lib/IR/Constants.cpp

   1 //===-- Constants.cpp - Implement Constant nodes --------------------------===//
   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 implements the Constant* classes.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/IR/Constants.h"
  15 #include "ConstantFold.h"
  16 #include "LLVMContextImpl.h"
  17 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  18 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
  19 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  21 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  22 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  23 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
  25 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  26 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  27 #include "llvm/IR/Module.h"
  28 #include "llvm/IR/Operator.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/Support/Debug.h"
  31 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  32 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <cstdarg>
  37 using namespace llvm;
  38
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40 //                              Constant Class
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42
  43 void Constant::anchor() { }
  44
  45 bool Constant::isNegativeZeroValue() const {
  46   // Floating point values have an explicit -0.0 value.
  47   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
  48     return CFP->isZero() && CFP->isNegative();
  49
  50   // Equivalent for a vector of -0.0's.
  51   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
  52     if (ConstantFP *SplatCFP = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(CV->getSplatValue()))
  53       if (SplatCFP && SplatCFP->isZero() && SplatCFP->isNegative())
  54         return true;
  55
  56   // We've already handled true FP case; any other FP vectors can't represent -0.0.
  57   if (getType()->isFPOrFPVectorTy())
  58     return false;
  59
  60   // Otherwise, just use +0.0.
  61   return isNullValue();
  62 }
  63
  64 // Return true iff this constant is positive zero (floating point), negative
  65 // zero (floating point), or a null value.
  66 bool Constant::isZeroValue() const {
  67   // Floating point values have an explicit -0.0 value.
  68   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
  69     return CFP->isZero();
  70
  71   // Otherwise, just use +0.0.
  72   return isNullValue();
  73 }
  74
  75 bool Constant::isNullValue() const {
  76   // 0 is null.
  77   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
  78     return CI->isZero();
  79
  80   // +0.0 is null.
  81   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
  82     return CFP->isZero() && !CFP->isNegative();
  83
  84   // constant zero is zero for aggregates and cpnull is null for pointers.
  85   return isa<ConstantAggregateZero>(this) || isa<ConstantPointerNull>(this);
  86 }
  87
  88 bool Constant::isAllOnesValue() const {
  89   // Check for -1 integers
  90   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
  91     return CI->isMinusOne();
  92
  93   // Check for FP which are bitcasted from -1 integers
  94   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
  95     return CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().isAllOnesValue();
  96
  97   // Check for constant vectors which are splats of -1 values.
  98   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
  99     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 100       return Splat->isAllOnesValue();
 101
 102   // Check for constant vectors which are splats of -1 values.
 103   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
 104     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 105       return Splat->isAllOnesValue();
 106
 107   return false;
 108 }
 109
 110 bool Constant::isOneValue() const {
 111   // Check for 1 integers
 112   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
 113     return CI->isOne();
 114
 115   // Check for FP which are bitcasted from 1 integers
 116   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
 117     return CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt() == 1;
 118
 119   // Check for constant vectors which are splats of 1 values.
 120   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
 121     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 122       return Splat->isOneValue();
 123
 124   // Check for constant vectors which are splats of 1 values.
 125   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
 126     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 127       return Splat->isOneValue();
 128
 129   return false;
 130 }
 131
 132 bool Constant::isMinSignedValue() const {
 133   // Check for INT_MIN integers
 134   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
 135     return CI->isMinValue(/*isSigned=*/true);
 136
 137   // Check for FP which are bitcasted from INT_MIN integers
 138   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
 139     return CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().isMinSignedValue();
 140
 141   // Check for constant vectors which are splats of INT_MIN values.
 142   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
 143     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 144       return Splat->isMinSignedValue();
 145
 146   // Check for constant vectors which are splats of INT_MIN values.
 147   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
 148     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 149       return Splat->isMinSignedValue();
 150
 151   return false;
 152 }
 153
 154 bool Constant::isNotMinSignedValue() const {
 155   // Check for INT_MIN integers
 156   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
 157     return !CI->isMinValue(/*isSigned=*/true);
 158
 159   // Check for FP which are bitcasted from INT_MIN integers
 160   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(this))
 161     return !CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().isMinSignedValue();
 162
 163   // Check for constant vectors which are splats of INT_MIN values.
 164   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
 165     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 166       return Splat->isNotMinSignedValue();
 167
 168   // Check for constant vectors which are splats of INT_MIN values.
 169   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
 170     if (Constant *Splat = CV->getSplatValue())
 171       return Splat->isNotMinSignedValue();
 172
 173   // It *may* contain INT_MIN, we can't tell.
 174   return false;
 175 }
 176
 177 // Constructor to create a '0' constant of arbitrary type...
 178 Constant *Constant::getNullValue(Type *Ty) {
 179   switch (Ty->getTypeID()) {
 180   case Type::IntegerTyID:
 181     return ConstantInt::get(Ty, 0);
 182   case Type::HalfTyID:
 183     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
 184                            APFloat::getZero(APFloat::IEEEhalf));
 185   case Type::FloatTyID:
 186     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
 187                            APFloat::getZero(APFloat::IEEEsingle));
 188   case Type::DoubleTyID:
 189     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
 190                            APFloat::getZero(APFloat::IEEEdouble));
 191   case Type::X86_FP80TyID:
 192     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
 193                            APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended));
 194   case Type::FP128TyID:
 195     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
 196                            APFloat::getZero(APFloat::IEEEquad));
 197   case Type::PPC_FP128TyID:
 198     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
 199                            APFloat(APFloat::PPCDoubleDouble,
 200                                    APInt::getNullValue(128)));
 201   case Type::PointerTyID:
 202     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ty));
 203   case Type::StructTyID:
 204   case Type::ArrayTyID:
 205   case Type::VectorTyID:
 206     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 207   default:
 208     // Function, Label, or Opaque type?
 209     llvm_unreachable("Cannot create a null constant of that type!");
 210   }
 211 }
 212
 213 Constant *Constant::getIntegerValue(Type *Ty, const APInt &V) {
 214   Type *ScalarTy = Ty->getScalarType();
 215
 216   // Create the base integer constant.
 217   Constant *C = ConstantInt::get(Ty->getContext(), V);
 218
 219   // Convert an integer to a pointer, if necessary.
 220   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ScalarTy))
 221     C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, PTy);
 222
 223   // Broadcast a scalar to a vector, if necessary.
 224   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 225     C = ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 226
 227   return C;
 228 }
 229
 230 Constant *Constant::getAllOnesValue(Type *Ty) {
 231   if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty))
 232     return ConstantInt::get(Ty->getContext(),
 233                             APInt::getAllOnesValue(ITy->getBitWidth()));
 234
 235   if (Ty->isFloatingPointTy()) {
 236     APFloat FL = APFloat::getAllOnesValue(Ty->getPrimitiveSizeInBits(),
 237                                           !Ty->isPPC_FP128Ty());
 238     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), FL);
 239   }
 240
 241   VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
 242   return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(),
 243                                   getAllOnesValue(VTy->getElementType()));
 244 }
 245
 246 /// getAggregateElement - For aggregates (struct/array/vector) return the
 247 /// constant that corresponds to the specified element if possible, or null if
 248 /// not.  This can return null if the element index is a ConstantExpr, or if
 249 /// 'this' is a constant expr.
 250 Constant *Constant::getAggregateElement(unsigned Elt) const {
 251   if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(this))
 252     return Elt < CS->getNumOperands() ? CS->getOperand(Elt) : nullptr;
 253
 254   if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(this))
 255     return Elt < CA->getNumOperands() ? CA->getOperand(Elt) : nullptr;
 256
 257   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
 258     return Elt < CV->getNumOperands() ? CV->getOperand(Elt) : nullptr;
 259
 260   if (const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(this))
 261     return Elt < CAZ->getNumElements() ? CAZ->getElementValue(Elt) : nullptr;
 262
 263   if (const UndefValue *UV = dyn_cast<UndefValue>(this))
 264     return Elt < UV->getNumElements() ? UV->getElementValue(Elt) : nullptr;
 265
 266   if (const ConstantDataSequential *CDS =dyn_cast<ConstantDataSequential>(this))
 267     return Elt < CDS->getNumElements() ? CDS->getElementAsConstant(Elt)
 268                                        : nullptr;
 269   return nullptr;
 270 }
 271
 272 Constant *Constant::getAggregateElement(Constant *Elt) const {
 273   assert(isa<IntegerType>(Elt->getType()) && "Index must be an integer");
 274   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt))
 275     return getAggregateElement(CI->getZExtValue());
 276   return nullptr;
 277 }
 278
 279
 280 void Constant::destroyConstantImpl() {
 281   // When a Constant is destroyed, there may be lingering
 282   // references to the constant by other constants in the constant pool.  These
 283   // constants are implicitly dependent on the module that is being deleted,
 284   // but they don't know that.  Because we only find out when the CPV is
 285   // deleted, we must now notify all of our users (that should only be
 286   // Constants) that they are, in fact, invalid now and should be deleted.
 287   //
 288   while (!use_empty()) {
 289     Value *V = user_back();
 290 #ifndef NDEBUG      // Only in -g mode...
 291     if (!isa<Constant>(V)) {
 292       dbgs() << "While deleting: " << *this
 293              << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
 294              << *V << "\n\n";
 295     }
 296 #endif
 297     assert(isa<Constant>(V) && "References remain to Constant being destroyed");
 298     cast<Constant>(V)->destroyConstant();
 299
 300     // The constant should remove itself from our use list...
 301     assert((use_empty() || user_back() != V) && "Constant not removed!");
 302   }
 303
 304   // Value has no outstanding references it is safe to delete it now...
 305   delete this;
 306 }
 307
 308 static bool canTrapImpl(const Constant *C,
 309                         SmallPtrSetImpl<const ConstantExpr *> &NonTrappingOps) {
 310   assert(C->getType()->isFirstClassType() && "Cannot evaluate aggregate vals!");
 311   // The only thing that could possibly trap are constant exprs.
 312   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 313   if (!CE)
 314     return false;
 315
 316   // ConstantExpr traps if any operands can trap.
 317   for (unsigned i = 0, e = C->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 318     if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(CE->getOperand(i))) {
 319       if (NonTrappingOps.insert(Op).second && canTrapImpl(Op, NonTrappingOps))
 320         return true;
 321     }
 322   }
 323
 324   // Otherwise, only specific operations can trap.
 325   switch (CE->getOpcode()) {
 326   default:
 327     return false;
 328   case Instruction::UDiv:
 329   case Instruction::SDiv:
 330   case Instruction::FDiv:
 331   case Instruction::URem:
 332   case Instruction::SRem:
 333   case Instruction::FRem:
 334     // Div and rem can trap if the RHS is not known to be non-zero.
 335     if (!isa<ConstantInt>(CE->getOperand(1)) ||CE->getOperand(1)->isNullValue())
 336       return true;
 337     return false;
 338   }
 339 }
 340
 341 /// canTrap - Return true if evaluation of this constant could trap.  This is
 342 /// true for things like constant expressions that could divide by zero.
 343 bool Constant::canTrap() const {
 344   SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> NonTrappingOps;
 345   return canTrapImpl(this, NonTrappingOps);
 346 }
 347
 348 /// Check if C contains a GlobalValue for which Predicate is true.
 349 static bool
 350 ConstHasGlobalValuePredicate(const Constant *C,
 351                              bool (*Predicate)(const GlobalValue *)) {
 352   SmallPtrSet<const Constant *, 8> Visited;
 353   SmallVector<const Constant *, 8> WorkList;
 354   WorkList.push_back(C);
 355   Visited.insert(C);
 356
 357   while (!WorkList.empty()) {
 358     const Constant *WorkItem = WorkList.pop_back_val();
 359     if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(WorkItem))
 360       if (Predicate(GV))
 361         return true;
 362     for (const Value *Op : WorkItem->operands()) {
 363       const Constant *ConstOp = dyn_cast<Constant>(Op);
 364       if (!ConstOp)
 365         continue;
 366       if (Visited.insert(ConstOp).second)
 367         WorkList.push_back(ConstOp);
 368     }
 369   }
 370   return false;
 371 }
 372
 373 /// Return true if the value can vary between threads.
 374 bool Constant::isThreadDependent() const {
 375   auto DLLImportPredicate = [](const GlobalValue *GV) {
 376     return GV->isThreadLocal();
 377   };
 378   return ConstHasGlobalValuePredicate(this, DLLImportPredicate);
 379 }
 380
 381 bool Constant::isDLLImportDependent() const {
 382   auto DLLImportPredicate = [](const GlobalValue *GV) {
 383     return GV->hasDLLImportStorageClass();
 384   };
 385   return ConstHasGlobalValuePredicate(this, DLLImportPredicate);
 386 }
 387
 388 /// Return true if the constant has users other than constant exprs and other
 389 /// dangling things.
 390 bool Constant::isConstantUsed() const {
 391   for (const User *U : users()) {
 392     const Constant *UC = dyn_cast<Constant>(U);
 393     if (!UC || isa<GlobalValue>(UC))
 394       return true;
 395
 396     if (UC->isConstantUsed())
 397       return true;
 398   }
 399   return false;
 400 }
 401
 402
 403
 404 /// getRelocationInfo - This method classifies the entry according to
 405 /// whether or not it may generate a relocation entry.  This must be
 406 /// conservative, so if it might codegen to a relocatable entry, it should say
 407 /// so.  The return values are:
 408 ///
 409 ///  NoRelocation: This constant pool entry is guaranteed to never have a
 410 ///     relocation applied to it (because it holds a simple constant like
 411 ///     '4').
 412 ///  LocalRelocation: This entry has relocations, but the entries are
 413 ///     guaranteed to be resolvable by the static linker, so the dynamic
 414 ///     linker will never see them.
 415 ///  GlobalRelocations: This entry may have arbitrary relocations.
 416 ///
 417 /// FIXME: This really should not be in IR.
 418 Constant::PossibleRelocationsTy Constant::getRelocationInfo() const {
 419   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(this)) {
 420     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
 421       return LocalRelocation;  // Local to this file/library.
 422     return GlobalRelocations;    // Global reference.
 423   }
 424
 425   if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(this))
 426     return BA->getFunction()->getRelocationInfo();
 427
 428   // While raw uses of blockaddress need to be relocated, differences between
 429   // two of them don't when they are for labels in the same function.  This is a
 430   // common idiom when creating a table for the indirect goto extension, so we
 431   // handle it efficiently here.
 432   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(this))
 433     if (CE->getOpcode() == Instruction::Sub) {
 434       ConstantExpr *LHS = dyn_cast<ConstantExpr>(CE->getOperand(0));
 435       ConstantExpr *RHS = dyn_cast<ConstantExpr>(CE->getOperand(1));
 436       if (LHS && RHS &&
 437           LHS->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 438           RHS->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 439           isa<BlockAddress>(LHS->getOperand(0)) &&
 440           isa<BlockAddress>(RHS->getOperand(0)) &&
 441           cast<BlockAddress>(LHS->getOperand(0))->getFunction() ==
 442             cast<BlockAddress>(RHS->getOperand(0))->getFunction())
 443         return NoRelocation;
 444     }
 445
 446   PossibleRelocationsTy Result = NoRelocation;
 447   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
 448     Result = std::max(Result,
 449                       cast<Constant>(getOperand(i))->getRelocationInfo());
 450
 451   return Result;
 452 }
 453
 454 /// removeDeadUsersOfConstant - If the specified constantexpr is dead, remove
 455 /// it.  This involves recursively eliminating any dead users of the
 456 /// constantexpr.
 457 static bool removeDeadUsersOfConstant(const Constant *C) {
 458   if (isa<GlobalValue>(C)) return false; // Cannot remove this
 459
 460   while (!C->use_empty()) {
 461     const Constant *User = dyn_cast<Constant>(C->user_back());
 462     if (!User) return false; // Non-constant usage;
 463     if (!removeDeadUsersOfConstant(User))
 464       return false; // Constant wasn't dead
 465   }
 466
 467   const_cast<Constant*>(C)->destroyConstant();
 468   return true;
 469 }
 470
 471
 472 /// removeDeadConstantUsers - If there are any dead constant users dangling
 473 /// off of this constant, remove them.  This method is useful for clients
 474 /// that want to check to see if a global is unused, but don't want to deal
 475 /// with potentially dead constants hanging off of the globals.
 476 void Constant::removeDeadConstantUsers() const {
 477   Value::const_user_iterator I = user_begin(), E = user_end();
 478   Value::const_user_iterator LastNonDeadUser = E;
 479   while (I != E) {
 480     const Constant *User = dyn_cast<Constant>(*I);
 481     if (!User) {
 482       LastNonDeadUser = I;
 483       ++I;
 484       continue;
 485     }
 486
 487     if (!removeDeadUsersOfConstant(User)) {
 488       // If the constant wasn't dead, remember that this was the last live use
 489       // and move on to the next constant.
 490       LastNonDeadUser = I;
 491       ++I;
 492       continue;
 493     }
 494
 495     // If the constant was dead, then the iterator is invalidated.
 496     if (LastNonDeadUser == E) {
 497       I = user_begin();
 498       if (I == E) break;
 499     } else {
 500       I = LastNonDeadUser;
 501       ++I;
 502     }
 503   }
 504 }
 505
 506
 507
 508 //===----------------------------------------------------------------------===//
 509 //                                ConstantInt
 510 //===----------------------------------------------------------------------===//
 511
 512 void ConstantInt::anchor() { }
 513
 514 ConstantInt::ConstantInt(IntegerType *Ty, const APInt& V)
 515   : Constant(Ty, ConstantIntVal, nullptr, 0), Val(V) {
 516   assert(V.getBitWidth() == Ty->getBitWidth() && "Invalid constant for type");
 517 }
 518
 519 ConstantInt *ConstantInt::getTrue(LLVMContext &Context) {
 520   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
 521   if (!pImpl->TheTrueVal)
 522     pImpl->TheTrueVal = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(Context), 1);
 523   return pImpl->TheTrueVal;
 524 }
 525
 526 ConstantInt *ConstantInt::getFalse(LLVMContext &Context) {
 527   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
 528   if (!pImpl->TheFalseVal)
 529     pImpl->TheFalseVal = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(Context), 0);
 530   return pImpl->TheFalseVal;
 531 }
 532
 533 Constant *ConstantInt::getTrue(Type *Ty) {
 534   VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
 535   if (!VTy) {
 536     assert(Ty->isIntegerTy(1) && "True must be i1 or vector of i1.");
 537     return ConstantInt::getTrue(Ty->getContext());
 538   }
 539   assert(VTy->getElementType()->isIntegerTy(1) &&
 540          "True must be vector of i1 or i1.");
 541   return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(),
 542                                   ConstantInt::getTrue(Ty->getContext()));
 543 }
 544
 545 Constant *ConstantInt::getFalse(Type *Ty) {
 546   VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
 547   if (!VTy) {
 548     assert(Ty->isIntegerTy(1) && "False must be i1 or vector of i1.");
 549     return ConstantInt::getFalse(Ty->getContext());
 550   }
 551   assert(VTy->getElementType()->isIntegerTy(1) &&
 552          "False must be vector of i1 or i1.");
 553   return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(),
 554                                   ConstantInt::getFalse(Ty->getContext()));
 555 }
 556
 557 // Get a ConstantInt from an APInt.
 558 ConstantInt *ConstantInt::get(LLVMContext &Context, const APInt &V) {
 559   // get an existing value or the insertion position
 560   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
 561   ConstantInt *&Slot = pImpl->IntConstants[V];
 562   if (!Slot) {
 563     // Get the corresponding integer type for the bit width of the value.
 564     IntegerType *ITy = IntegerType::get(Context, V.getBitWidth());
 565     Slot = new ConstantInt(ITy, V);
 566   }
 567   assert(Slot->getType() == IntegerType::get(Context, V.getBitWidth()));
 568   return Slot;
 569 }
 570
 571 Constant *ConstantInt::get(Type *Ty, uint64_t V, bool isSigned) {
 572   Constant *C = get(cast<IntegerType>(Ty->getScalarType()), V, isSigned);
 573
 574   // For vectors, broadcast the value.
 575   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 576     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 577
 578   return C;
 579 }
 580
 581 ConstantInt *ConstantInt::get(IntegerType *Ty, uint64_t V,
 582                               bool isSigned) {
 583   return get(Ty->getContext(), APInt(Ty->getBitWidth(), V, isSigned));
 584 }
 585
 586 ConstantInt *ConstantInt::getSigned(IntegerType *Ty, int64_t V) {
 587   return get(Ty, V, true);
 588 }
 589
 590 Constant *ConstantInt::getSigned(Type *Ty, int64_t V) {
 591   return get(Ty, V, true);
 592 }
 593
 594 Constant *ConstantInt::get(Type *Ty, const APInt& V) {
 595   ConstantInt *C = get(Ty->getContext(), V);
 596   assert(C->getType() == Ty->getScalarType() &&
 597          "ConstantInt type doesn't match the type implied by its value!");
 598
 599   // For vectors, broadcast the value.
 600   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 601     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 602
 603   return C;
 604 }
 605
 606 ConstantInt *ConstantInt::get(IntegerType* Ty, StringRef Str,
 607                               uint8_t radix) {
 608   return get(Ty->getContext(), APInt(Ty->getBitWidth(), Str, radix));
 609 }
 610
 611 //===----------------------------------------------------------------------===//
 612 //                                ConstantFP
 613 //===----------------------------------------------------------------------===//
 614
 615 static const fltSemantics *TypeToFloatSemantics(Type *Ty) {
 616   if (Ty->isHalfTy())
 617     return &APFloat::IEEEhalf;
 618   if (Ty->isFloatTy())
 619     return &APFloat::IEEEsingle;
 620   if (Ty->isDoubleTy())
 621     return &APFloat::IEEEdouble;
 622   if (Ty->isX86_FP80Ty())
 623     return &APFloat::x87DoubleExtended;
 624   else if (Ty->isFP128Ty())
 625     return &APFloat::IEEEquad;
 626
 627   assert(Ty->isPPC_FP128Ty() && "Unknown FP format");
 628   return &APFloat::PPCDoubleDouble;
 629 }
 630
 631 void ConstantFP::anchor() { }
 632
 633 /// get() - This returns a constant fp for the specified value in the
 634 /// specified type.  This should only be used for simple constant values like
 635 /// 2.0/1.0 etc, that are known-valid both as double and as the target format.
 636 Constant *ConstantFP::get(Type *Ty, double V) {
 637   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
 638
 639   APFloat FV(V);
 640   bool ignored;
 641   FV.convert(*TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType()),
 642              APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 643   Constant *C = get(Context, FV);
 644
 645   // For vectors, broadcast the value.
 646   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 647     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 648
 649   return C;
 650 }
 651
 652
 653 Constant *ConstantFP::get(Type *Ty, StringRef Str) {
 654   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
 655
 656   APFloat FV(*TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType()), Str);
 657   Constant *C = get(Context, FV);
 658
 659   // For vectors, broadcast the value.
 660   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 661     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 662
 663   return C;
 664 }
 665
 666 Constant *ConstantFP::getNaN(Type *Ty, bool Negative, unsigned Type) {
 667   const fltSemantics &Semantics = *TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType());
 668   APFloat NaN = APFloat::getNaN(Semantics, Negative, Type);
 669   Constant *C = get(Ty->getContext(), NaN);
 670
 671   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 672     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 673
 674   return C;
 675 }
 676
 677 Constant *ConstantFP::getNegativeZero(Type *Ty) {
 678   const fltSemantics &Semantics = *TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType());
 679   APFloat NegZero = APFloat::getZero(Semantics, /*Negative=*/true);
 680   Constant *C = get(Ty->getContext(), NegZero);
 681
 682   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 683     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 684
 685   return C;
 686 }
 687
 688
 689 Constant *ConstantFP::getZeroValueForNegation(Type *Ty) {
 690   if (Ty->isFPOrFPVectorTy())
 691     return getNegativeZero(Ty);
 692
 693   return Constant::getNullValue(Ty);
 694 }
 695
 696
 697 // ConstantFP accessors.
 698 ConstantFP* ConstantFP::get(LLVMContext &Context, const APFloat& V) {
 699   LLVMContextImpl* pImpl = Context.pImpl;
 700
 701   ConstantFP *&Slot = pImpl->FPConstants[V];
 702
 703   if (!Slot) {
 704     Type *Ty;
 705     if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf)
 706       Ty = Type::getHalfTy(Context);
 707     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
 708       Ty = Type::getFloatTy(Context);
 709     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
 710       Ty = Type::getDoubleTy(Context);
 711     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended)
 712       Ty = Type::getX86_FP80Ty(Context);
 713     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad)
 714       Ty = Type::getFP128Ty(Context);
 715     else {
 716       assert(&V.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble &&
 717              "Unknown FP format");
 718       Ty = Type::getPPC_FP128Ty(Context);
 719     }
 720     Slot = new ConstantFP(Ty, V);
 721   }
 722
 723   return Slot;
 724 }
 725
 726 Constant *ConstantFP::getInfinity(Type *Ty, bool Negative) {
 727   const fltSemantics &Semantics = *TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType());
 728   Constant *C = get(Ty->getContext(), APFloat::getInf(Semantics, Negative));
 729
 730   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 731     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 732
 733   return C;
 734 }
 735
 736 ConstantFP::ConstantFP(Type *Ty, const APFloat& V)
 737   : Constant(Ty, ConstantFPVal, nullptr, 0), Val(V) {
 738   assert(&V.getSemantics() == TypeToFloatSemantics(Ty) &&
 739          "FP type Mismatch");
 740 }
 741
 742 bool ConstantFP::isExactlyValue(const APFloat &V) const {
 743   return Val.bitwiseIsEqual(V);
 744 }
 745
 746 //===----------------------------------------------------------------------===//
 747 //                   ConstantAggregateZero Implementation
 748 //===----------------------------------------------------------------------===//
 749
 750 /// getSequentialElement - If this CAZ has array or vector type, return a zero
 751 /// with the right element type.
 752 Constant *ConstantAggregateZero::getSequentialElement() const {
 753   return Constant::getNullValue(getType()->getSequentialElementType());
 754 }
 755
 756 /// getStructElement - If this CAZ has struct type, return a zero with the
 757 /// right element type for the specified element.
 758 Constant *ConstantAggregateZero::getStructElement(unsigned Elt) const {
 759   return Constant::getNullValue(getType()->getStructElementType(Elt));
 760 }
 761
 762 /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
 763 /// index if we can, otherwise return null (e.g. if C is a ConstantExpr).
 764 Constant *ConstantAggregateZero::getElementValue(Constant *C) const {
 765   if (isa<SequentialType>(getType()))
 766     return getSequentialElement();
 767   return getStructElement(cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue());
 768 }
 769
 770 /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
 771 /// index.
 772 Constant *ConstantAggregateZero::getElementValue(unsigned Idx) const {
 773   if (isa<SequentialType>(getType()))
 774     return getSequentialElement();
 775   return getStructElement(Idx);
 776 }
 777
 778 unsigned ConstantAggregateZero::getNumElements() const {
 779   const Type *Ty = getType();
 780   if (const auto *AT = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
 781     return AT->getNumElements();
 782   if (const auto *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 783     return VT->getNumElements();
 784   return Ty->getStructNumElements();
 785 }
 786
 787 //===----------------------------------------------------------------------===//
 788 //                         UndefValue Implementation
 789 //===----------------------------------------------------------------------===//
 790
 791 /// getSequentialElement - If this undef has array or vector type, return an
 792 /// undef with the right element type.
 793 UndefValue *UndefValue::getSequentialElement() const {
 794   return UndefValue::get(getType()->getSequentialElementType());
 795 }
 796
 797 /// getStructElement - If this undef has struct type, return a zero with the
 798 /// right element type for the specified element.
 799 UndefValue *UndefValue::getStructElement(unsigned Elt) const {
 800   return UndefValue::get(getType()->getStructElementType(Elt));
 801 }
 802
 803 /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
 804 /// index if we can, otherwise return null (e.g. if C is a ConstantExpr).
 805 UndefValue *UndefValue::getElementValue(Constant *C) const {
 806   if (isa<SequentialType>(getType()))
 807     return getSequentialElement();
 808   return getStructElement(cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue());
 809 }
 810
 811 /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
 812 /// index.
 813 UndefValue *UndefValue::getElementValue(unsigned Idx) const {
 814   if (isa<SequentialType>(getType()))
 815     return getSequentialElement();
 816   return getStructElement(Idx);
 817 }
 818
 819 unsigned UndefValue::getNumElements() const {
 820   const Type *Ty = getType();
 821   if (const auto *AT = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
 822     return AT->getNumElements();
 823   if (const auto *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 824     return VT->getNumElements();
 825   return Ty->getStructNumElements();
 826 }
 827
 828 //===----------------------------------------------------------------------===//
 829 //                            ConstantXXX Classes
 830 //===----------------------------------------------------------------------===//
 831
 832 template <typename ItTy, typename EltTy>
 833 static bool rangeOnlyContains(ItTy Start, ItTy End, EltTy Elt) {
 834   for (; Start != End; ++Start)
 835     if (*Start != Elt)
 836       return false;
 837   return true;
 838 }
 839
 840 ConstantArray::ConstantArray(ArrayType *T, ArrayRef<Constant *> V)
 841   : Constant(T, ConstantArrayVal,
 842              OperandTraits<ConstantArray>::op_end(this) - V.size(),
 843              V.size()) {
 844   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
 845          "Invalid initializer vector for constant array");
 846   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 847     assert(V[i]->getType() == T->getElementType() &&
 848            "Initializer for array element doesn't match array element type!");
 849   std::copy(V.begin(), V.end(), op_begin());
 850 }
 851
 852 Constant *ConstantArray::get(ArrayType *Ty, ArrayRef<Constant*> V) {
 853   if (Constant *C = getImpl(Ty, V))
 854     return C;
 855   return Ty->getContext().pImpl->ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
 856 }
 857 Constant *ConstantArray::getImpl(ArrayType *Ty, ArrayRef<Constant*> V) {
 858   // Empty arrays are canonicalized to ConstantAggregateZero.
 859   if (V.empty())
 860     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 861
 862   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
 863     assert(V[i]->getType() == Ty->getElementType() &&
 864            "Wrong type in array element initializer");
 865   }
 866
 867   // If this is an all-zero array, return a ConstantAggregateZero object.  If
 868   // all undef, return an UndefValue, if "all simple", then return a
 869   // ConstantDataArray.
 870   Constant *C = V[0];
 871   if (isa<UndefValue>(C) && rangeOnlyContains(V.begin(), V.end(), C))
 872     return UndefValue::get(Ty);
 873
 874   if (C->isNullValue() && rangeOnlyContains(V.begin(), V.end(), C))
 875     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 876
 877   // Check to see if all of the elements are ConstantFP or ConstantInt and if
 878   // the element type is compatible with ConstantDataVector.  If so, use it.
 879   if (ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(C->getType())) {
 880     // We speculatively build the elements here even if it turns out that there
 881     // is a constantexpr or something else weird in the array, since it is so
 882     // uncommon for that to happen.
 883     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 884       if (CI->getType()->isIntegerTy(8)) {
 885         SmallVector<uint8_t, 16> Elts;
 886         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 887           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 888             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 889           else
 890             break;
 891         if (Elts.size() == V.size())
 892           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 893       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(16)) {
 894         SmallVector<uint16_t, 16> Elts;
 895         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 896           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 897             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 898           else
 899             break;
 900         if (Elts.size() == V.size())
 901           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 902       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(32)) {
 903         SmallVector<uint32_t, 16> Elts;
 904         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 905           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 906             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 907           else
 908             break;
 909         if (Elts.size() == V.size())
 910           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 911       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(64)) {
 912         SmallVector<uint64_t, 16> Elts;
 913         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 914           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 915             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 916           else
 917             break;
 918         if (Elts.size() == V.size())
 919           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 920       }
 921     }
 922
 923     if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 924       if (CFP->getType()->isFloatTy()) {
 925         SmallVector<uint32_t, 16> Elts;
 926         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 927           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
 928             Elts.push_back(
 929                 CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getLimitedValue());
 930           else
 931             break;
 932         if (Elts.size() == V.size())
 933           return ConstantDataArray::getFP(C->getContext(), Elts);
 934       } else if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
 935         SmallVector<uint64_t, 16> Elts;
 936         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 937           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
 938             Elts.push_back(
 939                 CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getLimitedValue());
 940           else
 941             break;
 942         if (Elts.size() == V.size())
 943           return ConstantDataArray::getFP(C->getContext(), Elts);
 944       }
 945     }
 946   }
 947
 948   // Otherwise, we really do want to create a ConstantArray.
 949   return nullptr;
 950 }
 951
 952 /// getTypeForElements - Return an anonymous struct type to use for a constant
 953 /// with the specified set of elements.  The list must not be empty.
 954 StructType *ConstantStruct::getTypeForElements(LLVMContext &Context,
 955                                                ArrayRef<Constant*> V,
 956                                                bool Packed) {
 957   unsigned VecSize = V.size();
 958   SmallVector<Type*, 16> EltTypes(VecSize);
 959   for (unsigned i = 0; i != VecSize; ++i)
 960     EltTypes[i] = V[i]->getType();
 961
 962   return StructType::get(Context, EltTypes, Packed);
 963 }
 964
 965
 966 StructType *ConstantStruct::getTypeForElements(ArrayRef<Constant*> V,
 967                                                bool Packed) {
 968   assert(!V.empty() &&
 969          "ConstantStruct::getTypeForElements cannot be called on empty list");
 970   return getTypeForElements(V[0]->getContext(), V, Packed);
 971 }
 972
 973
 974 ConstantStruct::ConstantStruct(StructType *T, ArrayRef<Constant *> V)
 975   : Constant(T, ConstantStructVal,
 976              OperandTraits<ConstantStruct>::op_end(this) - V.size(),
 977              V.size()) {
 978   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
 979          "Invalid initializer vector for constant structure");
 980   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 981     assert((T->isOpaque() || V[i]->getType() == T->getElementType(i)) &&
 982            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
 983   std::copy(V.begin(), V.end(), op_begin());
 984 }
 985
 986 // ConstantStruct accessors.
 987 Constant *ConstantStruct::get(StructType *ST, ArrayRef<Constant*> V) {
 988   assert((ST->isOpaque() || ST->getNumElements() == V.size()) &&
 989          "Incorrect # elements specified to ConstantStruct::get");
 990
 991   // Create a ConstantAggregateZero value if all elements are zeros.
 992   bool isZero = true;
 993   bool isUndef = false;
 994
 995   if (!V.empty()) {
 996     isUndef = isa<UndefValue>(V[0]);
 997     isZero = V[0]->isNullValue();
 998     if (isUndef || isZero) {
 999       for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
1000         if (!V[i]->isNullValue())
1001           isZero = false;
1002         if (!isa<UndefValue>(V[i]))
1003           isUndef = false;
1004       }
1005     }
1006   }
1007   if (isZero)
1008     return ConstantAggregateZero::get(ST);
1009   if (isUndef)
1010     return UndefValue::get(ST);
1011
1012   return ST->getContext().pImpl->StructConstants.getOrCreate(ST, V);
1013 }
1014
1015 Constant *ConstantStruct::get(StructType *T, ...) {
1016   va_list ap;
1017   SmallVector<Constant*, 8> Values;
1018   va_start(ap, T);
1019   while (Constant *Val = va_arg(ap, llvm::Constant*))
1020     Values.push_back(Val);
1021   va_end(ap);
1022   return get(T, Values);
1023 }
1024
1025 ConstantVector::ConstantVector(VectorType *T, ArrayRef<Constant *> V)
1026   : Constant(T, ConstantVectorVal,
1027              OperandTraits<ConstantVector>::op_end(this) - V.size(),
1028              V.size()) {
1029   for (size_t i = 0, e = V.size(); i != e; i++)
1030     assert(V[i]->getType() == T->getElementType() &&
1031            "Initializer for vector element doesn't match vector element type!");
1032   std::copy(V.begin(), V.end(), op_begin());
1033 }
1034
1035 // ConstantVector accessors.
1036 Constant *ConstantVector::get(ArrayRef<Constant*> V) {
1037   if (Constant *C = getImpl(V))
1038     return C;
1039   VectorType *Ty = VectorType::get(V.front()->getType(), V.size());
1040   return Ty->getContext().pImpl->VectorConstants.getOrCreate(Ty, V);
1041 }
1042 Constant *ConstantVector::getImpl(ArrayRef<Constant*> V) {
1043   assert(!V.empty() && "Vectors can't be empty");
1044   VectorType *T = VectorType::get(V.front()->getType(), V.size());
1045
1046   // If this is an all-undef or all-zero vector, return a
1047   // ConstantAggregateZero or UndefValue.
1048   Constant *C = V[0];
1049   bool isZero = C->isNullValue();
1050   bool isUndef = isa<UndefValue>(C);
1051
1052   if (isZero || isUndef) {
1053     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
1054       if (V[i] != C) {
1055         isZero = isUndef = false;
1056         break;
1057       }
1058   }
1059
1060   if (isZero)
1061     return ConstantAggregateZero::get(T);
1062   if (isUndef)
1063     return UndefValue::get(T);
1064
1065   // Check to see if all of the elements are ConstantFP or ConstantInt and if
1066   // the element type is compatible with ConstantDataVector.  If so, use it.
1067   if (ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(C->getType())) {
1068     // We speculatively build the elements here even if it turns out that there
1069     // is a constantexpr or something else weird in the array, since it is so
1070     // uncommon for that to happen.
1071     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
1072       if (CI->getType()->isIntegerTy(8)) {
1073         SmallVector<uint8_t, 16> Elts;
1074         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1075           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1076             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1077           else
1078             break;
1079         if (Elts.size() == V.size())
1080           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1081       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(16)) {
1082         SmallVector<uint16_t, 16> Elts;
1083         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1084           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1085             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1086           else
1087             break;
1088         if (Elts.size() == V.size())
1089           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1090       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(32)) {
1091         SmallVector<uint32_t, 16> Elts;
1092         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1093           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1094             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1095           else
1096             break;
1097         if (Elts.size() == V.size())
1098           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1099       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(64)) {
1100         SmallVector<uint64_t, 16> Elts;
1101         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1102           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1103             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1104           else
1105             break;
1106         if (Elts.size() == V.size())
1107           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1108       }
1109     }
1110
1111     if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
1112       if (CFP->getType()->isFloatTy()) {
1113         SmallVector<uint32_t, 16> Elts;
1114         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1115           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
1116             Elts.push_back(
1117                 CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getLimitedValue());
1118           else
1119             break;
1120         if (Elts.size() == V.size())
1121           return ConstantDataVector::getFP(C->getContext(), Elts);
1122       } else if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
1123         SmallVector<uint64_t, 16> Elts;
1124         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1125           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
1126             Elts.push_back(
1127                 CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getLimitedValue());
1128           else
1129             break;
1130         if (Elts.size() == V.size())
1131           return ConstantDataVector::getFP(C->getContext(), Elts);
1132       }
1133     }
1134   }
1135
1136   // Otherwise, the element type isn't compatible with ConstantDataVector, or
1137   // the operand list constants a ConstantExpr or something else strange.
1138   return nullptr;
1139 }
1140
1141 Constant *ConstantVector::getSplat(unsigned NumElts, Constant *V) {
1142   // If this splat is compatible with ConstantDataVector, use it instead of
1143   // ConstantVector.
1144   if ((isa<ConstantFP>(V) || isa<ConstantInt>(V)) &&
1145       ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(V->getType()))
1146     return ConstantDataVector::getSplat(NumElts, V);
1147
1148   SmallVector<Constant*, 32> Elts(NumElts, V);
1149   return get(Elts);
1150 }
1151
1152
1153 // Utility function for determining if a ConstantExpr is a CastOp or not. This
1154 // can't be inline because we don't want to #include Instruction.h into
1155 // Constant.h
1156 bool ConstantExpr::isCast() const {
1157   return Instruction::isCast(getOpcode());
1158 }
1159
1160 bool ConstantExpr::isCompare() const {
1161   return getOpcode() == Instruction::ICmp || getOpcode() == Instruction::FCmp;
1162 }
1163
1164 bool ConstantExpr::isGEPWithNoNotionalOverIndexing() const {
1165   if (getOpcode() != Instruction::GetElementPtr) return false;
1166
1167   gep_type_iterator GEPI = gep_type_begin(this), E = gep_type_end(this);
1168   User::const_op_iterator OI = std::next(this->op_begin());
1169
1170   // Skip the first index, as it has no static limit.
1171   ++GEPI;
1172   ++OI;
1173
1174   // The remaining indices must be compile-time known integers within the
1175   // bounds of the corresponding notional static array types.
1176   for (; GEPI != E; ++GEPI, ++OI) {
1177     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*OI);
1178     if (!CI) return false;
1179     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*GEPI))
1180       if (CI->getValue().getActiveBits() > 64 ||
1181           CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
1182         return false;
1183   }
1184
1185   // All the indices checked out.
1186   return true;
1187 }
1188
1189 bool ConstantExpr::hasIndices() const {
1190   return getOpcode() == Instruction::ExtractValue ||
1191          getOpcode() == Instruction::InsertValue;
1192 }
1193
1194 ArrayRef<unsigned> ConstantExpr::getIndices() const {
1195   if (const ExtractValueConstantExpr *EVCE =
1196         dyn_cast<ExtractValueConstantExpr>(this))
1197     return EVCE->Indices;
1198
1199   return cast<InsertValueConstantExpr>(this)->Indices;
1200 }
1201
1202 unsigned ConstantExpr::getPredicate() const {
1203   assert(isCompare());
1204   return ((const CompareConstantExpr*)this)->predicate;
1205 }
1206
1207 /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
1208 /// one, but with the specified operand set to the specified value.
1209 Constant *
1210 ConstantExpr::getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const {
1211   assert(Op->getType() == getOperand(OpNo)->getType() &&
1212          "Replacing operand with value of different type!");
1213   if (getOperand(OpNo) == Op)
1214     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
1215
1216   SmallVector<Constant*, 8> NewOps;
1217   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1218     NewOps.push_back(i == OpNo ? Op : getOperand(i));
1219
1220   return getWithOperands(NewOps);
1221 }
1222
1223 /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
1224 /// operands replaced with the specified values.  The specified array must
1225 /// have the same number of operands as our current one.
1226 Constant *ConstantExpr::getWithOperands(ArrayRef<Constant *> Ops, Type *Ty,
1227                                         bool OnlyIfReduced) const {
1228   assert(Ops.size() == getNumOperands() && "Operand count mismatch!");
1229
1230   // If no operands changed return self.
1231   if (Ty == getType() && std::equal(Ops.begin(), Ops.end(), op_begin()))
1232     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
1233
1234   Type *OnlyIfReducedTy = OnlyIfReduced ? Ty : nullptr;
1235   switch (getOpcode()) {
1236   case Instruction::Trunc:
1237   case Instruction::ZExt:
1238   case Instruction::SExt:
1239   case Instruction::FPTrunc:
1240   case Instruction::FPExt:
1241   case Instruction::UIToFP:
1242   case Instruction::SIToFP:
1243   case Instruction::FPToUI:
1244   case Instruction::FPToSI:
1245   case Instruction::PtrToInt:
1246   case Instruction::IntToPtr:
1247   case Instruction::BitCast:
1248   case Instruction::AddrSpaceCast:
1249     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Ops[0], Ty, OnlyIfReduced);
1250   case Instruction::Select:
1251     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2], OnlyIfReducedTy);
1252   case Instruction::InsertElement:
1253     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2],
1254                                           OnlyIfReducedTy);
1255   case Instruction::ExtractElement:
1256     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1], OnlyIfReducedTy);
1257   case Instruction::InsertValue:
1258     return ConstantExpr::getInsertValue(Ops[0], Ops[1], getIndices(),
1259                                         OnlyIfReducedTy);
1260   case Instruction::ExtractValue:
1261     return ConstantExpr::getExtractValue(Ops[0], getIndices(), OnlyIfReducedTy);
1262   case Instruction::ShuffleVector:
1263     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2],
1264                                           OnlyIfReducedTy);
1265   case Instruction::GetElementPtr:
1266     return ConstantExpr::getGetElementPtr(nullptr, Ops[0], Ops.slice(1),
1267                                           cast<GEPOperator>(this)->isInBounds(),
1268                                           OnlyIfReducedTy);
1269   case Instruction::ICmp:
1270   case Instruction::FCmp:
1271     return ConstantExpr::getCompare(getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
1272                                     OnlyIfReducedTy);
1273   default:
1274     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
1275     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Ops[0], Ops[1], SubclassOptionalData,
1276                              OnlyIfReducedTy);
1277   }
1278 }
1279
1280
1281 //===----------------------------------------------------------------------===//
1282 //                      isValueValidForType implementations
1283
1284 bool ConstantInt::isValueValidForType(Type *Ty, uint64_t Val) {
1285   unsigned NumBits = Ty->getIntegerBitWidth(); // assert okay
1286   if (Ty->isIntegerTy(1))
1287     return Val == 0 || Val == 1;
1288   if (NumBits >= 64)
1289     return true; // always true, has to fit in largest type
1290   uint64_t Max = (1ll << NumBits) - 1;
1291   return Val <= Max;
1292 }
1293
1294 bool ConstantInt::isValueValidForType(Type *Ty, int64_t Val) {
1295   unsigned NumBits = Ty->getIntegerBitWidth();
1296   if (Ty->isIntegerTy(1))
1297     return Val == 0 || Val == 1 || Val == -1;
1298   if (NumBits >= 64)
1299     return true; // always true, has to fit in largest type
1300   int64_t Min = -(1ll << (NumBits-1));
1301   int64_t Max = (1ll << (NumBits-1)) - 1;
1302   return (Val >= Min && Val <= Max);
1303 }
1304
1305 bool ConstantFP::isValueValidForType(Type *Ty, const APFloat& Val) {
1306   // convert modifies in place, so make a copy.
1307   APFloat Val2 = APFloat(Val);
1308   bool losesInfo;
1309   switch (Ty->getTypeID()) {
1310   default:
1311     return false;         // These can't be represented as floating point!
1312
1313   // FIXME rounding mode needs to be more flexible
1314   case Type::HalfTyID: {
1315     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf)
1316       return true;
1317     Val2.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
1318     return !losesInfo;
1319   }
1320   case Type::FloatTyID: {
1321     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
1322       return true;
1323     Val2.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
1324     return !losesInfo;
1325   }
1326   case Type::DoubleTyID: {
1327     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1328         &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1329         &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
1330       return true;
1331     Val2.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
1332     return !losesInfo;
1333   }
1334   case Type::X86_FP80TyID:
1335     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1336            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1337            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
1338            &Val2.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended;
1339   case Type::FP128TyID:
1340     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1341            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1342            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
1343            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad;
1344   case Type::PPC_FP128TyID:
1345     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1346            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1347            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
1348            &Val2.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble;
1349   }
1350 }
1351
1352
1353 //===----------------------------------------------------------------------===//
1354 //                      Factory Function Implementation
1355
1356 ConstantAggregateZero *ConstantAggregateZero::get(Type *Ty) {
1357   assert((Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy() || Ty->isVectorTy()) &&
1358          "Cannot create an aggregate zero of non-aggregate type!");
1359
1360   ConstantAggregateZero *&Entry = Ty->getContext().pImpl->CAZConstants[Ty];
1361   if (!Entry)
1362     Entry = new ConstantAggregateZero(Ty);
1363
1364   return Entry;
1365 }
1366
1367 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1368 ///
1369 void ConstantAggregateZero::destroyConstant() {
1370   getContext().pImpl->CAZConstants.erase(getType());
1371   destroyConstantImpl();
1372 }
1373
1374 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1375 ///
1376 void ConstantArray::destroyConstant() {
1377   getType()->getContext().pImpl->ArrayConstants.remove(this);
1378   destroyConstantImpl();
1379 }
1380
1381
1382 //---- ConstantStruct::get() implementation...
1383 //
1384
1385 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1386 //
1387 void ConstantStruct::destroyConstant() {
1388   getType()->getContext().pImpl->StructConstants.remove(this);
1389   destroyConstantImpl();
1390 }
1391
1392 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1393 //
1394 void ConstantVector::destroyConstant() {
1395   getType()->getContext().pImpl->VectorConstants.remove(this);
1396   destroyConstantImpl();
1397 }
1398
1399 /// getSplatValue - If this is a splat vector constant, meaning that all of
1400 /// the elements have the same value, return that value. Otherwise return 0.
1401 Constant *Constant::getSplatValue() const {
1402   assert(this->getType()->isVectorTy() && "Only valid for vectors!");
1403   if (isa<ConstantAggregateZero>(this))
1404     return getNullValue(this->getType()->getVectorElementType());
1405   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
1406     return CV->getSplatValue();
1407   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
1408     return CV->getSplatValue();
1409   return nullptr;
1410 }
1411
1412 /// getSplatValue - If this is a splat constant, where all of the
1413 /// elements have the same value, return that value. Otherwise return null.
1414 Constant *ConstantVector::getSplatValue() const {
1415   // Check out first element.
1416   Constant *Elt = getOperand(0);
1417   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
1418   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I)
1419     if (getOperand(I) != Elt)
1420       return nullptr;
1421   return Elt;
1422 }
1423
1424 /// If C is a constant integer then return its value, otherwise C must be a
1425 /// vector of constant integers, all equal, and the common value is returned.
1426 const APInt &Constant::getUniqueInteger() const {
1427   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
1428     return CI->getValue();
1429   assert(this->getSplatValue() && "Doesn't contain a unique integer!");
1430   const Constant *C = this->getAggregateElement(0U);
1431   assert(C && isa<ConstantInt>(C) && "Not a vector of numbers!");
1432   return cast<ConstantInt>(C)->getValue();
1433 }
1434
1435
1436 //---- ConstantPointerNull::get() implementation.
1437 //
1438
1439 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(PointerType *Ty) {
1440   ConstantPointerNull *&Entry = Ty->getContext().pImpl->CPNConstants[Ty];
1441   if (!Entry)
1442     Entry = new ConstantPointerNull(Ty);
1443
1444   return Entry;
1445 }
1446
1447 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1448 //
1449 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
1450   getContext().pImpl->CPNConstants.erase(getType());
1451   // Free the constant and any dangling references to it.
1452   destroyConstantImpl();
1453 }
1454
1455
1456 //---- UndefValue::get() implementation.
1457 //
1458
1459 UndefValue *UndefValue::get(Type *Ty) {
1460   UndefValue *&Entry = Ty->getContext().pImpl->UVConstants[Ty];
1461   if (!Entry)
1462     Entry = new UndefValue(Ty);
1463
1464   return Entry;
1465 }
1466
1467 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1468 //
1469 void UndefValue::destroyConstant() {
1470   // Free the constant and any dangling references to it.
1471   getContext().pImpl->UVConstants.erase(getType());
1472   destroyConstantImpl();
1473 }
1474
1475 //---- BlockAddress::get() implementation.
1476 //
1477
1478 BlockAddress *BlockAddress::get(BasicBlock *BB) {
1479   assert(BB->getParent() && "Block must have a parent");
1480   return get(BB->getParent(), BB);
1481 }
1482
1483 BlockAddress *BlockAddress::get(Function *F, BasicBlock *BB) {
1484   BlockAddress *&BA =
1485     F->getContext().pImpl->BlockAddresses[std::make_pair(F, BB)];
1486   if (!BA)
1487     BA = new BlockAddress(F, BB);
1488
1489   assert(BA->getFunction() == F && "Basic block moved between functions");
1490   return BA;
1491 }
1492
1493 BlockAddress::BlockAddress(Function *F, BasicBlock *BB)
1494 : Constant(Type::getInt8PtrTy(F->getContext()), Value::BlockAddressVal,
1495            &Op<0>(), 2) {
1496   setOperand(0, F);
1497   setOperand(1, BB);
1498   BB->AdjustBlockAddressRefCount(1);
1499 }
1500
1501 BlockAddress *BlockAddress::lookup(const BasicBlock *BB) {
1502   if (!BB->hasAddressTaken())
1503     return nullptr;
1504
1505   const Function *F = BB->getParent();
1506   assert(F && "Block must have a parent");
1507   BlockAddress *BA =
1508       F->getContext().pImpl->BlockAddresses.lookup(std::make_pair(F, BB));
1509   assert(BA && "Refcount and block address map disagree!");
1510   return BA;
1511 }
1512
1513 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1514 //
1515 void BlockAddress::destroyConstant() {
1516   getFunction()->getType()->getContext().pImpl
1517     ->BlockAddresses.erase(std::make_pair(getFunction(), getBasicBlock()));
1518   getBasicBlock()->AdjustBlockAddressRefCount(-1);
1519   destroyConstantImpl();
1520 }
1521
1522 void BlockAddress::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U) {
1523   // This could be replacing either the Basic Block or the Function.  In either
1524   // case, we have to remove the map entry.
1525   Function *NewF = getFunction();
1526   BasicBlock *NewBB = getBasicBlock();
1527
1528   if (U == &Op<0>())
1529     NewF = cast<Function>(To->stripPointerCasts());
1530   else
1531     NewBB = cast<BasicBlock>(To);
1532
1533   // See if the 'new' entry already exists, if not, just update this in place
1534   // and return early.
1535   BlockAddress *&NewBA =
1536     getContext().pImpl->BlockAddresses[std::make_pair(NewF, NewBB)];
1537   if (NewBA) {
1538     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(NewBA);
1539     return;
1540   }
1541
1542   getBasicBlock()->AdjustBlockAddressRefCount(-1);
1543
1544   // Remove the old entry, this can't cause the map to rehash (just a
1545   // tombstone will get added).
1546   getContext().pImpl->BlockAddresses.erase(std::make_pair(getFunction(),
1547                                                           getBasicBlock()));
1548   NewBA = this;
1549   setOperand(0, NewF);
1550   setOperand(1, NewBB);
1551   getBasicBlock()->AdjustBlockAddressRefCount(1);
1552 }
1553
1554 //---- ConstantExpr::get() implementations.
1555 //
1556
1557 /// This is a utility function to handle folding of casts and lookup of the
1558 /// cast in the ExprConstants map. It is used by the various get* methods below.
1559 static Constant *getFoldedCast(Instruction::CastOps opc, Constant *C, Type *Ty,
1560                                bool OnlyIfReduced = false) {
1561   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1562   // Fold a few common cases
1563   if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(opc, C, Ty))
1564     return FC;
1565
1566   if (OnlyIfReduced)
1567     return nullptr;
1568
1569   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
1570
1571   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness.
1572   ConstantExprKeyType Key(opc, C);
1573
1574   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Ty, Key);
1575 }
1576
1577 Constant *ConstantExpr::getCast(unsigned oc, Constant *C, Type *Ty,
1578                                 bool OnlyIfReduced) {
1579   Instruction::CastOps opc = Instruction::CastOps(oc);
1580   assert(Instruction::isCast(opc) && "opcode out of range");
1581   assert(C && Ty && "Null arguments to getCast");
1582   assert(CastInst::castIsValid(opc, C, Ty) && "Invalid constantexpr cast!");
1583
1584   switch (opc) {
1585   default:
1586     llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
1587   case Instruction::Trunc:
1588     return getTrunc(C, Ty, OnlyIfReduced);
1589   case Instruction::ZExt:
1590     return getZExt(C, Ty, OnlyIfReduced);
1591   case Instruction::SExt:
1592     return getSExt(C, Ty, OnlyIfReduced);
1593   case Instruction::FPTrunc:
1594     return getFPTrunc(C, Ty, OnlyIfReduced);
1595   case Instruction::FPExt:
1596     return getFPExtend(C, Ty, OnlyIfReduced);
1597   case Instruction::UIToFP:
1598     return getUIToFP(C, Ty, OnlyIfReduced);
1599   case Instruction::SIToFP:
1600     return getSIToFP(C, Ty, OnlyIfReduced);
1601   case Instruction::FPToUI:
1602     return getFPToUI(C, Ty, OnlyIfReduced);
1603   case Instruction::FPToSI:
1604     return getFPToSI(C, Ty, OnlyIfReduced);
1605   case Instruction::PtrToInt:
1606     return getPtrToInt(C, Ty, OnlyIfReduced);
1607   case Instruction::IntToPtr:
1608     return getIntToPtr(C, Ty, OnlyIfReduced);
1609   case Instruction::BitCast:
1610     return getBitCast(C, Ty, OnlyIfReduced);
1611   case Instruction::AddrSpaceCast:
1612     return getAddrSpaceCast(C, Ty, OnlyIfReduced);
1613   }
1614 }
1615
1616 Constant *ConstantExpr::getZExtOrBitCast(Constant *C, Type *Ty) {
1617   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1618     return getBitCast(C, Ty);
1619   return getZExt(C, Ty);
1620 }
1621
1622 Constant *ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Constant *C, Type *Ty) {
1623   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1624     return getBitCast(C, Ty);
1625   return getSExt(C, Ty);
1626 }
1627
1628 Constant *ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Constant *C, Type *Ty) {
1629   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1630     return getBitCast(C, Ty);
1631   return getTrunc(C, Ty);
1632 }
1633
1634 Constant *ConstantExpr::getPointerCast(Constant *S, Type *Ty) {
1635   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
1636   assert((Ty->isIntOrIntVectorTy() || Ty->isPtrOrPtrVectorTy()) &&
1637           "Invalid cast");
1638
1639   if (Ty->isIntOrIntVectorTy())
1640     return getPtrToInt(S, Ty);
1641
1642   unsigned SrcAS = S->getType()->getPointerAddressSpace();
1643   if (Ty->isPtrOrPtrVectorTy() && SrcAS != Ty->getPointerAddressSpace())
1644     return getAddrSpaceCast(S, Ty);
1645
1646   return getBitCast(S, Ty);
1647 }
1648
1649 Constant *ConstantExpr::getPointerBitCastOrAddrSpaceCast(Constant *S,
1650                                                          Type *Ty) {
1651   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
1652   assert(Ty->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
1653
1654   if (S->getType()->getPointerAddressSpace() != Ty->getPointerAddressSpace())
1655     return getAddrSpaceCast(S, Ty);
1656
1657   return getBitCast(S, Ty);
1658 }
1659
1660 Constant *ConstantExpr::getIntegerCast(Constant *C, Type *Ty,
1661                                        bool isSigned) {
1662   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1663          Ty->isIntOrIntVectorTy() && "Invalid cast");
1664   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1665   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1666   Instruction::CastOps opcode =
1667     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
1668      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
1669       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
1670   return getCast(opcode, C, Ty);
1671 }
1672
1673 Constant *ConstantExpr::getFPCast(Constant *C, Type *Ty) {
1674   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1675          "Invalid cast");
1676   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1677   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1678   if (SrcBits == DstBits)
1679     return C; // Avoid a useless cast
1680   Instruction::CastOps opcode =
1681     (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt);
1682   return getCast(opcode, C, Ty);
1683 }
1684
1685 Constant *ConstantExpr::getTrunc(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1686 #ifndef NDEBUG
1687   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1688   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1689 #endif
1690   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1691   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && "Trunc operand must be integer");
1692   assert(Ty->isIntOrIntVectorTy() && "Trunc produces only integral");
1693   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1694          "SrcTy must be larger than DestTy for Trunc!");
1695
1696   return getFoldedCast(Instruction::Trunc, C, Ty, OnlyIfReduced);
1697 }
1698
1699 Constant *ConstantExpr::getSExt(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1700 #ifndef NDEBUG
1701   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1702   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1703 #endif
1704   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1705   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && "SExt operand must be integral");
1706   assert(Ty->isIntOrIntVectorTy() && "SExt produces only integer");
1707   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1708          "SrcTy must be smaller than DestTy for SExt!");
1709
1710   return getFoldedCast(Instruction::SExt, C, Ty, OnlyIfReduced);
1711 }
1712
1713 Constant *ConstantExpr::getZExt(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1714 #ifndef NDEBUG
1715   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1716   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1717 #endif
1718   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1719   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && "ZEXt operand must be integral");
1720   assert(Ty->isIntOrIntVectorTy() && "ZExt produces only integer");
1721   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1722          "SrcTy must be smaller than DestTy for ZExt!");
1723
1724   return getFoldedCast(Instruction::ZExt, C, Ty, OnlyIfReduced);
1725 }
1726
1727 Constant *ConstantExpr::getFPTrunc(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1728 #ifndef NDEBUG
1729   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1730   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1731 #endif
1732   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1733   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1734          C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1735          "This is an illegal floating point truncation!");
1736   return getFoldedCast(Instruction::FPTrunc, C, Ty, OnlyIfReduced);
1737 }
1738
1739 Constant *ConstantExpr::getFPExtend(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1740 #ifndef NDEBUG
1741   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1742   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1743 #endif
1744   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1745   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1746          C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1747          "This is an illegal floating point extension!");
1748   return getFoldedCast(Instruction::FPExt, C, Ty, OnlyIfReduced);
1749 }
1750
1751 Constant *ConstantExpr::getUIToFP(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1752 #ifndef NDEBUG
1753   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1754   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1755 #endif
1756   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1757   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1758          "This is an illegal uint to floating point cast!");
1759   return getFoldedCast(Instruction::UIToFP, C, Ty, OnlyIfReduced);
1760 }
1761
1762 Constant *ConstantExpr::getSIToFP(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1763 #ifndef NDEBUG
1764   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1765   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1766 #endif
1767   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1768   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1769          "This is an illegal sint to floating point cast!");
1770   return getFoldedCast(Instruction::SIToFP, C, Ty, OnlyIfReduced);
1771 }
1772
1773 Constant *ConstantExpr::getFPToUI(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1774 #ifndef NDEBUG
1775   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1776   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1777 #endif
1778   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1779   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isIntOrIntVectorTy() &&
1780          "This is an illegal floating point to uint cast!");
1781   return getFoldedCast(Instruction::FPToUI, C, Ty, OnlyIfReduced);
1782 }
1783
1784 Constant *ConstantExpr::getFPToSI(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1785 #ifndef NDEBUG
1786   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1787   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1788 #endif
1789   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1790   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isIntOrIntVectorTy() &&
1791          "This is an illegal floating point to sint cast!");
1792   return getFoldedCast(Instruction::FPToSI, C, Ty, OnlyIfReduced);
1793 }
1794
1795 Constant *ConstantExpr::getPtrToInt(Constant *C, Type *DstTy,
1796                                     bool OnlyIfReduced) {
1797   assert(C->getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1798          "PtrToInt source must be pointer or pointer vector");
1799   assert(DstTy->getScalarType()->isIntegerTy() &&
1800          "PtrToInt destination must be integer or integer vector");
1801   assert(isa<VectorType>(C->getType()) == isa<VectorType>(DstTy));
1802   if (isa<VectorType>(C->getType()))
1803     assert(C->getType()->getVectorNumElements()==DstTy->getVectorNumElements()&&
1804            "Invalid cast between a different number of vector elements");
1805   return getFoldedCast(Instruction::PtrToInt, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1806 }
1807
1808 Constant *ConstantExpr::getIntToPtr(Constant *C, Type *DstTy,
1809                                     bool OnlyIfReduced) {
1810   assert(C->getType()->getScalarType()->isIntegerTy() &&
1811          "IntToPtr source must be integer or integer vector");
1812   assert(DstTy->getScalarType()->isPointerTy() &&
1813          "IntToPtr destination must be a pointer or pointer vector");
1814   assert(isa<VectorType>(C->getType()) == isa<VectorType>(DstTy));
1815   if (isa<VectorType>(C->getType()))
1816     assert(C->getType()->getVectorNumElements()==DstTy->getVectorNumElements()&&
1817            "Invalid cast between a different number of vector elements");
1818   return getFoldedCast(Instruction::IntToPtr, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1819 }
1820
1821 Constant *ConstantExpr::getBitCast(Constant *C, Type *DstTy,
1822                                    bool OnlyIfReduced) {
1823   assert(CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, C, DstTy) &&
1824          "Invalid constantexpr bitcast!");
1825
1826   // It is common to ask for a bitcast of a value to its own type, handle this
1827   // speedily.
1828   if (C->getType() == DstTy) return C;
1829
1830   return getFoldedCast(Instruction::BitCast, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1831 }
1832
1833 Constant *ConstantExpr::getAddrSpaceCast(Constant *C, Type *DstTy,
1834                                          bool OnlyIfReduced) {
1835   assert(CastInst::castIsValid(Instruction::AddrSpaceCast, C, DstTy) &&
1836          "Invalid constantexpr addrspacecast!");
1837
1838   // Canonicalize addrspacecasts between different pointer types by first
1839   // bitcasting the pointer type and then converting the address space.
1840   PointerType *SrcScalarTy = cast<PointerType>(C->getType()->getScalarType());
1841   PointerType *DstScalarTy = cast<PointerType>(DstTy->getScalarType());
1842   Type *DstElemTy = DstScalarTy->getElementType();
1843   if (SrcScalarTy->getElementType() != DstElemTy) {
1844     Type *MidTy = PointerType::get(DstElemTy, SrcScalarTy->getAddressSpace());
1845     if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(DstTy)) {
1846       // Handle vectors of pointers.
1847       MidTy = VectorType::get(MidTy, VT->getNumElements());
1848     }
1849     C = getBitCast(C, MidTy);
1850   }
1851   return getFoldedCast(Instruction::AddrSpaceCast, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1852 }
1853
1854 Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2,
1855                             unsigned Flags, Type *OnlyIfReducedTy) {
1856   // Check the operands for consistency first.
1857   assert(Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1858          Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd   &&
1859          "Invalid opcode in binary constant expression");
1860   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
1861          "Operand types in binary constant expression should match");
1862
1863 #ifndef NDEBUG
1864   switch (Opcode) {
1865   case Instruction::Add:
1866   case Instruction::Sub:
1867   case Instruction::Mul:
1868     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1869     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1870            "Tried to create an integer operation on a non-integer type!");
1871     break;
1872   case Instruction::FAdd:
1873   case Instruction::FSub:
1874   case Instruction::FMul:
1875     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1876     assert(C1->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1877            "Tried to create a floating-point operation on a "
1878            "non-floating-point type!");
1879     break;
1880   case Instruction::UDiv:
1881   case Instruction::SDiv:
1882     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1883     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1884            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1885     break;
1886   case Instruction::FDiv:
1887     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1888     assert(C1->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1889            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1890     break;
1891   case Instruction::URem:
1892   case Instruction::SRem:
1893     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1894     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1895            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1896     break;
1897   case Instruction::FRem:
1898     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1899     assert(C1->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1900            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1901     break;
1902   case Instruction::And:
1903   case Instruction::Or:
1904   case Instruction::Xor:
1905     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1906     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1907            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
1908     break;
1909   case Instruction::Shl:
1910   case Instruction::LShr:
1911   case Instruction::AShr:
1912     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1913     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1914            "Tried to create a shift operation on a non-integer type!");
1915     break;
1916   default:
1917     break;
1918   }
1919 #endif
1920
1921   if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C1, C2))
1922     return FC;          // Fold a few common cases.
1923
1924   if (OnlyIfReducedTy == C1->getType())
1925     return nullptr;
1926
1927   Constant *ArgVec[] = { C1, C2 };
1928   ConstantExprKeyType Key(Opcode, ArgVec, 0, Flags);
1929
1930   LLVMContextImpl *pImpl = C1->getContext().pImpl;
1931   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(C1->getType(), Key);
1932 }
1933
1934 Constant *ConstantExpr::getSizeOf(Type* Ty) {
1935   // sizeof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 1
1936   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1937   Constant *GEPIdx = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1938   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1939       Ty, Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(Ty)), GEPIdx);
1940   return getPtrToInt(GEP,
1941                      Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1942 }
1943
1944 Constant *ConstantExpr::getAlignOf(Type* Ty) {
1945   // alignof is implemented as: (i64) gep ({i1,Ty}*)null, 0, 1
1946   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1947   Type *AligningTy =
1948     StructType::get(Type::getInt1Ty(Ty->getContext()), Ty, nullptr);
1949   Constant *NullPtr = Constant::getNullValue(AligningTy->getPointerTo(0));
1950   Constant *Zero = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Ty->getContext()), 0);
1951   Constant *One = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1952   Constant *Indices[2] = { Zero, One };
1953   Constant *GEP = getGetElementPtr(AligningTy, NullPtr, Indices);
1954   return getPtrToInt(GEP,
1955                      Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1956 }
1957
1958 Constant *ConstantExpr::getOffsetOf(StructType* STy, unsigned FieldNo) {
1959   return getOffsetOf(STy, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(STy->getContext()),
1960                                            FieldNo));
1961 }
1962
1963 Constant *ConstantExpr::getOffsetOf(Type* Ty, Constant *FieldNo) {
1964   // offsetof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 0, FieldNo
1965   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1966   Constant *GEPIdx[] = {
1967     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Ty->getContext()), 0),
1968     FieldNo
1969   };
1970   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1971       Ty, Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(Ty)), GEPIdx);
1972   return getPtrToInt(GEP,
1973                      Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1974 }
1975
1976 Constant *ConstantExpr::getCompare(unsigned short Predicate, Constant *C1,
1977                                    Constant *C2, bool OnlyIfReduced) {
1978   assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1979
1980   switch (Predicate) {
1981   default: llvm_unreachable("Invalid CmpInst predicate");
1982   case CmpInst::FCMP_FALSE: case CmpInst::FCMP_OEQ: case CmpInst::FCMP_OGT:
1983   case CmpInst::FCMP_OGE:   case CmpInst::FCMP_OLT: case CmpInst::FCMP_OLE:
1984   case CmpInst::FCMP_ONE:   case CmpInst::FCMP_ORD: case CmpInst::FCMP_UNO:
1985   case CmpInst::FCMP_UEQ:   case CmpInst::FCMP_UGT: case CmpInst::FCMP_UGE:
1986   case CmpInst::FCMP_ULT:   case CmpInst::FCMP_ULE: case CmpInst::FCMP_UNE:
1987   case CmpInst::FCMP_TRUE:
1988     return getFCmp(Predicate, C1, C2, OnlyIfReduced);
1989
1990   case CmpInst::ICMP_EQ:  case CmpInst::ICMP_NE:  case CmpInst::ICMP_UGT:
1991   case CmpInst::ICMP_UGE: case CmpInst::ICMP_ULT: case CmpInst::ICMP_ULE:
1992   case CmpInst::ICMP_SGT: case CmpInst::ICMP_SGE: case CmpInst::ICMP_SLT:
1993   case CmpInst::ICMP_SLE:
1994     return getICmp(Predicate, C1, C2, OnlyIfReduced);
1995   }
1996 }
1997
1998 Constant *ConstantExpr::getSelect(Constant *C, Constant *V1, Constant *V2,
1999                                   Type *OnlyIfReducedTy) {
2000   assert(!SelectInst::areInvalidOperands(C, V1, V2)&&"Invalid select operands");
2001
2002   if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(C, V1, V2))
2003     return SC;        // Fold common cases
2004
2005   if (OnlyIfReducedTy == V1->getType())
2006     return nullptr;
2007
2008   Constant *ArgVec[] = { C, V1, V2 };
2009   ConstantExprKeyType Key(Instruction::Select, ArgVec);
2010
2011   LLVMContextImpl *pImpl = C->getContext().pImpl;
2012   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(V1->getType(), Key);
2013 }
2014
2015 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Type *Ty, Constant *C,
2016                                          ArrayRef<Value *> Idxs, bool InBounds,
2017                                          Type *OnlyIfReducedTy) {
2018   if (!Ty)
2019     Ty = cast<PointerType>(C->getType()->getScalarType())->getElementType();
2020   else
2021     assert(
2022         Ty ==
2023         cast<PointerType>(C->getType()->getScalarType())->getContainedType(0u));
2024
2025   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(Ty, C, InBounds, Idxs))
2026     return FC;          // Fold a few common cases.
2027
2028   // Get the result type of the getelementptr!
2029   Type *DestTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ty, Idxs);
2030   assert(DestTy && "GEP indices invalid!");
2031   unsigned AS = C->getType()->getPointerAddressSpace();
2032   Type *ReqTy = DestTy->getPointerTo(AS);
2033   if (VectorType *VecTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType()))
2034     ReqTy = VectorType::get(ReqTy, VecTy->getNumElements());
2035
2036   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2037     return nullptr;
2038
2039   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2040   std::vector<Constant*> ArgVec;
2041   ArgVec.reserve(1 + Idxs.size());
2042   ArgVec.push_back(C);
2043   for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
2044     assert(Idxs[i]->getType()->isVectorTy() == ReqTy->isVectorTy() &&
2045            "getelementptr index type missmatch");
2046     assert((!Idxs[i]->getType()->isVectorTy() ||
2047             ReqTy->getVectorNumElements() ==
2048             Idxs[i]->getType()->getVectorNumElements()) &&
2049            "getelementptr index type missmatch");
2050     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
2051   }
2052   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec, 0,
2053                                 InBounds ? GEPOperator::IsInBounds : 0);
2054
2055   LLVMContextImpl *pImpl = C->getContext().pImpl;
2056   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2057 }
2058
2059 Constant *ConstantExpr::getICmp(unsigned short pred, Constant *LHS,
2060                                 Constant *RHS, bool OnlyIfReduced) {
2061   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
2062   assert(pred >= ICmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
2063          pred <= ICmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE && "Invalid ICmp Predicate");
2064
2065   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(pred, LHS, RHS))
2066     return FC;          // Fold a few common cases...
2067
2068   if (OnlyIfReduced)
2069     return nullptr;
2070
2071   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2072   Constant *ArgVec[] = { LHS, RHS };
2073   // Get the key type with both the opcode and predicate
2074   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ICmp, ArgVec, pred);
2075
2076   Type *ResultTy = Type::getInt1Ty(LHS->getContext());
2077   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(LHS->getType()))
2078     ResultTy = VectorType::get(ResultTy, VT->getNumElements());
2079
2080   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
2081   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ResultTy, Key);
2082 }
2083
2084 Constant *ConstantExpr::getFCmp(unsigned short pred, Constant *LHS,
2085                                 Constant *RHS, bool OnlyIfReduced) {
2086   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
2087   assert(pred <= FCmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE && "Invalid FCmp Predicate");
2088
2089   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(pred, LHS, RHS))
2090     return FC;          // Fold a few common cases...
2091
2092   if (OnlyIfReduced)
2093     return nullptr;
2094
2095   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2096   Constant *ArgVec[] = { LHS, RHS };
2097   // Get the key type with both the opcode and predicate
2098   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::FCmp, ArgVec, pred);
2099
2100   Type *ResultTy = Type::getInt1Ty(LHS->getContext());
2101   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(LHS->getType()))
2102     ResultTy = VectorType::get(ResultTy, VT->getNumElements());
2103
2104   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
2105   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ResultTy, Key);
2106 }
2107
2108 Constant *ConstantExpr::getExtractElement(Constant *Val, Constant *Idx,
2109                                           Type *OnlyIfReducedTy) {
2110   assert(Val->getType()->isVectorTy() &&
2111          "Tried to create extractelement operation on non-vector type!");
2112   assert(Idx->getType()->isIntegerTy() &&
2113          "Extractelement index must be an integer type!");
2114
2115   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(Val, Idx))
2116     return FC;          // Fold a few common cases.
2117
2118   Type *ReqTy = Val->getType()->getVectorElementType();
2119   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2120     return nullptr;
2121
2122   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2123   Constant *ArgVec[] = { Val, Idx };
2124   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ExtractElement, ArgVec);
2125
2126   LLVMContextImpl *pImpl = Val->getContext().pImpl;
2127   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2128 }
2129
2130 Constant *ConstantExpr::getInsertElement(Constant *Val, Constant *Elt,
2131                                          Constant *Idx, Type *OnlyIfReducedTy) {
2132   assert(Val->getType()->isVectorTy() &&
2133          "Tried to create insertelement operation on non-vector type!");
2134   assert(Elt->getType() == Val->getType()->getVectorElementType() &&
2135          "Insertelement types must match!");
2136   assert(Idx->getType()->isIntegerTy() &&
2137          "Insertelement index must be i32 type!");
2138
2139   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(Val, Elt, Idx))
2140     return FC;          // Fold a few common cases.
2141
2142   if (OnlyIfReducedTy == Val->getType())
2143     return nullptr;
2144
2145   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2146   Constant *ArgVec[] = { Val, Elt, Idx };
2147   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::InsertElement, ArgVec);
2148
2149   LLVMContextImpl *pImpl = Val->getContext().pImpl;
2150   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Val->getType(), Key);
2151 }
2152
2153 Constant *ConstantExpr::getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2,
2154                                          Constant *Mask, Type *OnlyIfReducedTy) {
2155   assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
2156          "Invalid shuffle vector constant expr operands!");
2157
2158   if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(V1, V2, Mask))
2159     return FC;          // Fold a few common cases.
2160
2161   unsigned NElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
2162   Type *EltTy = V1->getType()->getVectorElementType();
2163   Type *ShufTy = VectorType::get(EltTy, NElts);
2164
2165   if (OnlyIfReducedTy == ShufTy)
2166     return nullptr;
2167
2168   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2169   Constant *ArgVec[] = { V1, V2, Mask };
2170   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ShuffleVector, ArgVec);
2171
2172   LLVMContextImpl *pImpl = ShufTy->getContext().pImpl;
2173   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ShufTy, Key);
2174 }
2175
2176 Constant *ConstantExpr::getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
2177                                        ArrayRef<unsigned> Idxs,
2178                                        Type *OnlyIfReducedTy) {
2179   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
2180          "Non-first-class type for constant insertvalue expression");
2181
2182   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
2183                                           Idxs) == Val->getType() &&
2184          "insertvalue indices invalid!");
2185   Type *ReqTy = Val->getType();
2186
2187   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertValueInstruction(Agg, Val, Idxs))
2188     return FC;
2189
2190   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2191     return nullptr;
2192
2193   Constant *ArgVec[] = { Agg, Val };
2194   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::InsertValue, ArgVec, 0, 0, Idxs);
2195
2196   LLVMContextImpl *pImpl = Agg->getContext().pImpl;
2197   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2198 }
2199
2200 Constant *ConstantExpr::getExtractValue(Constant *Agg, ArrayRef<unsigned> Idxs,
2201                                         Type *OnlyIfReducedTy) {
2202   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
2203          "Tried to create extractelement operation on non-first-class type!");
2204
2205   Type *ReqTy = ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs);
2206   (void)ReqTy;
2207   assert(ReqTy && "extractvalue indices invalid!");
2208
2209   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
2210          "Non-first-class type for constant extractvalue expression");
2211   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractValueInstruction(Agg, Idxs))
2212     return FC;
2213
2214   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2215     return nullptr;
2216
2217   Constant *ArgVec[] = { Agg };
2218   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ExtractValue, ArgVec, 0, 0, Idxs);
2219
2220   LLVMContextImpl *pImpl = Agg->getContext().pImpl;
2221   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2222 }
2223
2224 Constant *ConstantExpr::getNeg(Constant *C, bool HasNUW, bool HasNSW) {
2225   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
2226          "Cannot NEG a nonintegral value!");
2227   return getSub(ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()),
2228                 C, HasNUW, HasNSW);
2229 }
2230
2231 Constant *ConstantExpr::getFNeg(Constant *C) {
2232   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
2233          "Cannot FNEG a non-floating-point value!");
2234   return getFSub(ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()), C);
2235 }
2236
2237 Constant *ConstantExpr::getNot(Constant *C) {
2238   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
2239          "Cannot NOT a nonintegral value!");
2240   return get(Instruction::Xor, C, Constant::getAllOnesValue(C->getType()));
2241 }
2242
2243 Constant *ConstantExpr::getAdd(Constant *C1, Constant *C2,
2244                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2245   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2246                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2247   return get(Instruction::Add, C1, C2, Flags);
2248 }
2249
2250 Constant *ConstantExpr::getFAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
2251   return get(Instruction::FAdd, C1, C2);
2252 }
2253
2254 Constant *ConstantExpr::getSub(Constant *C1, Constant *C2,
2255                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2256   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2257                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2258   return get(Instruction::Sub, C1, C2, Flags);
2259 }
2260
2261 Constant *ConstantExpr::getFSub(Constant *C1, Constant *C2) {
2262   return get(Instruction::FSub, C1, C2);
2263 }
2264
2265 Constant *ConstantExpr::getMul(Constant *C1, Constant *C2,
2266                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2267   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2268                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2269   return get(Instruction::Mul, C1, C2, Flags);
2270 }
2271
2272 Constant *ConstantExpr::getFMul(Constant *C1, Constant *C2) {
2273   return get(Instruction::FMul, C1, C2);
2274 }
2275
2276 Constant *ConstantExpr::getUDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2277   return get(Instruction::UDiv, C1, C2,
2278              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2279 }
2280
2281 Constant *ConstantExpr::getSDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2282   return get(Instruction::SDiv, C1, C2,
2283              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2284 }
2285
2286 Constant *ConstantExpr::getFDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
2287   return get(Instruction::FDiv, C1, C2);
2288 }
2289
2290 Constant *ConstantExpr::getURem(Constant *C1, Constant *C2) {
2291   return get(Instruction::URem, C1, C2);
2292 }
2293
2294 Constant *ConstantExpr::getSRem(Constant *C1, Constant *C2) {
2295   return get(Instruction::SRem, C1, C2);
2296 }
2297
2298 Constant *ConstantExpr::getFRem(Constant *C1, Constant *C2) {
2299   return get(Instruction::FRem, C1, C2);
2300 }
2301
2302 Constant *ConstantExpr::getAnd(Constant *C1, Constant *C2) {
2303   return get(Instruction::And, C1, C2);
2304 }
2305
2306 Constant *ConstantExpr::getOr(Constant *C1, Constant *C2) {
2307   return get(Instruction::Or, C1, C2);
2308 }
2309
2310 Constant *ConstantExpr::getXor(Constant *C1, Constant *C2) {
2311   return get(Instruction::Xor, C1, C2);
2312 }
2313
2314 Constant *ConstantExpr::getShl(Constant *C1, Constant *C2,
2315                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2316   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2317                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2318   return get(Instruction::Shl, C1, C2, Flags);
2319 }
2320
2321 Constant *ConstantExpr::getLShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2322   return get(Instruction::LShr, C1, C2,
2323              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2324 }
2325
2326 Constant *ConstantExpr::getAShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2327   return get(Instruction::AShr, C1, C2,
2328              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2329 }
2330
2331 /// getBinOpIdentity - Return the identity for the given binary operation,
2332 /// i.e. a constant C such that X op C = X and C op X = X for every X.  It
2333 /// returns null if the operator doesn't have an identity.
2334 Constant *ConstantExpr::getBinOpIdentity(unsigned Opcode, Type *Ty) {
2335   switch (Opcode) {
2336   default:
2337     // Doesn't have an identity.
2338     return nullptr;
2339
2340   case Instruction::Add:
2341   case Instruction::Or:
2342   case Instruction::Xor:
2343     return Constant::getNullValue(Ty);
2344
2345   case Instruction::Mul:
2346     return ConstantInt::get(Ty, 1);
2347
2348   case Instruction::And:
2349     return Constant::getAllOnesValue(Ty);
2350   }
2351 }
2352
2353 /// getBinOpAbsorber - Return the absorbing element for the given binary
2354 /// operation, i.e. a constant C such that X op C = C and C op X = C for
2355 /// every X.  For example, this returns zero for integer multiplication.
2356 /// It returns null if the operator doesn't have an absorbing element.
2357 Constant *ConstantExpr::getBinOpAbsorber(unsigned Opcode, Type *Ty) {
2358   switch (Opcode) {
2359   default:
2360     // Doesn't have an absorber.
2361     return nullptr;
2362
2363   case Instruction::Or:
2364     return Constant::getAllOnesValue(Ty);
2365
2366   case Instruction::And:
2367   case Instruction::Mul:
2368     return Constant::getNullValue(Ty);
2369   }
2370 }
2371
2372 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
2373 //
2374 void ConstantExpr::destroyConstant() {
2375   getType()->getContext().pImpl->ExprConstants.remove(this);
2376   destroyConstantImpl();
2377 }
2378
2379 const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
2380   return Instruction::getOpcodeName(getOpcode());
2381 }
2382
2383
2384
2385 GetElementPtrConstantExpr::
2386 GetElementPtrConstantExpr(Constant *C, ArrayRef<Constant*> IdxList,
2387                           Type *DestTy)
2388   : ConstantExpr(DestTy, Instruction::GetElementPtr,
2389                  OperandTraits<GetElementPtrConstantExpr>::op_end(this)
2390                  - (IdxList.size()+1), IdxList.size()+1) {
2391   OperandList[0] = C;
2392   for (unsigned i = 0, E = IdxList.size(); i != E; ++i)
2393     OperandList[i+1] = IdxList[i];
2394 }
2395
2396 //===----------------------------------------------------------------------===//
2397 //                       ConstantData* implementations
2398
2399 void ConstantDataArray::anchor() {}
2400 void ConstantDataVector::anchor() {}
2401
2402 /// getElementType - Return the element type of the array/vector.
2403 Type *ConstantDataSequential::getElementType() const {
2404   return getType()->getElementType();
2405 }
2406
2407 StringRef ConstantDataSequential::getRawDataValues() const {
2408   return StringRef(DataElements, getNumElements()*getElementByteSize());
2409 }
2410
2411 /// isElementTypeCompatible - Return true if a ConstantDataSequential can be
2412 /// formed with a vector or array of the specified element type.
2413 /// ConstantDataArray only works with normal float and int types that are
2414 /// stored densely in memory, not with things like i42 or x86_f80.
2415 bool ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(const Type *Ty) {
2416   if (Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy()) return true;
2417   if (const IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
2418     switch (IT->getBitWidth()) {
2419     case 8:
2420     case 16:
2421     case 32:
2422     case 64:
2423       return true;
2424     default: break;
2425     }
2426   }
2427   return false;
2428 }
2429
2430 /// getNumElements - Return the number of elements in the array or vector.
2431 unsigned ConstantDataSequential::getNumElements() const {
2432   if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(getType()))
2433     return AT->getNumElements();
2434   return getType()->getVectorNumElements();
2435 }
2436
2437
2438 /// getElementByteSize - Return the size in bytes of the elements in the data.
2439 uint64_t ConstantDataSequential::getElementByteSize() const {
2440   return getElementType()->getPrimitiveSizeInBits()/8;
2441 }
2442
2443 /// getElementPointer - Return the start of the specified element.
2444 const char *ConstantDataSequential::getElementPointer(unsigned Elt) const {
2445   assert(Elt < getNumElements() && "Invalid Elt");
2446   return DataElements+Elt*getElementByteSize();
2447 }
2448
2449
2450 /// isAllZeros - return true if the array is empty or all zeros.
2451 static bool isAllZeros(StringRef Arr) {
2452   for (StringRef::iterator I = Arr.begin(), E = Arr.end(); I != E; ++I)
2453     if (*I != 0)
2454       return false;
2455   return true;
2456 }
2457
2458 /// getImpl - This is the underlying implementation of all of the
2459 /// ConstantDataSequential::get methods.  They all thunk down to here, providing
2460 /// the correct element type.  We take the bytes in as a StringRef because
2461 /// we *want* an underlying "char*" to avoid TBAA type punning violations.
2462 Constant *ConstantDataSequential::getImpl(StringRef Elements, Type *Ty) {
2463   assert(isElementTypeCompatible(Ty->getSequentialElementType()));
2464   // If the elements are all zero or there are no elements, return a CAZ, which
2465   // is more dense and canonical.
2466   if (isAllZeros(Elements))
2467     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
2468
2469   // Do a lookup to see if we have already formed one of these.
2470   auto &Slot =
2471       *Ty->getContext()
2472            .pImpl->CDSConstants.insert(std::make_pair(Elements, nullptr))
2473            .first;
2474
2475   // The bucket can point to a linked list of different CDS's that have the same
2476   // body but different types.  For example, 0,0,0,1 could be a 4 element array
2477   // of i8, or a 1-element array of i32.  They'll both end up in the same
2478   /// StringMap bucket, linked up by their Next pointers.  Walk the list.
2479   ConstantDataSequential **Entry = &Slot.second;
2480   for (ConstantDataSequential *Node = *Entry; Node;
2481        Entry = &Node->Next, Node = *Entry)
2482     if (Node->getType() == Ty)
2483       return Node;
2484
2485   // Okay, we didn't get a hit.  Create a node of the right class, link it in,
2486   // and return it.
2487   if (isa<ArrayType>(Ty))
2488     return *Entry = new ConstantDataArray(Ty, Slot.first().data());
2489
2490   assert(isa<VectorType>(Ty));
2491   return *Entry = new ConstantDataVector(Ty, Slot.first().data());
2492 }
2493
2494 void ConstantDataSequential::destroyConstant() {
2495   // Remove the constant from the StringMap.
2496   StringMap<ConstantDataSequential*> &CDSConstants =
2497     getType()->getContext().pImpl->CDSConstants;
2498
2499   StringMap<ConstantDataSequential*>::iterator Slot =
2500     CDSConstants.find(getRawDataValues());
2501
2502   assert(Slot != CDSConstants.end() && "CDS not found in uniquing table");
2503
2504   ConstantDataSequential **Entry = &Slot->getValue();
2505
2506   // Remove the entry from the hash table.
2507   if (!(*Entry)->Next) {
2508     // If there is only one value in the bucket (common case) it must be this
2509     // entry, and removing the entry should remove the bucket completely.
2510     assert((*Entry) == this && "Hash mismatch in ConstantDataSequential");
2511     getContext().pImpl->CDSConstants.erase(Slot);
2512   } else {
2513     // Otherwise, there are multiple entries linked off the bucket, unlink the
2514     // node we care about but keep the bucket around.
2515     for (ConstantDataSequential *Node = *Entry; ;
2516          Entry = &Node->Next, Node = *Entry) {
2517       assert(Node && "Didn't find entry in its uniquing hash table!");
2518       // If we found our entry, unlink it from the list and we're done.
2519       if (Node == this) {
2520         *Entry = Node->Next;
2521         break;
2522       }
2523     }
2524   }
2525
2526   // If we were part of a list, make sure that we don't delete the list that is
2527   // still owned by the uniquing map.
2528   Next = nullptr;
2529
2530   // Finally, actually delete it.
2531   destroyConstantImpl();
2532 }
2533
2534 /// get() constructors - Return a constant with array type with an element
2535 /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
2536 /// can return a ConstantAggregateZero object.
2537 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts) {
2538   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt8Ty(Context), Elts.size());
2539   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2540   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*1), Ty);
2541 }
2542 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts){
2543   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt16Ty(Context), Elts.size());
2544   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2545   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*2), Ty);
2546 }
2547 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts){
2548   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt32Ty(Context), Elts.size());
2549   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2550   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2551 }
2552 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts){
2553   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt64Ty(Context), Elts.size());
2554   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2555   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*8), Ty);
2556 }
2557 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts) {
2558   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getFloatTy(Context), Elts.size());
2559   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2560   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2561 }
2562 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts) {
2563   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getDoubleTy(Context), Elts.size());
2564   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2565   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 8), Ty);
2566 }
2567
2568 /// getFP() constructors - Return a constant with array type with an element
2569 /// count and element type of float with precision matching the number of
2570 /// bits in the ArrayRef passed in. (i.e. half for 16bits, float for 32bits,
2571 /// double for 64bits) Note that this can return a ConstantAggregateZero
2572 /// object.
2573 Constant *ConstantDataArray::getFP(LLVMContext &Context,
2574                                    ArrayRef<uint16_t> Elts) {
2575   Type *Ty = VectorType::get(Type::getHalfTy(Context), Elts.size());
2576   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2577   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 2), Ty);
2578 }
2579 Constant *ConstantDataArray::getFP(LLVMContext &Context,
2580                                    ArrayRef<uint32_t> Elts) {
2581   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getFloatTy(Context), Elts.size());
2582   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2583   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 4), Ty);
2584 }
2585 Constant *ConstantDataArray::getFP(LLVMContext &Context,
2586                                    ArrayRef<uint64_t> Elts) {
2587   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getDoubleTy(Context), Elts.size());
2588   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2589   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 8), Ty);
2590 }
2591
2592 /// getString - This method constructs a CDS and initializes it with a text
2593 /// string. The default behavior (AddNull==true) causes a null terminator to
2594 /// be placed at the end of the array (increasing the length of the string by
2595 /// one more than the StringRef would normally indicate.  Pass AddNull=false
2596 /// to disable this behavior.
2597 Constant *ConstantDataArray::getString(LLVMContext &Context,
2598                                        StringRef Str, bool AddNull) {
2599   if (!AddNull) {
2600     const uint8_t *Data = reinterpret_cast<const uint8_t *>(Str.data());
2601     return get(Context, makeArrayRef(const_cast<uint8_t *>(Data),
2602                Str.size()));
2603   }
2604
2605   SmallVector<uint8_t, 64> ElementVals;
2606   ElementVals.append(Str.begin(), Str.end());
2607   ElementVals.push_back(0);
2608   return get(Context, ElementVals);
2609 }
2610
2611 /// get() constructors - Return a constant with vector type with an element
2612 /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
2613 /// can return a ConstantAggregateZero object.
2614 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts){
2615   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt8Ty(Context), Elts.size());
2616   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2617   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*1), Ty);
2618 }
2619 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts){
2620   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt16Ty(Context), Elts.size());
2621   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2622   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*2), Ty);
2623 }
2624 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts){
2625   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt32Ty(Context), Elts.size());
2626   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2627   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2628 }
2629 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts){
2630   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt64Ty(Context), Elts.size());
2631   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2632   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*8), Ty);
2633 }
2634 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts) {
2635   Type *Ty = VectorType::get(Type::getFloatTy(Context), Elts.size());
2636   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2637   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2638 }
2639 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts) {
2640   Type *Ty = VectorType::get(Type::getDoubleTy(Context), Elts.size());
2641   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2642   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 8), Ty);
2643 }
2644
2645 /// getFP() constructors - Return a constant with vector type with an element
2646 /// count and element type of float with the precision matching the number of
2647 /// bits in the ArrayRef passed in.  (i.e. half for 16bits, float for 32bits,
2648 /// double for 64bits) Note that this can return a ConstantAggregateZero
2649 /// object.
2650 Constant *ConstantDataVector::getFP(LLVMContext &Context,
2651                                     ArrayRef<uint16_t> Elts) {
2652   Type *Ty = VectorType::get(Type::getHalfTy(Context), Elts.size());
2653   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2654   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 2), Ty);
2655 }
2656 Constant *ConstantDataVector::getFP(LLVMContext &Context,
2657                                     ArrayRef<uint32_t> Elts) {
2658   Type *Ty = VectorType::get(Type::getFloatTy(Context), Elts.size());
2659   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2660   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 4), Ty);
2661 }
2662 Constant *ConstantDataVector::getFP(LLVMContext &Context,
2663                                     ArrayRef<uint64_t> Elts) {
2664   Type *Ty = VectorType::get(Type::getDoubleTy(Context), Elts.size());
2665   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2666   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size() * 8), Ty);
2667 }
2668
2669 Constant *ConstantDataVector::getSplat(unsigned NumElts, Constant *V) {
2670   assert(isElementTypeCompatible(V->getType()) &&
2671          "Element type not compatible with ConstantData");
2672   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
2673     if (CI->getType()->isIntegerTy(8)) {
2674       SmallVector<uint8_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2675       return get(V->getContext(), Elts);
2676     }
2677     if (CI->getType()->isIntegerTy(16)) {
2678       SmallVector<uint16_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2679       return get(V->getContext(), Elts);
2680     }
2681     if (CI->getType()->isIntegerTy(32)) {
2682       SmallVector<uint32_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2683       return get(V->getContext(), Elts);
2684     }
2685     assert(CI->getType()->isIntegerTy(64) && "Unsupported ConstantData type");
2686     SmallVector<uint64_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2687     return get(V->getContext(), Elts);
2688   }
2689
2690   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
2691     if (CFP->getType()->isFloatTy()) {
2692       SmallVector<uint32_t, 16> Elts(
2693           NumElts, CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getLimitedValue());
2694       return getFP(V->getContext(), Elts);
2695     }
2696     if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
2697       SmallVector<uint64_t, 16> Elts(
2698           NumElts, CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getLimitedValue());
2699       return getFP(V->getContext(), Elts);
2700     }
2701   }
2702   return ConstantVector::getSplat(NumElts, V);
2703 }
2704
2705
2706 /// getElementAsInteger - If this is a sequential container of integers (of
2707 /// any size), return the specified element in the low bits of a uint64_t.
2708 uint64_t ConstantDataSequential::getElementAsInteger(unsigned Elt) const {
2709   assert(isa<IntegerType>(getElementType()) &&
2710          "Accessor can only be used when element is an integer");
2711   const char *EltPtr = getElementPointer(Elt);
2712
2713   // The data is stored in host byte order, make sure to cast back to the right
2714   // type to load with the right endianness.
2715   switch (getElementType()->getIntegerBitWidth()) {
2716   default: llvm_unreachable("Invalid bitwidth for CDS");
2717   case 8:
2718     return *const_cast<uint8_t *>(reinterpret_cast<const uint8_t *>(EltPtr));
2719   case 16:
2720     return *const_cast<uint16_t *>(reinterpret_cast<const uint16_t *>(EltPtr));
2721   case 32:
2722     return *const_cast<uint32_t *>(reinterpret_cast<const uint32_t *>(EltPtr));
2723   case 64:
2724     return *const_cast<uint64_t *>(reinterpret_cast<const uint64_t *>(EltPtr));
2725   }
2726 }
2727
2728 /// getElementAsAPFloat - If this is a sequential container of floating point
2729 /// type, return the specified element as an APFloat.
2730 APFloat ConstantDataSequential::getElementAsAPFloat(unsigned Elt) const {
2731   const char *EltPtr = getElementPointer(Elt);
2732
2733   switch (getElementType()->getTypeID()) {
2734   default:
2735     llvm_unreachable("Accessor can only be used when element is float/double!");
2736   case Type::FloatTyID: {
2737     auto EltVal = *reinterpret_cast<const uint32_t *>(EltPtr);
2738     return APFloat(APFloat::IEEEsingle, APInt(32, EltVal));
2739   }
2740   case Type::DoubleTyID: {
2741     auto EltVal = *reinterpret_cast<const uint64_t *>(EltPtr);
2742     return APFloat(APFloat::IEEEdouble, APInt(64, EltVal));
2743   }
2744   }
2745 }
2746
2747 /// getElementAsFloat - If this is an sequential container of floats, return
2748 /// the specified element as a float.
2749 float ConstantDataSequential::getElementAsFloat(unsigned Elt) const {
2750   assert(getElementType()->isFloatTy() &&
2751          "Accessor can only be used when element is a 'float'");
2752   const float *EltPtr = reinterpret_cast<const float *>(getElementPointer(Elt));
2753   return *const_cast<float *>(EltPtr);
2754 }
2755
2756 /// getElementAsDouble - If this is an sequential container of doubles, return
2757 /// the specified element as a float.
2758 double ConstantDataSequential::getElementAsDouble(unsigned Elt) const {
2759   assert(getElementType()->isDoubleTy() &&
2760          "Accessor can only be used when element is a 'float'");
2761   const double *EltPtr =
2762       reinterpret_cast<const double *>(getElementPointer(Elt));
2763   return *const_cast<double *>(EltPtr);
2764 }
2765
2766 /// getElementAsConstant - Return a Constant for a specified index's element.
2767 /// Note that this has to compute a new constant to return, so it isn't as
2768 /// efficient as getElementAsInteger/Float/Double.
2769 Constant *ConstantDataSequential::getElementAsConstant(unsigned Elt) const {
2770   if (getElementType()->isFloatTy() || getElementType()->isDoubleTy())
2771     return ConstantFP::get(getContext(), getElementAsAPFloat(Elt));
2772
2773   return ConstantInt::get(getElementType(), getElementAsInteger(Elt));
2774 }
2775
2776 /// isString - This method returns true if this is an array of i8.
2777 bool ConstantDataSequential::isString() const {
2778   return isa<ArrayType>(getType()) && getElementType()->isIntegerTy(8);
2779 }
2780
2781 /// isCString - This method returns true if the array "isString", ends with a
2782 /// nul byte, and does not contains any other nul bytes.
2783 bool ConstantDataSequential::isCString() const {
2784   if (!isString())
2785     return false;
2786
2787   StringRef Str = getAsString();
2788
2789   // The last value must be nul.
2790   if (Str.back() != 0) return false;
2791
2792   // Other elements must be non-nul.
2793   return Str.drop_back().find(0) == StringRef::npos;
2794 }
2795
2796 /// getSplatValue - If this is a splat constant, meaning that all of the
2797 /// elements have the same value, return that value. Otherwise return nullptr.
2798 Constant *ConstantDataVector::getSplatValue() const {
2799   const char *Base = getRawDataValues().data();
2800
2801   // Compare elements 1+ to the 0'th element.
2802   unsigned EltSize = getElementByteSize();
2803   for (unsigned i = 1, e = getNumElements(); i != e; ++i)
2804     if (memcmp(Base, Base+i*EltSize, EltSize))
2805       return nullptr;
2806
2807   // If they're all the same, return the 0th one as a representative.
2808   return getElementAsConstant(0);
2809 }
2810
2811 //===----------------------------------------------------------------------===//
2812 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
2813
2814 /// replaceUsesOfWithOnConstant - Update this constant array to change uses of
2815 /// 'From' to be uses of 'To'.  This must update the uniquing data structures
2816 /// etc.
2817 ///
2818 /// Note that we intentionally replace all uses of From with To here.  Consider
2819 /// a large array that uses 'From' 1000 times.  By handling this case all here,
2820 /// ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant is only invoked once, and that
2821 /// single invocation handles all 1000 uses.  Handling them one at a time would
2822 /// work, but would be really slow because it would have to unique each updated
2823 /// array instance.
2824 ///
2825 void Constant::replaceUsesOfWithOnConstantImpl(Constant *Replacement) {
2826   // I do need to replace this with an existing value.
2827   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2828
2829   // Everyone using this now uses the replacement.
2830   replaceAllUsesWith(Replacement);
2831
2832   // Delete the old constant!
2833   destroyConstant();
2834 }
2835
2836 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2837                                                 Use *U) {
2838   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2839   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
2840
2841   SmallVector<Constant*, 8> Values;
2842   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array.
2843
2844   // Fill values with the modified operands of the constant array.  Also,
2845   // compute whether this turns into an all-zeros array.
2846   unsigned NumUpdated = 0;
2847
2848   // Keep track of whether all the values in the array are "ToC".
2849   bool AllSame = true;
2850   for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
2851     Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
2852     if (Val == From) {
2853       Val = ToC;
2854       ++NumUpdated;
2855     }
2856     Values.push_back(Val);
2857     AllSame &= Val == ToC;
2858   }
2859
2860   if (AllSame && ToC->isNullValue()) {
2861     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(ConstantAggregateZero::get(getType()));
2862     return;
2863   }
2864   if (AllSame && isa<UndefValue>(ToC)) {
2865     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(UndefValue::get(getType()));
2866     return;
2867   }
2868
2869   // Check for any other type of constant-folding.
2870   if (Constant *C = getImpl(getType(), Values)) {
2871     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2872     return;
2873   }
2874
2875   // Update to the new value.
2876   if (Constant *C = getContext().pImpl->ArrayConstants.replaceOperandsInPlace(
2877           Values, this, From, ToC, NumUpdated, U - OperandList))
2878     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2879 }
2880
2881 void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2882                                                  Use *U) {
2883   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2884   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
2885
2886   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
2887   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
2888
2889   SmallVector<Constant*, 8> Values;
2890   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement struct.
2891
2892   // Fill values with the modified operands of the constant struct.  Also,
2893   // compute whether this turns into an all-zeros struct.
2894   bool isAllZeros = false;
2895   bool isAllUndef = false;
2896   if (ToC->isNullValue()) {
2897     isAllZeros = true;
2898     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
2899       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
2900       Values.push_back(Val);
2901       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
2902     }
2903   } else if (isa<UndefValue>(ToC)) {
2904     isAllUndef = true;
2905     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
2906       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
2907       Values.push_back(Val);
2908       if (isAllUndef) isAllUndef = isa<UndefValue>(Val);
2909     }
2910   } else {
2911     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList + getNumOperands(); O != E; ++O)
2912       Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
2913   }
2914   Values[OperandToUpdate] = ToC;
2915
2916   if (isAllZeros) {
2917     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(ConstantAggregateZero::get(getType()));
2918     return;
2919   }
2920   if (isAllUndef) {
2921     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(UndefValue::get(getType()));
2922     return;
2923   }
2924
2925   // Update to the new value.
2926   if (Constant *C = getContext().pImpl->StructConstants.replaceOperandsInPlace(
2927           Values, this, From, ToC))
2928     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2929 }
2930
2931 void ConstantVector::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2932                                                  Use *U) {
2933   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2934   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
2935
2936   SmallVector<Constant*, 8> Values;
2937   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array...
2938   unsigned NumUpdated = 0;
2939   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2940     Constant *Val = getOperand(i);
2941     if (Val == From) {
2942       ++NumUpdated;
2943       Val = ToC;
2944     }
2945     Values.push_back(Val);
2946   }
2947
2948   if (Constant *C = getImpl(Values)) {
2949     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2950     return;
2951   }
2952
2953   // Update to the new value.
2954   if (Constant *C = getContext().pImpl->VectorConstants.replaceOperandsInPlace(
2955           Values, this, From, ToC, NumUpdated, U - OperandList))
2956     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2957 }
2958
2959 void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
2960                                                Use *U) {
2961   assert(isa<Constant>(ToV) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2962   Constant *To = cast<Constant>(ToV);
2963
2964   SmallVector<Constant*, 8> NewOps;
2965   unsigned NumUpdated = 0;
2966   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2967     Constant *Op = getOperand(i);
2968     if (Op == From) {
2969       ++NumUpdated;
2970       Op = To;
2971     }
2972     NewOps.push_back(Op);
2973   }
2974   assert(NumUpdated && "I didn't contain From!");
2975
2976   if (Constant *C = getWithOperands(NewOps, getType(), true)) {
2977     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2978     return;
2979   }
2980
2981   // Update to the new value.
2982   if (Constant *C = getContext().pImpl->ExprConstants.replaceOperandsInPlace(
2983           NewOps, this, From, To, NumUpdated, U - OperandList))
2984     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2985 }
2986
2987 Instruction *ConstantExpr::getAsInstruction() {
2988   SmallVector<Value *, 4> ValueOperands(op_begin(), op_end());
2989   ArrayRef<Value*> Ops(ValueOperands);
2990
2991   switch (getOpcode()) {
2992   case Instruction::Trunc:
2993   case Instruction::ZExt:
2994   case Instruction::SExt:
2995   case Instruction::FPTrunc:
2996   case Instruction::FPExt:
2997   case Instruction::UIToFP:
2998   case Instruction::SIToFP:
2999   case Instruction::FPToUI:
3000   case Instruction::FPToSI:
3001   case Instruction::PtrToInt:
3002   case Instruction::IntToPtr:
3003   case Instruction::BitCast:
3004   case Instruction::AddrSpaceCast:
3005     return CastInst::Create((Instruction::CastOps)getOpcode(),
3006                             Ops[0], getType());
3007   case Instruction::Select:
3008     return SelectInst::Create(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
3009   case Instruction::InsertElement:
3010     return InsertElementInst::Create(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
3011   case Instruction::ExtractElement:
3012     return ExtractElementInst::Create(Ops[0], Ops[1]);
3013   case Instruction::InsertValue:
3014     return InsertValueInst::Create(Ops[0], Ops[1], getIndices());
3015   case Instruction::ExtractValue:
3016     return ExtractValueInst::Create(Ops[0], getIndices());
3017   case Instruction::ShuffleVector:
3018     return new ShuffleVectorInst(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
3019
3020   case Instruction::GetElementPtr: {
3021     const auto *GO = cast<GEPOperator>(this);
3022     if (GO->isInBounds())
3023       return GetElementPtrInst::CreateInBounds(GO->getSourceElementType(),
3024                                                Ops[0], Ops.slice(1));
3025     return GetElementPtrInst::Create(GO->getSourceElementType(), Ops[0],
3026                                      Ops.slice(1));
3027   }
3028   case Instruction::ICmp:
3029   case Instruction::FCmp:
3030     return CmpInst::Create((Instruction::OtherOps)getOpcode(),
3031                            getPredicate(), Ops[0], Ops[1]);
3032
3033   default:
3034     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
3035     BinaryOperator *BO =
3036       BinaryOperator::Create((Instruction::BinaryOps)getOpcode(),
3037                              Ops[0], Ops[1]);
3038     if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
3039       BO->setHasNoUnsignedWrap(SubclassOptionalData &
3040                                OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap);
3041       BO->setHasNoSignedWrap(SubclassOptionalData &
3042                              OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap);
3043     }
3044     if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
3045       BO->setIsExact(SubclassOptionalData & PossiblyExactOperator::IsExact);
3046     return BO;
3047   }
3048 }