lib/Analysis/ConstantFolding.cpp

   1 //===-- ConstantFolding.cpp - Analyze constant folding possibilities ------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This family of functions determines the possibility of performing constant
  11 // folding.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Instructions.h"
  19 #include "llvm/Intrinsics.h"
  20 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  21 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  22 #include <cerrno>
  23 #include <cmath>
  24 using namespace llvm;
  25
  26 //===----------------------------------------------------------------------===//
  27 //  Constant Folding ...
  28 //
  29
  30
  31 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
  32 /// the specified function.
  33 bool
  34 llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
  35   const std::string &Name = F->getName();
  36
  37   switch (F->getIntrinsicID()) {
  38   case Intrinsic::sqrt_f32:
  39   case Intrinsic::sqrt_f64:
  40   case Intrinsic::bswap_i16:
  41   case Intrinsic::bswap_i32:
  42   case Intrinsic::bswap_i64:
  43   case Intrinsic::powi_f32:
  44   case Intrinsic::powi_f64:
  45   // FIXME: these should be constant folded as well
  46   //case Intrinsic::ctpop_i8:
  47   //case Intrinsic::ctpop_i16:
  48   //case Intrinsic::ctpop_i32:
  49   //case Intrinsic::ctpop_i64:
  50   //case Intrinsic::ctlz_i8:
  51   //case Intrinsic::ctlz_i16:
  52   //case Intrinsic::ctlz_i32:
  53   //case Intrinsic::ctlz_i64:
  54   //case Intrinsic::cttz_i8:
  55   //case Intrinsic::cttz_i16:
  56   //case Intrinsic::cttz_i32:
  57   //case Intrinsic::cttz_i64:
  58     return true;
  59   default: break;
  60   }
  61
  62   switch (Name[0])
  63   {
  64     case 'a':
  65       return Name == "acos" || Name == "asin" || Name == "atan" ||
  66              Name == "atan2";
  67     case 'c':
  68       return Name == "ceil" || Name == "cos" || Name == "cosf" ||
  69              Name == "cosh";
  70     case 'e':
  71       return Name == "exp";
  72     case 'f':
  73       return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
  74     case 'l':
  75       return Name == "log" || Name == "log10";
  76     case 'p':
  77       return Name == "pow";
  78     case 's':
  79       return Name == "sin" || Name == "sinh" ||
  80              Name == "sqrt" || Name == "sqrtf";
  81     case 't':
  82       return Name == "tan" || Name == "tanh";
  83     default:
  84       return false;
  85   }
  86 }
  87
  88 static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
  89                                 const Type *Ty) {
  90   errno = 0;
  91   V = NativeFP(V);
  92   if (errno == 0)
  93     return ConstantFP::get(Ty, V);
  94   errno = 0;
  95   return 0;
  96 }
  97
  98 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
  99 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
 100 Constant *
 101 llvm::ConstantFoldCall(Function *F, Constant** Operands, unsigned NumOperands) {
 102   const std::string &Name = F->getName();
 103   const Type *Ty = F->getReturnType();
 104
 105   if (NumOperands == 1) {
 106     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
 107       double V = Op->getValue();
 108       switch (Name[0])
 109       {
 110         case 'a':
 111           if (Name == "acos")
 112             return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
 113           else if (Name == "asin")
 114             return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
 115           else if (Name == "atan")
 116             return ConstantFP::get(Ty, atan(V));
 117           break;
 118         case 'c':
 119           if (Name == "ceil")
 120             return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
 121           else if (Name == "cos")
 122             return ConstantFP::get(Ty, cos(V));
 123           else if (Name == "cosh")
 124             return ConstantFP::get(Ty, cosh(V));
 125           break;
 126         case 'e':
 127           if (Name == "exp")
 128             return ConstantFP::get(Ty, exp(V));
 129           break;
 130         case 'f':
 131           if (Name == "fabs")
 132             return ConstantFP::get(Ty, fabs(V));
 133           else if (Name == "floor")
 134             return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
 135           break;
 136         case 'l':
 137           if (Name == "log" && V > 0)
 138             return ConstantFP::get(Ty, log(V));
 139           else if (Name == "log10" && V > 0)
 140             return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
 141           else if (Name == "llvm.sqrt.f32" || Name == "llvm.sqrt.f64") {
 142             if (V >= -0.0)
 143               return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
 144             else // Undefined
 145               return ConstantFP::get(Ty, 0.0);
 146           }
 147           break;
 148         case 's':
 149           if (Name == "sin")
 150             return ConstantFP::get(Ty, sin(V));
 151           else if (Name == "sinh")
 152             return ConstantFP::get(Ty, sinh(V));
 153           else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
 154             return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
 155           else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
 156             return ConstantFP::get(Ty, sqrt((float)V));
 157           break;
 158         case 't':
 159           if (Name == "tan")
 160             return ConstantFP::get(Ty, tan(V));
 161           else if (Name == "tanh")
 162             return ConstantFP::get(Ty, tanh(V));
 163           break;
 164         default:
 165           break;
 166       }
 167     } else if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
 168       uint64_t V = Op->getZExtValue();
 169       if (Name == "llvm.bswap.i16")
 170         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_16(V));
 171       else if (Name == "llvm.bswap.i32")
 172         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_32(V));
 173       else if (Name == "llvm.bswap.i64")
 174         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_64(V));
 175     }
 176   } else if (NumOperands == 2) {
 177     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
 178       double Op1V = Op1->getValue();
 179       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
 180         double Op2V = Op2->getValue();
 181
 182         if (Name == "pow") {
 183           errno = 0;
 184           double V = pow(Op1V, Op2V);
 185           if (errno == 0)
 186             return ConstantFP::get(Ty, V);
 187         } else if (Name == "fmod") {
 188           errno = 0;
 189           double V = fmod(Op1V, Op2V);
 190           if (errno == 0)
 191             return ConstantFP::get(Ty, V);
 192         } else if (Name == "atan2") {
 193           return ConstantFP::get(Ty, atan2(Op1V,Op2V));
 194         }
 195       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
 196         if (Name == "llvm.powi.f32") {
 197           return ConstantFP::get(Ty, std::pow((float)Op1V,
 198                                               (int)Op2C->getZExtValue()));
 199         } else if (Name == "llvm.powi.f64") {
 200           return ConstantFP::get(Ty, std::pow((double)Op1V,
 201                                               (int)Op2C->getZExtValue()));
 202         }
 203       }
 204     }
 205   }
 206   return 0;
 207 }
 208