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->getContext())) {
 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   Type *LoadTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
 383   IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
 384
 385   // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
 386   if (!IntType) {
 387     // If this is a float/double load, we can try folding it as an int32/64 load
 388     // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.  Note
 389     // that address spaces don't matter here since we're not going to result in
 390     // an actual new load.
 391     Type *MapTy;
 392     if (LoadTy->isHalfTy())
 393       MapTy = Type::getInt16PtrTy(C->getContext());
 394     else if (LoadTy->isFloatTy())
 395       MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext());
 396     else if (LoadTy->isDoubleTy())
 397       MapTy = Type::getInt64PtrTy(C->getContext());
 398     else if (LoadTy->isVectorTy()) {
 399       MapTy = IntegerType::get(C->getContext(),
 400                                TD.getTypeAllocSizeInBits(LoadTy));
 401       MapTy = PointerType::getUnqual(MapTy);
 402     } else
 403       return 0;
 404
 405     C = FoldBitCast(C, MapTy, TD);
 406     if (Constant *Res = FoldReinterpretLoadFromConstPtr(C, TD))
 407       return FoldBitCast(Res, LoadTy, TD);
 408     return 0;
 409   }
 410
 411   unsigned BytesLoaded = (IntType->getBitWidth() + 7) / 8;
 412   if (BytesLoaded > 32 || BytesLoaded == 0)
 413     return 0;
 414
 415   GlobalValue *GVal;
 416   APInt Offset(TD.getPointerSizeInBits(), 0);
 417   if (!IsConstantOffsetFromGlobal(C, GVal, Offset, TD))
 418     return 0;
 419
 420   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GVal);
 421   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
 422       !GV->getInitializer()->getType()->isSized())
 423     return 0;
 424
 425   // If we're loading off the beginning of the global, some bytes may be valid,
 426   // but we don't try to handle this.
 427   if (Offset.isNegative())
 428     return 0;
 429
 430   // If we're not accessing anything in this constant, the result is undefined.
 431   if (Offset.getZExtValue() >=
 432       TD.getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType()))
 433     return UndefValue::get(IntType);
 434
 435   unsigned char RawBytes[32] = {0};
 436   if (!ReadDataFromGlobal(GV->getInitializer(), Offset.getZExtValue(), RawBytes,
 437                           BytesLoaded, TD))
 438     return 0;
 439
 440   APInt ResultVal = APInt(IntType->getBitWidth(), 0);
 441   if (TD.isLittleEndian()) {
 442     ResultVal = RawBytes[BytesLoaded - 1];
 443     for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
 444       ResultVal <<= 8;
 445       ResultVal |= RawBytes[BytesLoaded - 1 - i];
 446     }
 447   } else {
 448     ResultVal = RawBytes[0];
 449     for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
 450       ResultVal <<= 8;
 451       ResultVal |= RawBytes[i];
 452     }
 453   }
 454
 455   return ConstantInt::get(IntType->getContext(), ResultVal);
 456 }
 457
 458 /// ConstantFoldLoadFromConstPtr - Return the value that a load from C would
 459 /// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
 460 /// return null.
 461 Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
 462                                              const DataLayout *TD) {
 463   // First, try the easy cases:
 464   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 465     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
 466       return GV->getInitializer();
 467
 468   // If the loaded value isn't a constant expr, we can't handle it.
 469   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 470   if (!CE)
 471     return 0;
 472
 473   if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 474     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0))) {
 475       if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 476         if (Constant *V =
 477              ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE))
 478           return V;
 479       }
 480     }
 481   }
 482
 483   // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
 484   // directly if string length is small enough.
 485   StringRef Str;
 486   if (TD && getConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
 487     unsigned StrLen = Str.size();
 488     Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
 489     unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 490     // Replace load with immediate integer if the result is an integer or fp
 491     // value.
 492     if ((NumBits >> 3) == StrLen + 1 && (NumBits & 7) == 0 &&
 493         (isa<IntegerType>(Ty) || Ty->isFloatingPointTy())) {
 494       APInt StrVal(NumBits, 0);
 495       APInt SingleChar(NumBits, 0);
 496       if (TD->isLittleEndian()) {
 497         for (signed i = StrLen-1; i >= 0; i--) {
 498           SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
 499           StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 500         }
 501       } else {
 502         for (unsigned i = 0; i < StrLen; i++) {
 503           SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
 504           StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 505         }
 506         // Append NULL at the end.
 507         SingleChar = 0;
 508         StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 509       }
 510
 511       Constant *Res = ConstantInt::get(CE->getContext(), StrVal);
 512       if (Ty->isFloatingPointTy())
 513         Res = ConstantExpr::getBitCast(Res, Ty);
 514       return Res;
 515     }
 516   }
 517
 518   // If this load comes from anywhere in a constant global, and if the global
 519   // is all undef or zero, we know what it loads.
 520   if (GlobalVariable *GV =
 521         dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(CE, TD))) {
 522     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 523       Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
 524       if (GV->getInitializer()->isNullValue())
 525         return Constant::getNullValue(ResTy);
 526       if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
 527         return UndefValue::get(ResTy);
 528     }
 529   }
 530
 531   // Try hard to fold loads from bitcasted strange and non-type-safe things.
 532   if (TD)
 533     return FoldReinterpretLoadFromConstPtr(CE, *TD);
 534   return 0;
 535 }
 536
 537 static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const DataLayout *TD){
 538   if (LI->isVolatile()) return 0;
 539
 540   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
 541     return ConstantFoldLoadFromConstPtr(C, TD);
 542
 543   return 0;
 544 }
 545
 546 /// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
 547 /// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
 548 /// these together.  If target data info is available, it is provided as DL,
 549 /// otherwise DL is null.
 550 static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
 551                                            Constant *Op1, const DataLayout *DL){
 552   // SROA
 553
 554   // Fold (and 0xffffffff00000000, (shl x, 32)) -> shl.
 555   // Fold (lshr (or X, Y), 32) -> (lshr [X/Y], 32) if one doesn't contribute
 556   // bits.
 557
 558
 559   if (Opc == Instruction::And && DL) {
 560     unsigned BitWidth = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType()->getScalarType());
 561     APInt KnownZero0(BitWidth, 0), KnownOne0(BitWidth, 0);
 562     APInt KnownZero1(BitWidth, 0), KnownOne1(BitWidth, 0);
 563     ComputeMaskedBits(Op0, KnownZero0, KnownOne0, DL);
 564     ComputeMaskedBits(Op1, KnownZero1, KnownOne1, DL);
 565     if ((KnownOne1 | KnownZero0).isAllOnesValue()) {
 566       // All the bits of Op0 that the 'and' could be masking are already zero.
 567       return Op0;
 568     }
 569     if ((KnownOne0 | KnownZero1).isAllOnesValue()) {
 570       // All the bits of Op1 that the 'and' could be masking are already zero.
 571       return Op1;
 572     }
 573
 574     APInt KnownZero = KnownZero0 | KnownZero1;
 575     APInt KnownOne = KnownOne0 & KnownOne1;
 576     if ((KnownZero | KnownOne).isAllOnesValue()) {
 577       return ConstantInt::get(Op0->getType(), KnownOne);
 578     }
 579   }
 580
 581   // If the constant expr is something like &A[123] - &A[4].f, fold this into a
 582   // constant.  This happens frequently when iterating over a global array.
 583   if (Opc == Instruction::Sub && DL) {
 584     GlobalValue *GV1, *GV2;
 585     unsigned PtrSize = DL->getPointerSizeInBits();
 586     unsigned OpSize = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 587     APInt Offs1(PtrSize, 0), Offs2(PtrSize, 0);
 588
 589     if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op0, GV1, Offs1, *DL))
 590       if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op1, GV2, Offs2, *DL) &&
 591           GV1 == GV2) {
 592         // (&GV+C1) - (&GV+C2) -> C1-C2, pointer arithmetic cannot overflow.
 593         // PtrToInt may change the bitwidth so we have convert to the right size
 594         // first.
 595         return ConstantInt::get(Op0->getType(), Offs1.zextOrTrunc(OpSize) -
 596                                                 Offs2.zextOrTrunc(OpSize));
 597       }
 598   }
 599
 600   return 0;
 601 }
 602
 603 /// CastGEPIndices - If array indices are not pointer-sized integers,
 604 /// explicitly cast them so that they aren't implicitly casted by the
 605 /// getelementptr.
 606 static Constant *CastGEPIndices(ArrayRef<Constant *> Ops,
 607                                 Type *ResultTy, const DataLayout *TD,
 608                                 const TargetLibraryInfo *TLI) {
 609   if (!TD) return 0;
 610   Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy->getContext());
 611
 612   bool Any = false;
 613   SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
 614   for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
 615     if ((i == 1 ||
 616          !isa<StructType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(
 617                             Ops[0]->getType(),
 618                             Ops.slice(1, i - 1)))) &&
 619         Ops[i]->getType() != IntPtrTy) {
 620       Any = true;
 621       NewIdxs.push_back(ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Ops[i],
 622                                                                       true,
 623                                                                       IntPtrTy,
 624                                                                       true),
 625                                               Ops[i], IntPtrTy));
 626     } else
 627       NewIdxs.push_back(Ops[i]);
 628   }
 629
 630   if (!Any)
 631     return 0;
 632
 633   Constant *C = ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], NewIdxs);
 634   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 635     if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI))
 636       C = Folded;
 637   }
 638
 639   return C;
 640 }
 641
 642 /// Strip the pointer casts, but preserve the address space information.
 643 static Constant* StripPtrCastKeepAS(Constant* Ptr) {
 644   assert(Ptr->getType()->isPointerTy() && "Not a pointer type");
 645   PointerType *OldPtrTy = cast<PointerType>(Ptr->getType());
 646   Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
 647   PointerType *NewPtrTy = cast<PointerType>(Ptr->getType());
 648
 649   // Preserve the address space number of the pointer.
 650   if (NewPtrTy->getAddressSpace() != OldPtrTy->getAddressSpace()) {
 651     NewPtrTy = NewPtrTy->getElementType()->getPointerTo(
 652       OldPtrTy->getAddressSpace());
 653     Ptr = ConstantExpr::getBitCast(Ptr, NewPtrTy);
 654   }
 655   return Ptr;
 656 }
 657
 658 /// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
 659 /// constant expression, do so.
 660 static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(ArrayRef<Constant *> Ops,
 661                                          Type *ResultTy, const DataLayout *TD,
 662                                          const TargetLibraryInfo *TLI) {
 663   Constant *Ptr = Ops[0];
 664   if (!TD || !Ptr->getType()->getPointerElementType()->isSized() ||
 665       !Ptr->getType()->isPointerTy())
 666     return 0;
 667
 668   Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ptr->getContext());
 669   Type *ResultElementTy = ResultTy->getPointerElementType();
 670
 671   // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
 672   // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
 673   for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
 674     if (!isa<ConstantInt>(Ops[i])) {
 675
 676       // If this is "gep i8* Ptr, (sub 0, V)", fold this as:
 677       // "inttoptr (sub (ptrtoint Ptr), V)"
 678       if (Ops.size() == 2 && ResultElementTy->isIntegerTy(8)) {
 679         ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[1]);
 680         assert((CE == 0 || CE->getType() == IntPtrTy) &&
 681                "CastGEPIndices didn't canonicalize index types!");
 682         if (CE && CE->getOpcode() == Instruction::Sub &&
 683             CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
 684           Constant *Res = ConstantExpr::getPtrToInt(Ptr, CE->getType());
 685           Res = ConstantExpr::getSub(Res, CE->getOperand(1));
 686           Res = ConstantExpr::getIntToPtr(Res, ResultTy);
 687           if (ConstantExpr *ResCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Res))
 688             Res = ConstantFoldConstantExpression(ResCE, TD, TLI);
 689           return Res;
 690         }
 691       }
 692       return 0;
 693     }
 694
 695   unsigned BitWidth = TD->getTypeSizeInBits(IntPtrTy);
 696   APInt Offset =
 697     APInt(BitWidth, TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
 698                                          makeArrayRef((Value *const*)
 699                                                         Ops.data() + 1,
 700                                                       Ops.size() - 1)));
 701   Ptr = StripPtrCastKeepAS(Ptr);
 702
 703   // If this is a GEP of a GEP, fold it all into a single GEP.
 704   while (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Ptr)) {
 705     SmallVector<Value *, 4> NestedOps(GEP->op_begin() + 1, GEP->op_end());
 706
 707     // Do not try the incorporate the sub-GEP if some index is not a number.
 708     bool AllConstantInt = true;
 709     for (unsigned i = 0, e = NestedOps.size(); i != e; ++i)
 710       if (!isa<ConstantInt>(NestedOps[i])) {
 711         AllConstantInt = false;
 712         break;
 713       }
 714     if (!AllConstantInt)
 715       break;
 716
 717     Ptr = cast<Constant>(GEP->getOperand(0));
 718     Offset += APInt(BitWidth,
 719                     TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(), NestedOps));
 720     Ptr = StripPtrCastKeepAS(Ptr);
 721   }
 722
 723   // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
 724   // getelementptr to the resulting integer value casted to the pointer type.
 725   APInt BasePtr(BitWidth, 0);
 726   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr)) {
 727     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 728       if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0)))
 729         BasePtr = Base->getValue().zextOrTrunc(BitWidth);
 730     }
 731   }
 732
 733   if (Ptr->isNullValue() || BasePtr != 0) {
 734     Constant *C = ConstantInt::get(Ptr->getContext(), Offset + BasePtr);
 735     return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
 736   }
 737
 738   // Otherwise form a regular getelementptr. Recompute the indices so that
 739   // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
 740   // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
 741   // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
 742   Type *Ty = Ptr->getType();
 743   assert(Ty->isPointerTy() && "Forming regular GEP of non-pointer type");
 744   SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
 745   do {
 746     if (SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
 747       if (ATy->isPointerTy()) {
 748         // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
 749         if (!NewIdxs.empty())
 750           break;
 751
 752         // Only handle pointers to sized types, not pointers to functions.
 753         if (!ATy->getElementType()->isSized())
 754           return 0;
 755       }
 756
 757       // Determine which element of the array the offset points into.
 758       APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
 759       IntegerType *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ty->getContext());
 760       if (ElemSize == 0)
 761         // The element size is 0. This may be [0 x Ty]*, so just use a zero
 762         // index for this level and proceed to the next level to see if it can
 763         // accommodate the offset.
 764         NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(IntPtrTy, 0));
 765       else {
 766         // The element size is non-zero divide the offset by the element
 767         // size (rounding down), to compute the index at this level.
 768         APInt NewIdx = Offset.udiv(ElemSize);
 769         Offset -= NewIdx * ElemSize;
 770         NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(IntPtrTy, NewIdx));
 771       }
 772       Ty = ATy->getElementType();
 773     } else if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 774       // If we end up with an offset that isn't valid for this struct type, we
 775       // can't re-form this GEP in a regular form, so bail out. The pointer
 776       // operand likely went through casts that are necessary to make the GEP
 777       // sensible.
 778       const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
 779       if (Offset.uge(SL.getSizeInBytes()))
 780         break;
 781
 782       // Determine which field of the struct the offset points into. The
 783       // getZExtValue is fine as we've already ensured that the offset is
 784       // within the range representable by the StructLayout API.
 785       unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
 786       NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
 787                                          ElIdx));
 788       Offset -= APInt(BitWidth, SL.getElementOffset(ElIdx));
 789       Ty = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
 790     } else {
 791       // We've reached some non-indexable type.
 792       break;
 793     }
 794   } while (Ty != ResultElementTy);
 795
 796   // If we haven't used up the entire offset by descending the static
 797   // type, then the offset is pointing into the middle of an indivisible
 798   // member, so we can't simplify it.
 799   if (Offset != 0)
 800     return 0;
 801
 802   // Create a GEP.
 803   Constant *C = ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, NewIdxs);
 804   assert(C->getType()->getPointerElementType() == Ty &&
 805          "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
 806
 807   // If we ended up indexing a member with a type that doesn't match
 808   // the type of what the original indices indexed, add a cast.
 809   if (Ty != ResultElementTy)
 810     C = FoldBitCast(C, ResultTy, *TD);
 811
 812   return C;
 813 }
 814
 815
 816
 817 //===----------------------------------------------------------------------===//
 818 // Constant Folding public APIs
 819 //===----------------------------------------------------------------------===//
 820
 821 /// ConstantFoldInstruction - Try to constant fold the specified instruction.
 822 /// If successful, the constant result is returned, if not, null is returned.
 823 /// Note that this fails if not all of the operands are constant.  Otherwise,
 824 /// this function can only fail when attempting to fold instructions like loads
 825 /// and stores, which have no constant expression form.
 826 Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I,
 827                                         const DataLayout *TD,
 828                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {
 829   // Handle PHI nodes quickly here...
 830   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
 831     Constant *CommonValue = 0;
 832
 833     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 834       Value *Incoming = PN->getIncomingValue(i);
 835       // If the incoming value is undef then skip it.  Note that while we could
 836       // skip the value if it is equal to the phi node itself we choose not to
 837       // because that would break the rule that constant folding only applies if
 838       // all operands are constants.
 839       if (isa<UndefValue>(Incoming))
 840         continue;
 841       // If the incoming value is not a constant, then give up.
 842       Constant *C = dyn_cast<Constant>(Incoming);
 843       if (!C)
 844         return 0;
 845       // Fold the PHI's operands.
 846       if (ConstantExpr *NewC = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
 847         C = ConstantFoldConstantExpression(NewC, TD, TLI);
 848       // If the incoming value is a different constant to
 849       // the one we saw previously, then give up.
 850       if (CommonValue && C != CommonValue)
 851         return 0;
 852       CommonValue = C;
 853     }
 854
 855
 856     // If we reach here, all incoming values are the same constant or undef.
 857     return CommonValue ? CommonValue : UndefValue::get(PN->getType());
 858   }
 859
 860   // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
 861   // hand off to ConstantFoldInstOperands.
 862   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
 863   for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i) {
 864     Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i);
 865     if (!Op)
 866       return 0;  // All operands not constant!
 867
 868     // Fold the Instruction's operands.
 869     if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Op))
 870       Op = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD, TLI);
 871
 872     Ops.push_back(Op);
 873   }
 874
 875   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
 876     return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
 877                                            TD, TLI);
 878
 879   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 880     return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
 881
 882   if (InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(I)) {
 883     return ConstantExpr::getInsertValue(
 884                                 cast<Constant>(IVI->getAggregateOperand()),
 885                                 cast<Constant>(IVI->getInsertedValueOperand()),
 886                                 IVI->getIndices());
 887   }
 888
 889   if (ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(I)) {
 890     return ConstantExpr::getExtractValue(
 891                                     cast<Constant>(EVI->getAggregateOperand()),
 892                                     EVI->getIndices());
 893   }
 894
 895   return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(), Ops, TD, TLI);
 896 }
 897
 898 static Constant *
 899 ConstantFoldConstantExpressionImpl(const ConstantExpr *CE, const DataLayout *TD,
 900                                    const TargetLibraryInfo *TLI,
 901                                    SmallPtrSet<ConstantExpr *, 4> &FoldedOps) {
 902   SmallVector<Constant *, 8> Ops;
 903   for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e;
 904        ++i) {
 905     Constant *NewC = cast<Constant>(*i);
 906     // Recursively fold the ConstantExpr's operands. If we have already folded
 907     // a ConstantExpr, we don't have to process it again.
 908     if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(NewC)) {
 909       if (FoldedOps.insert(NewCE))
 910         NewC = ConstantFoldConstantExpressionImpl(NewCE, TD, TLI, FoldedOps);
 911     }
 912     Ops.push_back(NewC);
 913   }
 914
 915   if (CE->isCompare())
 916     return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
 917                                            TD, TLI);
 918   return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(), Ops, TD, TLI);
 919 }
 920
 921 /// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
 922 /// using the specified DataLayout.  If successful, the constant result is
 923 /// result is returned, if not, null is returned.
 924 Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(const ConstantExpr *CE,
 925                                                const DataLayout *TD,
 926                                                const TargetLibraryInfo *TLI) {
 927   SmallPtrSet<ConstantExpr *, 4> FoldedOps;
 928   return ConstantFoldConstantExpressionImpl(CE, TD, TLI, FoldedOps);
 929 }
 930
 931 /// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
 932 /// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
 933 /// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
 934 /// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
 935 /// constant expression form.
 936 ///
 937 /// TODO: This function neither utilizes nor preserves nsw/nuw/inbounds/etc
 938 /// information, due to only being passed an opcode and operands. Constant
 939 /// folding using this function strips this information.
 940 ///
 941 Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, Type *DestTy,
 942                                          ArrayRef<Constant *> Ops,
 943                                          const DataLayout *TD,
 944                                          const TargetLibraryInfo *TLI) {
 945   // Handle easy binops first.
 946   if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
 947     if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1])) {
 948       if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(Opcode, Ops[0], Ops[1], TD))
 949         return C;
 950     }
 951
 952     return ConstantExpr::get(Opcode, Ops[0], Ops[1]);
 953   }
 954
 955   switch (Opcode) {
 956   default: return 0;
 957   case Instruction::ICmp:
 958   case Instruction::FCmp: llvm_unreachable("Invalid for compares");
 959   case Instruction::Call:
 960     if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops.back()))
 961       if (canConstantFoldCallTo(F))
 962         return ConstantFoldCall(F, Ops.slice(0, Ops.size() - 1), TLI);
 963     return 0;
 964   case Instruction::PtrToInt:
 965     // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
 966     // the width of a pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
 967     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
 968       if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 969         Constant *Input = CE->getOperand(0);
 970         unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
 971         if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
 972           Constant *Mask =
 973             ConstantInt::get(CE->getContext(), APInt::getLowBitsSet(InWidth,
 974                                                   TD->getPointerSizeInBits()));
 975           Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
 976         }
 977         // Do a zext or trunc to get to the dest size.
 978         return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
 979       }
 980     }
 981     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
 982   case Instruction::IntToPtr:
 983     // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
 984     // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
 985     // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
 986     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0]))
 987       if (TD &&
 988           TD->getPointerSizeInBits() <= CE->getType()->getScalarSizeInBits() &&
 989           CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
 990         return FoldBitCast(CE->getOperand(0), DestTy, *TD);
 991
 992     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
 993   case Instruction::Trunc:
 994   case Instruction::ZExt:
 995   case Instruction::SExt:
 996   case Instruction::FPTrunc:
 997   case Instruction::FPExt:
 998   case Instruction::UIToFP:
 999   case Instruction::SIToFP:
1000   case Instruction::FPToUI:
1001   case Instruction::FPToSI:
1002       return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
1003   case Instruction::BitCast:
1004     if (TD)
1005       return FoldBitCast(Ops[0], DestTy, *TD);
1006     return ConstantExpr::getBitCast(Ops[0], DestTy);
1007   case Instruction::Select:
1008     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
1009   case Instruction::ExtractElement:
1010     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
1011   case Instruction::InsertElement:
1012     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
1013   case Instruction::ShuffleVector:
1014     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
1015   case Instruction::GetElementPtr:
1016     if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, DestTy, TD, TLI))
1017       return C;
1018     if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, DestTy, TD, TLI))
1019       return C;
1020
1021     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops.slice(1));
1022   }
1023 }
1024
1025 /// ConstantFoldCompareInstOperands - Attempt to constant fold a compare
1026 /// instruction (icmp/fcmp) with the specified operands.  If it fails, it
1027 /// returns a constant expression of the specified operands.
1028 ///
1029 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
1030                                                 Constant *Ops0, Constant *Ops1,
1031                                                 const DataLayout *TD,
1032                                                 const TargetLibraryInfo *TLI) {
1033   // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
1034   // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
1035   // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
1036   // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
1037   //
1038   // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
1039   // around to know if bit truncation is happening.
1040   if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops0)) {
1041     if (TD && Ops1->isNullValue()) {
1042       Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
1043       if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
1044         // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
1045         // proper extension or truncation.
1046         Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
1047                                                    IntPtrTy, false);
1048         Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
1049         return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD, TLI);
1050       }
1051
1052       // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
1053       // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
1054       if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
1055           CE0->getType() == IntPtrTy) {
1056         Constant *C = CE0->getOperand(0);
1057         Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
1058         return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD, TLI);
1059       }
1060     }
1061
1062     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops1)) {
1063       if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
1064         Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
1065
1066         if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
1067           // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
1068           // proper extension or truncation.
1069           Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
1070                                                       IntPtrTy, false);
1071           Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
1072                                                       IntPtrTy, false);
1073           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD, TLI);
1074         }
1075
1076         // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
1077         // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
1078         if ((CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
1079              CE0->getType() == IntPtrTy &&
1080              CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType()))
1081           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0),
1082                                                  CE1->getOperand(0), TD, TLI);
1083       }
1084     }
1085
1086     // icmp eq (or x, y), 0 -> (icmp eq x, 0) & (icmp eq y, 0)
1087     // icmp ne (or x, y), 0 -> (icmp ne x, 0) | (icmp ne y, 0)
1088     if ((Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ || Predicate == ICmpInst::ICMP_NE) &&
1089         CE0->getOpcode() == Instruction::Or && Ops1->isNullValue()) {
1090       Constant *LHS =
1091         ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,
1092                                         TD, TLI);
1093       Constant *RHS =
1094         ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,
1095                                         TD, TLI);
1096       unsigned OpC =
1097         Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ ? Instruction::And : Instruction::Or;
1098       Constant *Ops[] = { LHS, RHS };
1099       return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, TD, TLI);
1100     }
1101   }
1102
1103   return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops0, Ops1);
1104 }
1105
1106
1107 /// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
1108 /// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
1109 /// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
1110 Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C,
1111                                                        ConstantExpr *CE) {
1112   if (!CE->getOperand(1)->isNullValue())
1113     return 0;  // Do not allow stepping over the value!
1114
1115   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
1116   // addressing.
1117   for (unsigned i = 2, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1118     C = C->getAggregateElement(CE->getOperand(i));
1119     if (C == 0)
1120       return 0;
1121   }
1122   return C;
1123 }
1124
1125 /// ConstantFoldLoadThroughGEPIndices - Given a constant and getelementptr
1126 /// indices (with an *implied* zero pointer index that is not in the list),
1127 /// return the constant value being addressed by a virtual load, or null if
1128 /// something is funny and we can't decide.
1129 Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPIndices(Constant *C,
1130                                                   ArrayRef<Constant*> Indices) {
1131   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
1132   // addressing.
1133   for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i) {
1134     C = C->getAggregateElement(Indices[i]);
1135     if (C == 0)
1136       return 0;
1137   }
1138   return C;
1139 }
1140
1141
1142 //===----------------------------------------------------------------------===//
1143 //  Constant Folding for Calls
1144 //
1145
1146 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
1147 /// the specified function.
1148 bool llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
1149   switch (F->getIntrinsicID()) {
1150   case Intrinsic::fabs:
1151   case Intrinsic::log:
1152   case Intrinsic::log2:
1153   case Intrinsic::log10:
1154   case Intrinsic::exp:
1155   case Intrinsic::exp2:
1156   case Intrinsic::floor:
1157   case Intrinsic::sqrt:
1158   case Intrinsic::pow:
1159   case Intrinsic::powi:
1160   case Intrinsic::bswap:
1161   case Intrinsic::ctpop:
1162   case Intrinsic::ctlz:
1163   case Intrinsic::cttz:
1164   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1165   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1166   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1167   case Intrinsic::usub_with_overflow:
1168   case Intrinsic::smul_with_overflow:
1169   case Intrinsic::umul_with_overflow:
1170   case Intrinsic::convert_from_fp16:
1171   case Intrinsic::convert_to_fp16:
1172   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
1173   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
1174   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
1175   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
1176   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
1177   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
1178   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
1179   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
1180     return true;
1181   default:
1182     return false;
1183   case 0: break;
1184   }
1185
1186   if (!F->hasName())
1187     return false;
1188   StringRef Name = F->getName();
1189
1190   // In these cases, the check of the length is required.  We don't want to
1191   // return true for a name like "cos\0blah" which strcmp would return equal to
1192   // "cos", but has length 8.
1193   switch (Name[0]) {
1194   default: return false;
1195   case 'a':
1196     return Name == "acos" || Name == "asin" || Name == "atan" || Name =="atan2";
1197   case 'c':
1198     return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
1199   case 'e':
1200     return Name == "exp" || Name == "exp2";
1201   case 'f':
1202     return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
1203   case 'l':
1204     return Name == "log" || Name == "log10";
1205   case 'p':
1206     return Name == "pow";
1207   case 's':
1208     return Name == "sin" || Name == "sinh" || Name == "sqrt" ||
1209       Name == "sinf" || Name == "sqrtf";
1210   case 't':
1211     return Name == "tan" || Name == "tanh";
1212   }
1213 }
1214
1215 static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
1216                                 Type *Ty) {
1217   sys::llvm_fenv_clearexcept();
1218   V = NativeFP(V);
1219   if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
1220     sys::llvm_fenv_clearexcept();
1221     return 0;
1222   }
1223
1224   if (Ty->isHalfTy()) {
1225     APFloat APF(V);
1226     bool unused;
1227     APF.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1228     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APF);
1229   }
1230   if (Ty->isFloatTy())
1231     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
1232   if (Ty->isDoubleTy())
1233     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
1234   llvm_unreachable("Can only constant fold half/float/double");
1235 }
1236
1237 static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
1238                                       double V, double W, Type *Ty) {
1239   sys::llvm_fenv_clearexcept();
1240   V = NativeFP(V, W);
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 /// ConstantFoldConvertToInt - Attempt to an SSE floating point to integer
1260 /// conversion of a constant floating point. If roundTowardZero is false, the
1261 /// default IEEE rounding is used (toward nearest, ties to even). This matches
1262 /// the behavior of the non-truncating SSE instructions in the default rounding
1263 /// mode. The desired integer type Ty is used to select how many bits are
1264 /// available for the result. Returns null if the conversion cannot be
1265 /// performed, otherwise returns the Constant value resulting from the
1266 /// conversion.
1267 static Constant *ConstantFoldConvertToInt(const APFloat &Val,
1268                                           bool roundTowardZero, Type *Ty) {
1269   // All of these conversion intrinsics form an integer of at most 64bits.
1270   unsigned ResultWidth = Ty->getIntegerBitWidth();
1271   assert(ResultWidth <= 64 &&
1272          "Can only constant fold conversions to 64 and 32 bit ints");
1273
1274   uint64_t UIntVal;
1275   bool isExact = false;
1276   APFloat::roundingMode mode = roundTowardZero? APFloat::rmTowardZero
1277                                               : APFloat::rmNearestTiesToEven;
1278   APFloat::opStatus status = Val.convertToInteger(&UIntVal, ResultWidth,
1279                                                   /*isSigned=*/true, mode,
1280                                                   &isExact);
1281   if (status != APFloat::opOK && status != APFloat::opInexact)
1282     return 0;
1283   return ConstantInt::get(Ty, UIntVal, /*isSigned=*/true);
1284 }
1285
1286 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
1287 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
1288 Constant *
1289 llvm::ConstantFoldCall(Function *F, ArrayRef<Constant *> Operands,
1290                        const TargetLibraryInfo *TLI) {
1291   if (!F->hasName())
1292     return 0;
1293   StringRef Name = F->getName();
1294
1295   Type *Ty = F->getReturnType();
1296   if (Operands.size() == 1) {
1297     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1298       if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::convert_to_fp16) {
1299         APFloat Val(Op->getValueAPF());
1300
1301         bool lost = false;
1302         Val.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
1303
1304         return ConstantInt::get(F->getContext(), Val.bitcastToAPInt());
1305       }
1306       if (!TLI)
1307         return 0;
1308
1309       if (!Ty->isHalfTy() && !Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1310         return 0;
1311
1312       /// We only fold functions with finite arguments. Folding NaN and inf is
1313       /// likely to be aborted with an exception anyway, and some host libms
1314       /// have known errors raising exceptions.
1315       if (Op->getValueAPF().isNaN() || Op->getValueAPF().isInfinity())
1316         return 0;
1317
1318       /// Currently APFloat versions of these functions do not exist, so we use
1319       /// the host native double versions.  Float versions are not called
1320       /// directly but for all these it is true (float)(f((double)arg)) ==
1321       /// f(arg).  Long double not supported yet.
1322       double V;
1323       if (Ty->isFloatTy())
1324         V = Op->getValueAPF().convertToFloat();
1325       else if (Ty->isDoubleTy())
1326         V = Op->getValueAPF().convertToDouble();
1327       else {
1328         bool unused;
1329         APFloat APF = Op->getValueAPF();
1330         APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1331         V = APF.convertToDouble();
1332       }
1333
1334       switch (F->getIntrinsicID()) {
1335         default: break;
1336         case Intrinsic::fabs:
1337           return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
1338 #if HAVE_LOG2
1339         case Intrinsic::log2:
1340           return ConstantFoldFP(log2, V, Ty);
1341 #endif
1342 #if HAVE_LOG
1343         case Intrinsic::log:
1344           return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
1345 #endif
1346 #if HAVE_LOG10
1347         case Intrinsic::log10:
1348           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
1349 #endif
1350 #if HAVE_EXP
1351         case Intrinsic::exp:
1352           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
1353 #endif
1354 #if HAVE_EXP2
1355         case Intrinsic::exp2:
1356           return ConstantFoldFP(exp2, V, Ty);
1357 #endif
1358         case Intrinsic::floor:
1359           return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
1360       }
1361
1362       switch (Name[0]) {
1363       case 'a':
1364         if (Name == "acos" && TLI->has(LibFunc::acos))
1365           return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
1366         else if (Name == "asin" && TLI->has(LibFunc::asin))
1367           return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
1368         else if (Name == "atan" && TLI->has(LibFunc::atan))
1369           return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
1370         break;
1371       case 'c':
1372         if (Name == "ceil" && TLI->has(LibFunc::ceil))
1373           return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
1374         else if (Name == "cos" && TLI->has(LibFunc::cos))
1375           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
1376         else if (Name == "cosh" && TLI->has(LibFunc::cosh))
1377           return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
1378         else if (Name == "cosf" && TLI->has(LibFunc::cosf))
1379           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
1380         break;
1381       case 'e':
1382         if (Name == "exp" && TLI->has(LibFunc::exp))
1383           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
1384
1385         if (Name == "exp2" && TLI->has(LibFunc::exp2)) {
1386           // Constant fold exp2(x) as pow(2,x) in case the host doesn't have a
1387           // C99 library.
1388           return ConstantFoldBinaryFP(pow, 2.0, V, Ty);
1389         }
1390         break;
1391       case 'f':
1392         if (Name == "fabs" && TLI->has(LibFunc::fabs))
1393           return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
1394         else if (Name == "floor" && TLI->has(LibFunc::floor))
1395           return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
1396         break;
1397       case 'l':
1398         if (Name == "log" && V > 0 && TLI->has(LibFunc::log))
1399           return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
1400         else if (Name == "log10" && V > 0 && TLI->has(LibFunc::log10))
1401           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
1402         else if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt &&
1403                  (Ty->isHalfTy() || Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy())) {
1404           if (V >= -0.0)
1405             return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1406           else // Undefined
1407             return Constant::getNullValue(Ty);
1408         }
1409         break;
1410       case 's':
1411         if (Name == "sin" && TLI->has(LibFunc::sin))
1412           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
1413         else if (Name == "sinh" && TLI->has(LibFunc::sinh))
1414           return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
1415         else if (Name == "sqrt" && V >= 0 && TLI->has(LibFunc::sqrt))
1416           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1417         else if (Name == "sqrtf" && V >= 0 && TLI->has(LibFunc::sqrtf))
1418           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1419         else if (Name == "sinf" && TLI->has(LibFunc::sinf))
1420           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
1421         break;
1422       case 't':
1423         if (Name == "tan" && TLI->has(LibFunc::tan))
1424           return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
1425         else if (Name == "tanh" && TLI->has(LibFunc::tanh))
1426           return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
1427         break;
1428       default:
1429         break;
1430       }
1431       return 0;
1432     }
1433
1434     if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1435       switch (F->getIntrinsicID()) {
1436       case Intrinsic::bswap:
1437         return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
1438       case Intrinsic::ctpop:
1439         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
1440       case Intrinsic::convert_from_fp16: {
1441         APFloat Val(APFloat::IEEEhalf, Op->getValue());
1442
1443         bool lost = false;
1444         APFloat::opStatus status =
1445           Val.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
1446
1447         // Conversion is always precise.
1448         (void)status;
1449         assert(status == APFloat::opOK && !lost &&
1450                "Precision lost during fp16 constfolding");
1451
1452         return ConstantFP::get(F->getContext(), Val);
1453       }
1454       default:
1455         return 0;
1456       }
1457     }
1458
1459     // Support ConstantVector in case we have an Undef in the top.
1460     if (isa<ConstantVector>(Operands[0]) ||
1461         isa<ConstantDataVector>(Operands[0])) {
1462       Constant *Op = cast<Constant>(Operands[0]);
1463       switch (F->getIntrinsicID()) {
1464       default: break;
1465       case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
1466       case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
1467       case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
1468       case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
1469         if (ConstantFP *FPOp =
1470               dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op->getAggregateElement(0U)))
1471           return ConstantFoldConvertToInt(FPOp->getValueAPF(),
1472                                           /*roundTowardZero=*/false, Ty);
1473       case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
1474       case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
1475       case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
1476       case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
1477         if (ConstantFP *FPOp =
1478               dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op->getAggregateElement(0U)))
1479           return ConstantFoldConvertToInt(FPOp->getValueAPF(),
1480                                           /*roundTowardZero=*/true, Ty);
1481       }
1482     }
1483
1484     if (isa<UndefValue>(Operands[0])) {
1485       if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
1486         return Operands[0];
1487       return 0;
1488     }
1489
1490     return 0;
1491   }
1492
1493   if (Operands.size() == 2) {
1494     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1495       if (!Ty->isHalfTy() && !Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1496         return 0;
1497       double Op1V;
1498       if (Ty->isFloatTy())
1499         Op1V = Op1->getValueAPF().convertToFloat();
1500       else if (Ty->isDoubleTy())
1501         Op1V = Op1->getValueAPF().convertToDouble();
1502       else {
1503         bool unused;
1504         APFloat APF = Op1->getValueAPF();
1505         APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1506         Op1V = APF.convertToDouble();
1507       }
1508
1509       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
1510         if (Op2->getType() != Op1->getType())
1511           return 0;
1512
1513         double Op2V;
1514         if (Ty->isFloatTy())
1515           Op2V = Op2->getValueAPF().convertToFloat();
1516         else if (Ty->isDoubleTy())
1517           Op2V = Op2->getValueAPF().convertToDouble();
1518         else {
1519           bool unused;
1520           APFloat APF = Op2->getValueAPF();
1521           APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &unused);
1522           Op2V = APF.convertToDouble();
1523         }
1524
1525         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::pow) {
1526           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
1527         }
1528         if (!TLI)
1529           return 0;
1530         if (Name == "pow" && TLI->has(LibFunc::pow))
1531           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
1532         if (Name == "fmod" && TLI->has(LibFunc::fmod))
1533           return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty);
1534         if (Name == "atan2" && TLI->has(LibFunc::atan2))
1535           return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
1536       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1537         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isHalfTy())
1538           return ConstantFP::get(F->getContext(),
1539                                  APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
1540                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
1541         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isFloatTy())
1542           return ConstantFP::get(F->getContext(),
1543                                  APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
1544                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
1545         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isDoubleTy())
1546           return ConstantFP::get(F->getContext(),
1547                                  APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
1548                                                    (int)Op2C->getZExtValue())));
1549       }
1550       return 0;
1551     }
1552
1553     if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1554       if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1555         switch (F->getIntrinsicID()) {
1556         default: break;
1557         case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1558         case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1559         case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1560         case Intrinsic::usub_with_overflow:
1561         case Intrinsic::smul_with_overflow:
1562         case Intrinsic::umul_with_overflow: {
1563           APInt Res;
1564           bool Overflow;
1565           switch (F->getIntrinsicID()) {
1566           default: llvm_unreachable("Invalid case");
1567           case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1568             Res = Op1->getValue().sadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1569             break;
1570           case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1571             Res = Op1->getValue().uadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1572             break;
1573           case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1574             Res = Op1->getValue().ssub_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1575             break;
1576           case Intrinsic::usub_with_overflow:
1577             Res = Op1->getValue().usub_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1578             break;
1579           case Intrinsic::smul_with_overflow:
1580             Res = Op1->getValue().smul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1581             break;
1582           case Intrinsic::umul_with_overflow:
1583             Res = Op1->getValue().umul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
1584             break;
1585           }
1586           Constant *Ops[] = {
1587             ConstantInt::get(F->getContext(), Res),
1588             ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(F->getContext()), Overflow)
1589           };
1590           return ConstantStruct::get(cast<StructType>(F->getReturnType()), Ops);
1591         }
1592         case Intrinsic::cttz:
1593           if (Op2->isOne() && Op1->isZero()) // cttz(0, 1) is undef.
1594             return UndefValue::get(Ty);
1595           return ConstantInt::get(Ty, Op1->getValue().countTrailingZeros());
1596         case Intrinsic::ctlz:
1597           if (Op2->isOne() && Op1->isZero()) // ctlz(0, 1) is undef.
1598             return UndefValue::get(Ty);
1599           return ConstantInt::get(Ty, Op1->getValue().countLeadingZeros());
1600         }
1601       }
1602
1603       return 0;
1604     }
1605     return 0;
1606   }
1607   return 0;
1608 }