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