic::log2:
1362           return ConstantFoldFP(log2, V, Ty);
1363 #endif
1364 #if HAVE_LOG
1365         case Intrinsic::log:
1366           return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
1367 #endif
1368 #if HAVE_LOG10
1369         case Intrinsic::log10:
1370           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
1371 #endif
1372 #if HAVE_EXP
1373         case Intrinsic::exp:
1374           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
1375 #endif
1376 #if HAVE_EXP2
1377         case Intrinsic::exp2:
1378           return ConstantFoldFP(exp2, V, Ty);
1379 #endif
1380         case Intrinsic::floor:
1381           return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
1382       }
1383
1384       switch (Name[0]) {
1385       case 'a':
1386         if (Name == "acos" && TLI->has(LibFunc::acos))
1387           return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
1388         else if (Name == "asin" && TLI->has(LibFunc::asin))
1389           return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
1390         else if (Name == "atan" && TLI->has(LibFunc::atan))
1391           return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
1392         break;
1393       case 'c':
1394         if (Name == "ceil" && TLI->has(LibFunc::ceil))
1395           return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
1396         else if (Name == "cos" && TLI->has(LibFunc::cos))
1397           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
1398         else if (Name == "cosh" && TLI->has(LibFunc::cosh))
1399           return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
1400         else if (Name == "cosf" && TLI->has(LibFunc::cosf))
1401           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
1402         break;
1403       case 'e':
1404         if (Name == "exp" && TLI->has(LibFunc::exp))
1405           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
1406
1407         if (Name == "exp2" && TLI->has(LibFunc::exp2)) {
1408           // Constant fold exp2(x) as pow(2,x) in case the host doesn't have a
1409           // C99 library.
1410           return ConstantFoldBinaryFP(pow, 2.0, V, Ty);
1411         }
1412         break;
1413       case 'f':
1414         if (Name == "fabs" && TLI->has(LibFunc::fabs))
1415           return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
1416         else if (Name == "floor" && TLI->has(LibFunc::floor))
1417           return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
1418         break;
1419       case 'l':
1420         if (Name == "log" && V > 0 && TLI->has(LibFunc::log))
1421           return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
1422         else if (Name == "log10" && V > 0 && TLI->has(LibFunc::log10))
1423           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
1424         else if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt &&
1425                  (Ty->isHalfTy() || Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy())) {
1426           if (V >= -0.0)
1427             return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1428           else // Undefined
1429             return Constant::getNullValue(Ty);
1430         }
1431         break;
1432       case 's':
1433         if (Name == "sin" && TLI->has(LibFunc::sin))
1434           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
1435         else if (Name == "sinh" && TLI->has(LibFunc::sinh))
1436           return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
1437         else if (Name == "sqrt" && V >= 0 && TLI->has(LibFunc::sqrt))
1438           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1439         else if (Name == "sqrtf" && V >= 0 && TLI->has(LibFunc::sqrtf))
1440           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1441         else if (Name == "sinf" && TLI->has(LibFunc::sinf))
1442           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
1443         break;
1444       case 't':
1445         if (Name == "tan" && TLI->has(LibFunc::tan))
1446           return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
1447         else if (Name == "tanh" && TLI->has(LibFunc::tanh))
1448           return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
1449         break;
1450       default:
1451         break;
1452       }
1453       return 0;
1454     }
1455
1456     if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1457       switch (F->getIntrinsicID()) {
1458       case Intrinsic::bswap:
1459         return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
1460       case Intrinsic::ctpop:
1461         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
1462       case Intrinsic::convert_from_fp16: {
1463         APFloat Val(APFloat::IEEEhalf, Op->getValue());
1464
1465         bool lost = false;
1466         APFloat::opStatus status =
1467           Val.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
1468
1469         // Conversion is always precise.
1470         (void)status;
1471         assert(status == APFloat::opOK && !lost &&
1472                "Precision lost during fp16 constfolding");
1473
1474         return ConstantFP::get(F->getContext(), Val);
1475       }
1476       default:
1477         return 0;
1478       }
1479     }
1480
1481     // Support ConstantVector in case we have an Undef in the top.
1482     if (isa<ConstantVector>(Operands[0]) ||
1483         isa<ConstantDataVector>(Operands[0])) {
1484       Constant *Op = cast<Constant>(Operands[0]);
1485       switch (F->getIntrinsicID()) {
1486       default: break;
1487       case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
1488       case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
1489       case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
1490       case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
1491         if (ConstantFP *FPOp =
1492               dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op->getAggregateElement(0U)))
1493           return ConstantFoldConvertToInt(FPOp->getValueAPF(),
1494                                           /*roundTowardZero=*/false, Ty);
1495       case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
1496       case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
1497       case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
1498       case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
1499         if (ConstantFP *FPOp =
1500               dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op->getAggregateElement(0U)))
1501           return ConstantFoldConvertToInt(FPOp->getValueAPF(),
1502                                           /*roundTowardZero=*/true, Ty);
1503       }
1504     }
1505
1506     if (isa<UndefValue>(Operands[0])) {
1507       if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
1508         return Operands[0];
1509       return 0;
1510     }
1511
1512     return 0;
1513   }
1514
1515   if (Operands.size() == 2) {
1516     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1517       if (!Ty->isHalfTy() && !Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1518         return 0;
1519       double Op1V;
1520       if (Ty->isFloatTy())
1521         Op1V = Op1->getValueAPF().convertToFloat();
1522       else if (Ty->isDoubleTy())
1523         Op1V = Op1->getValueAPF().convertToDouble();
1524       else {
1525         bool unused;
1526         APFloat APF = Op1->getValueAPF();
1527         APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1528         Op1V = APF.convertToDouble();
1529       }
1530
1531       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
1532         if (Op2->getType() != Op1->getType())
1533           return 0;
1534
1535         double Op2V;
1536         if (Ty->isFloatTy())
1537           Op2V = Op2->getValueAPF().convertToFloat();
1538         else if (Ty->isDoubleTy())
1539           Op2V = Op2->getValueAPF().convertToDouble();
1540         else {
1541           bool unused;
1542           APFloat APF = Op2->getValueAPF();
1543           APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1544           Op2V = APF.convertToDouble();
1545         }
1546
1547         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::pow) {
1548           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
1549         }
1550         if (!TLI)
1551           return 0;
1552         if (Name == "pow" && TLI->has(LibFunc::pow))
1553           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
1554         if (Name == "fmod" && TLI->has(LibFunc::fmod))
1555           return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty);
1556         if (Name == "atan2" && TLI->has(LibFunc::atan2))
1557           return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
1558       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1559         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isHalfTy())
1560           return ConstantFP::get(F->getContext(),
1561                                  APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
1562                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
1563         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isFloatTy())
1564           return ConstantFP::get(F->getContext(),
1565                                  APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
1566                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
1567         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isDoubleTy())
1568           return ConstantFP::get(F->getContext(),
1569                                  APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
1570                                                    (int)Op2C->getZExtValue())));
1571       }
1572       return 0;
1573     }
1574
1575     if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1576       if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1577         switch (F->getIntrinsicID()) {
1578         default: break;
1579         case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1580         case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1581         case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1582         case Intrinsic::usub_with_overflow:
1583         case Intrinsic::smul_with_overflow:
1584         case Intrinsic::umul_with_overflow: {
1585           APInt Res;
1586           bool Overflow;
1587           switch (F->getIntrinsicID()) {
1588           default: llvm_unreachable("Invalid case");
1589           case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1590             Res = Op1->getValue().sadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1591             break;
1592           case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1593             Res = Op1->getValue().uadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1594             break;
1595           case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1596             Res = Op1->getValue().ssub_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1597             break;
1598           case Intrinsic::usub_with_overflow:
1599             Res = Op1->getValue().usub_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1600             break;
1601           case Intrinsic::smul_with_overflow:
1602             Res = Op1->getValue().smul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1603             break;
1604           case Intrinsic::umul_with_overflow:
1605             Res = Op1->getValue().umul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1606             break;
1607           }
1608           Constant *Ops[] = {
1609             ConstantInt::get(F->getContext(), Res),
1610             ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(F->getContext()), Overflow)
1611           };
1612           return ConstantStruct::get(cast<StructType>(F->getReturnType()), Ops);
1613         }
1614         case Intrinsic::cttz:
1615           if (Op2->isOne() && Op1->isZero()) // cttz(0, 1) is undef.
1616             return UndefValue::get(Ty);
1617           return ConstantInt::get(Ty, Op1->getValue().countTrailingZeros());
1618         case Intrinsic::ctlz:
1619           if (Op2->isOne() && Op1->isZero()) // ctlz(0, 1) is undef.
1620             return UndefValue::get(Ty);
1621           return ConstantInt::get(Ty, Op1->getValue().countLeadingZeros());
1622         }
1623       }
1624
1625       return 0;
1626     }
1627     return 0;
1628   }
1629   return 0;
1630 }