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 Constant *
  89 llvm::ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, const Type *Ty) {
  90   errno = 0;
  91   V = NativeFP(V);
  92   if (errno == 0)
  93     return ConstantFP::get(Ty, V);
  94   return 0;
  95 }
  96
  97 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
  98 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
  99 Constant *
 100 llvm::ConstantFoldCall(Function *F, const std::vector<Constant*> &Operands) {
 101   const std::string &Name = F->getName();
 102   const Type *Ty = F->getReturnType();
 103
 104   if (Operands.size() == 1) {
 105     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
 106       double V = Op->getValue();
 107       switch (Name[0])
 108       {
 109         case 'a':
 110           if (Name == "acos")
 111             return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
 112           else if (Name == "asin")
 113             return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
 114           else if (Name == "atan")
 115             return ConstantFP::get(Ty, atan(V));
 116           break;
 117         case 'c':
 118           if (Name == "ceil")
 119             return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
 120           else if (Name == "cos")
 121             return ConstantFP::get(Ty, cos(V));
 122           else if (Name == "cosh")
 123             return ConstantFP::get(Ty, cosh(V));
 124           break;
 125         case 'e':
 126           if (Name == "exp")
 127             return ConstantFP::get(Ty, exp(V));
 128           break;
 129         case 'f':
 130           if (Name == "fabs")
 131             return ConstantFP::get(Ty, fabs(V));
 132           else if (Name == "floor")
 133             return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
 134           break;
 135         case 'l':
 136           if (Name == "log" && V > 0)
 137             return ConstantFP::get(Ty, log(V));
 138           else if (Name == "log10" && V > 0)
 139             return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
 140           else if (Name == "llvm.sqrt.f32" || Name == "llvm.sqrt.f64") {
 141             if (V >= -0.0)
 142               return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
 143             else // Undefined
 144               return ConstantFP::get(Ty, 0.0);
 145           }
 146           break;
 147         case 's':
 148           if (Name == "sin")
 149             return ConstantFP::get(Ty, sin(V));
 150           else if (Name == "sinh")
 151             return ConstantFP::get(Ty, sinh(V));
 152           else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
 153             return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
 154           else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
 155             return ConstantFP::get(Ty, sqrt((float)V));
 156           break;
 157         case 't':
 158           if (Name == "tan")
 159             return ConstantFP::get(Ty, tan(V));
 160           else if (Name == "tanh")
 161             return ConstantFP::get(Ty, tanh(V));
 162           break;
 163         default:
 164           break;
 165       }
 166     } else if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
 167       uint64_t V = Op->getZExtValue();
 168       if (Name == "llvm.bswap.i16")
 169         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_16(V));
 170       else if (Name == "llvm.bswap.i32")
 171         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_32(V));
 172       else if (Name == "llvm.bswap.i64")
 173         return ConstantInt::get(Ty, ByteSwap_64(V));
 174     }
 175   } else if (Operands.size() == 2) {
 176     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
 177       double Op1V = Op1->getValue();
 178       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
 179         double Op2V = Op2->getValue();
 180
 181         if (Name == "pow") {
 182           errno = 0;
 183           double V = pow(Op1V, Op2V);
 184           if (errno == 0)
 185             return ConstantFP::get(Ty, V);
 186         } else if (Name == "fmod") {
 187           errno = 0;
 188           double V = fmod(Op1V, Op2V);
 189           if (errno == 0)
 190             return ConstantFP::get(Ty, V);
 191         } else if (Name == "atan2") {
 192           return ConstantFP::get(Ty, atan2(Op1V,Op2V));
 193         }
 194       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
 195         if (Name == "llvm.powi.f32") {
 196           return ConstantFP::get(Ty, std::pow((float)Op1V,
 197                                               (int)Op2C->getZExtValue()));
 198         } else if (Name == "llvm.powi.f64") {
 199           return ConstantFP::get(Ty, std::pow((double)Op1V,
 200                                               (int)Op2C->getZExtValue()));
 201         }
 202       }
 203     }
 204   }
 205   return 0;
 206 }
 207